一种用于实时加载条件下的岩石热物性参数测试用夹具的制作方法

1.本实用新型涉及岩土材料测试领域，特别是涉及一种用于实时加载条件下的岩石热物性参数测试用夹具。


背景技术：

2.随着国家“深地战略”重大工程的逐步实施，深部矿产资源和地热资源的开发利用近年来受到广泛关注。深部矿产资源和地热能共采利用，对我国未来的矿产资源可持续开采供给和“双碳”等能源改革目标的实现极具重要意义。在深部矿产资源和地热能开采过程中,面临的主要问题就是高地应力和高温问题。那么，如何准确获得岩石在高应力和高温条件下的热物理性质参数将显得尤为重要。岩石的热物性参数与含水率、饱和度、矿物组成、结构孔隙度、温度、围压等密切相关。对于深部岩体的力学性质而言,高应力条件与高温环境的共同作用是显著影响因素。因此，对于深部岩体在高应力条件下的导热、传热特性的研究，将为深部资源和地热能开采利用的优化设计提供参考依据；
3.目前，对于岩石热物性参数的测试一般还都是在无加载条件下进行，对于不同应力实时加载条件下的岩石热物性参数变化研究甚少。此外，常规的热参数测试夹具无法用于岩石等试件在实时加载条件下的试验测试，为此我们提出一种用于实时加载条件下的岩石热物性参数测试用夹具。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于实时加载条件下的岩石热物性参数测试用夹具，以克服常规夹具不能用于进行不同尺寸在实时加载条件下测试其热物性参数的缺点。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种用于实时加载条件下的岩石热物性参数测试用夹具，所述夹具包括
7.底座，所述底座垂直连接有支撑立杆，所述支撑立杆滑动连接有换向接头，且所述换向接头滑动连接有横向支撑杆，所述横向支撑杆焊接连接有探头下托板，所述探头下托板上方设有探头上托板。
8.优选的，所述底座底端四周均设有支撑脚，且所述底座为150mm
×
100mm的长方形金属钢板，所述底座厚度为2
‑
4mm，所述支撑脚高度为2
‑
4mm。
9.优选的，所述支撑立杆呈圆柱体结构，且所述支撑立杆直径为5
‑
8mm，所述支撑立杆高度为250
‑
300mm，所述支撑立杆通过六角螺母与底座相连接。
10.优选的，所述换向接头为长25
‑
40mm、宽10
‑
15mm、高10
‑
15mm的金属块体，所述换向接头内设相互垂直的圆形穿孔，所述圆形穿孔用于嵌套支撑立杆与横向支撑杆，且所述换向接头与支撑立杆以及横向支撑杆通过两个蝶形螺母旋紧固定。
11.优选的，所述横向支撑杆呈圆柱体结构，且所述横向支撑杆直径为5
‑
8mm、长度为80
‑
100mm。
12.优选的，所述探头上托板与探头下托板均为长80mm、宽12mm、厚度为1.5
‑
2mm的长方形金属片，所述探头上托板与探头下托板的两端均各设有一个直径3mm的穿孔，所述探头上托板与探头下托板通过穿孔嵌套有螺栓。
13.优选的，所述探头上托板上方设有滚花螺母，且所述滚花螺母套在螺栓上。
14.与现有技术相比，上述技术方案至少具有如下有益效果：
15.上述方案中，通过换向接头上下滑动和平面内转动来改变探头上托板与探头下托板的垂直高度以及水平朝向角度，满足在对实时加载条件下时对其进行热物理参数测试的试验需要，克服了常规夹具不能用于进行不同尺寸岩石试样在实时加载条件下测试其热物性参数的缺点，且制造方便，成本低廉，具有很高的推广应用价值。
附图说明
16.图1为本实用新型的正视结构示意图；
17.图2为本实用新型的侧视结构示意图；
18.图3为本实用新型的俯视结构示意图；
19.图4为本实用新型的立体结构示意图；
20.图5为本实用新型的托板部分节点放大结构示意图；
21.图6为本实用新型的换向接头部分节点放大结构示意图；
22.图7为本实用新型的测试示意结构示意图；
23.图8为本实用新型的测试细节详细结构示意图。
24.附图标记说明如下：
25.1、底座；2、支撑立杆；3、换向接头；4、横向支撑杆；5、探头上托板；6、探头下托板；7、六角螺母；8、蝶形螺母；9、螺栓；10、滚花螺母；12、热参数测量探头；13、岩石试样；14、电液伺服岩石试验系统。
具体实施方式
26.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
27.如图1
‑
图8所示的，本实用新型提供一种用于实时加载条件下的岩石热物性参数测试用夹具，夹具包括底座1，底座1垂直连接有支撑立杆2，支撑立杆2滑动连接有换向接头3，且换向接头3滑动连接有横向支撑杆4，横向支撑杆4焊接连接有探头下托板6，探头下托板6上方设有探头上托板5；
28.本实施例的底座1底端四周均设有支撑脚，且底座1为150mm
×
100mm的长方形金属钢板，底座1厚度为2
‑
4mm，支撑脚高度为2
‑
4mm。
29.本实施例的支撑立杆2呈圆柱体结构，且支撑立杆2直径为5
‑
8mm，支撑立杆2高度为250
‑
300mm，支撑立杆2通过六角螺母7与底座1相连接。
30.本实施例的换向接头3为长25
‑
40mm、宽10
‑
15mm、高10
‑
15mm的金属块体，换向接头3内设相互垂直的圆形穿孔，圆形穿孔用于嵌套支撑立杆2与横向支撑杆4，且换向接头3与
支撑立杆2以及横向支撑杆4通过两个蝶形螺母8旋紧固定。
31.本实施例的横向支撑杆4呈圆柱体结构，且横向支撑杆4直径为5
‑
8mm、长度为80
‑
100mm。
32.本实施例的探头上托板5与探头下托板6均为长80mm、宽12mm、厚度为1.5
‑
2mm的长方形金属片，探头上托板5与探头下托板6的两端均各设有一个直径3mm的穿孔，探头上托板5与探头下托板6通过穿孔嵌套有螺栓9；探头上托板5上方设有滚花螺母10，且滚花螺母10套在螺栓9上；通过螺栓9和滚花螺母10可调节探头上托板5与探头下托板6之间的间距。
33.本实用新型的工作过程如下：
34.实验时，先将待测岩石试样13下接金属压头安放在试验机承压平台上，将热参数测量探头12水平置于夹具的探头下托板6上，调节螺栓9和滚花螺母10，将热参数测量探头12水平固定于探头上托板5与探头下托板6之间，调节蝶形螺母8，移动横向支撑杆4，使试样上表面与热参数测量探头12正好水平接触，再对试样抹上耦合剂，同时放置另一个同样的岩石试样及金属压头，安装工作此时即完成； 随后，开始准备加载及热物性参数测试，夹具可重复使用。
35.本实用新型可以通过换向接头3上下滑动和平面内转动来改变探头上托板5与探头下托板6的垂直高度以及水平朝向角度，满足在对13实时加载条件下时对其进行热物理参数测试的试验需要，克服了常规夹具不能用于进行不同尺寸岩石试样13在实时加载条件下测试其热物性参数的缺点，且制造方便，成本低廉，具有很高的推广应用价值。
36.本实用新型提供的技术方案，通过换向接头上下滑动和平面内转动来改变探头上托板与探头下托板的垂直高度以及水平朝向角度，满足在对实时加载条件下时对其进行热物理参数测试的试验需要，克服了常规夹具不能用于进行不同尺寸岩石试样在实时加载条件下测试其热物性参数的缺点，且制造方便，成本低廉，具有很高的推广应用价值。
37.以上所述是实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为实用新型的保护范围。