非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及工程技術領域，具體而言，涉及一種非規則巖樣的硬度及塑性系 數測量儀。
【背景技術】
[0002] 在石油地質行業中，特別是針對巖石力學性質的分析工作中，常常需要了解巖石 的硬度、塑性系數、屈服極限等硬度及塑性系數。
[0003] 相關技術中一般采用巖石硬度測量儀來獲取這些硬度及塑性系數。巖石硬度測量 儀主要由壓力傳感器、位移計、壓膜、巖樣、活塞上面板、活塞、手搖栗和硬度計試驗架等構 成，在常規巖石硬度測試中，利用手搖栗加壓，壓力傳遞給壓膜，巖樣與壓頭和位移傳感器 接觸之后，用手搖栗慢速均勻加載，壓頭吃入巖樣直至破碎，函數記錄儀記錄整個過程的載 荷與位移值，通過載荷與位移的關系曲線計算出巖樣的硬度、塑性系數和屈服極限等參數。
[0004] 在上述的巖石硬度測試過程中，要保證巖樣兩端面是完全平行的，如果實驗裝置 長時間使用后，不能保證活塞上面板與水平面平行，則巖樣會與壓頭不呈垂直關系，因此會 引起較大的實驗誤差。另外，在接觸硬度較低的非規則巖樣時，機械式位移計觸頭會吃入巖 樣表平面，致使位移計量不準確。最后，位移計和壓頭分屬兩個觸頭，實驗時需要用液壓栗 升高巖樣，目測巖樣表平面剛好與壓頭接觸時，位移計開始記錄數據，人為因素會影響曲線 的起點，會影響計算巖石硬度和塑性系數等硬度及塑性系數的準確度。
[0005] 針對相關技術中對于非規則巖樣的硬度及塑性系數測量不準確的問題，目前尚未 提出有效的解決方案。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型的主要目的在于提供一種非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀，以解 決相關技術中對于非規則巖樣的硬度及塑性系數測量不準確的問題。
[0007] 為了實現上述目的，提供了一種非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀。該硬度及 塑性系數測量儀包括：機架，包括底板和與底板相對設置的上梁；液壓機，設置在上梁上， 朝向底板，用于推動頂桿向底板的方向運動；傳感器，用于采集頂桿的軸向壓力和頂桿的運 動位移量；容器座，設置在底板上，具有朝向上梁的第一凹腔；以及空心容器，具有與頂桿 相對設置的用于放置非規則巖樣的第二凹腔，空心容器放置角度可調節地設置于容器座的 第一凹腔內以調整非規則巖樣的放置角度。
[0008] 進一步地，傳感器包括位移傳感器和壓力傳感器。
[0009] 進一步地，位移傳感器的一端與機架的上梁連接，位移傳感器的另一端與壓力傳 感器連接，用于采集頂桿的運動位移量。
[0010] 進一步地，壓力傳感器與頂桿連接，用于采集頂桿的軸向壓力。
[0011] 進一步地，頂桿下方設置有可拆卸的壓頭。
[0012] 進一步地，壓頭為圓臺壓頭或半球壓頭。
[0013] 進一步地，空心容器為空心半球體，空心半球體的內表面和/或外表面為半球面。
[0014] 進一步地，空心半球體內設置有鎖緊螺釘，用于固定非規則巖樣。
[0015] 進一步地，容器座為半球座，第一凹腔的內表面為半球面。
[0016] 進一步地，半球座內設置有鎖緊裝置，用于固定空心容器。
[0017] 通過本實用新型，采用包括以下組件的硬度及塑性系數測量儀：機架，包括底板和 與底板相對設置的上梁；液壓機，設置在上梁上，朝向底板，用于推動頂桿向底板的方向運 動；傳感器，用于采集頂桿的軸向壓力和頂桿的運動位移量；容器座，設置在底板上，具有 朝向上梁的第一凹腔；以及空心容器，具有與頂桿相對設置的用于放置非規則巖樣的第二 凹腔，空心容器放置角度可調節地設置于容器座的第一凹腔內以調整非規則巖樣的放置角 度。由于通過調整非規則巖樣的放置角度，避免了非規則巖樣與壓頭不呈垂直關系，解決了 相關技術中對于非規則巖樣的硬度及塑性系數測量不準確的問題，進而達到了提升非規則 巖樣的硬度及塑性系數的測量精度的效果。
【附圖說明】
[0018] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的 示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖 中：
[0019] 圖1是根據本實用新型第一實施例的非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀的示 意圖；
[0020] 圖2是根據本實用新型第二實施例的非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀的示 意圖；以及
[0021] 圖3是根據本實用新型第二實施例的非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀的深 度-載荷關系曲線。
【具體實施方式】
[0022] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0023] 為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案，下面將結合本申請實施例中的 附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術 人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范 圍。
[0024] 根據本實用新型的實施例，提供了一種非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀。
[0025] 圖1是根據本實用新型第一實施例的非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀的示 意圖。如圖1所示，該硬度及塑性系數測量儀包括：機架10、液壓機1、傳感器、容器座和空 心容器。
[0026] 機架10,包括底板和與底板相對設置的上梁。
[0027] 液壓機1，設置在上梁上，朝向底板，用于推動頂桿2向底板的方向運動。
[0028] 傳感器，用于采集頂桿2的軸向壓力和頂桿2的運動位移量。
[0029] 容器座，設置在底板上，具有朝向上梁的第一凹腔。
[0030] 空心容器，具有與頂桿2相對設置的用于放置非規則巖樣7的第二凹腔，空心容器 放置角度可調節地設置于容器座的第一凹腔內以調整非規則巖樣7的放置角度。
[0031] 本實用新型提供的非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀，通過機架10,包括底板 和與底板相對設置的上梁；液壓機1，設置在上梁上，朝向底板，用于推動頂桿2向底板的 方向運動；傳感器，用于采集頂桿2的軸向壓力和頂桿2的運動位移量；容器座，設置在底 板上，具有朝向上梁的第一凹腔；以及空心容器，具有與頂桿2相對設置的用于放置非規則 巖樣7的第二凹腔，空心容器放置角度可調節地設置于容器座的第一凹腔內以調整非規則 巖樣7的放置角度，解決了相關技術中對于非規則巖樣的硬度及塑性系數測量不準確的問 題，由于通過調整非規則巖樣7的放置角度，避免了非規則巖樣與壓頭不呈垂直關系，進而 達到了提升非規則巖樣的硬度及塑性系數的測量精度的效果。
[0032] 具體地，傳感器包括位移傳感器和壓力傳感器。位移傳感器的一端與機架10的上 梁連接，位移傳感器的另一端與壓力傳感器連接，用于采集頂桿2的運動位移量。壓力傳感 器與頂桿2連接，用于采集頂桿2的軸向壓力。
[0033] 可選地，頂桿2下方設置有可拆卸的壓頭。具體地，壓頭為圓臺壓頭或半球壓頭。
[0034] 可選地，空心容器為空心半球體，空心半球體的內表面和/或外表面為半球面。空 心半球體內設置有鎖緊螺釘，用于固定非規則巖樣。
[0035] 可選地，容器座為半球座，第一凹腔的內表面為半球面。半球座內設置有鎖緊裝 置，用于固定空心容器。
[0036] 圖2是根據本實用新型第二實施例的非規則巖樣的硬度及塑性系數測量儀的示 意圖。圖