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弹模仪-钻孔弹模仪特性介绍
发布时间:2021-01-22
1、钻孔弹模仪设备
1.1产品说明
PROBEX钻孔弹模仪是一种钻孔内开展的岩土体载荷试验,它由一个圆柱形的,径向可扩展的钻孔探头组成,主要用于确定岩石的短期可变形性。它的用途还可以扩展到蠕变状材料(如盐或钾肥)的蠕变性能的测量。
 
PROBEX在76毫米(N尺寸)的钻孔中运行,最大工作压力为30 000 kPa。通过测量加载时探针的总体积变化,可以计算出岩石的平均模量。
 
PROBEX的特殊之处在于,可膨胀膜的加压是通过由手动泵在地面上驱动的活塞的运动而直接在上游进行的。通过记录该活塞的排量,可以计算出体积变化。
 
这种配置允许在较大深度处使用膨胀计,并消除了管路和泵系统的寄生膨胀。
 
PROBEX钻孔弹模仪探针基本上由三个主要元素组成(请参见下图):
-可膨胀膜
-双作用液压模块
-测量模块

钻孔弹模仪 

手动操作的液压泵,液压油管和读数装置完善了PROBEX系统。
 
PROBEX探头安装在钢芯C上,钢芯C的下游端装有一个饱和塞。系统的水饱和度填充了可扩张膜与钢芯以及圆柱体E之间的环形空间。
 
为了给PROBEX探针充气或放气,手动液压泵作用在双作用液压模块上。由字母F,G和H标识的双活塞是负责探针膨胀或收缩的运动部件。下图显示了该活塞处于完全缩回位置。
 
液压模块包含两个气缸,活塞在其中移动。当活塞完全缩回时,气缸E充满水,并且气缸完全充满油。
 
在手动泵的小手柄处于充气位置(第1号)的情况下,机油立即被泵送到末端F的后面,整个活塞向下游移动,将水推入探头。同时,包含在气缸中的油通过放气管线返回到液压泵。
 
为了给探头放气,将手动泵上的小手柄置于放气位置(2号),然后将油泵入气缸。先前泵入气缸E的机油通过膨胀管线返回到泵,水被带回气缸E。
 
必须注意的是,在使用PROBEX之前,必须使回路完全浸水和浸油。 PROBEX出厂时已充满油-但没有水-且活塞F处于缩回位置。
 
PROBEX的测量模块由一个线性电位计组成。它固定在双活塞的上游端H上,并在整个装载和卸载过程中跟随其位移。读出单元在出厂时已用校准常数编程,将电位计和压力传感器的输出转换为工程值(cm3和MPa)。
 
1.2探头
便携式膜
PROBEX探头包括一个由柔性材料制成的便携式薄膜,该薄膜安装在
热处理的不锈钢端头。包括钢端的膜的标称总长度为749 mm。可膨胀膜的标称长度是457mm,直径是73.7mm。这种配置使探头的可扩张部分的L / D比大于6。
 
不能过分强调PROBEX测试应在校准良好的N尺寸,直径为76 mm的钻孔中进行。这样,PROBEX的性能将得到提高,并且大大降低了损坏探头的风险。
 
双动液压模块
如上所述,是双活塞末端F的正后方泵送的油将其向下游移动,将水推入探头。上图所示的气缸E的内径为60.122毫米,双活塞的总行程设置为238.125毫米。这种几何结构允许将总计约676 cc的水注入探头。活塞F的水侧面积比液压油侧的面积略大95.5%的比率,这是由于杆G的面积占活塞面积的4.5%。可以通过以下公式获得作用在探头内部的水压。
 
Pb = 0.955Pg + 6 H
其中:
Pb =探头中的水压(kPa)
Pg =压力表上的机油压力(kPa)
H =探头与泵之间的垂直距离(m)
 
值6 H考虑了在将探头连接到泵的两条液压管路中油柱的影响。
 
DP BOX读数所显示的压力值已经校正,以便考虑到活塞每个表面上面积差异的影响,但不考虑油柱。
 
测量模块
测量模块由封闭在防水外壳中的电位计组成。它给出了活塞F的位移,该位移与探头中的注入体积成比例。
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1.3液压系统
液压系统包含以下元素:
液压泵安装有一个四通控制阀(2个位置)。正确的位置
1号用于给探头充气,2号在左侧位置使探头放气。压力
 
泵的额定值为69 MPa。循环测试阀位于仪表块和泵之间的充气回路上(除非进行循环负载测试,否则该阀必须始终保持打开状态)。
 
两个压力千分表安装在液压泵上。压力表控制测试压力安装在充气回路上(位置1)。它的压力范围为35 MPa,精度为1%F.S.第二个量规固定在放气电路上。它具有较小的压力范围,并作为安全功能提供,以防止缩回活塞时回油缸过压。
 
充气管线配有35 MPa压力传感器。
 
压力表和传感器带有快速连接器,可轻松安装在液压泵上。
 
双高压液压管线连接到液压泵。充气线的工作压力为68 MPa,放气线的工作压力为32.5 MPa。
 
1.4读数单元
DP BOX型是配备了可充电电池的便携式数据记录器。它直接提供探头的体积和压力变化。此数据必须与基于Android的平板电脑一起使用。请参阅下面的详细信息。

钻孔弹模仪参数规格:
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