一種煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)方法為一種煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量方法。本方法的煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)包括：高速采集儀，容器，試件，動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀儀，徑向應(yīng)變片，軸向應(yīng)變片。核心就是用應(yīng)變片代替原有系統(tǒng)用千分尺來測(cè)量應(yīng)變。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將應(yīng)變片貼到試件側(cè)面和上表面的中心軸位置，把試件放入容器中，再把應(yīng)變片連接動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀再接到高速采集儀上，倒入水沒過試件，便可進(jìn)行試驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)方法解決了現(xiàn)有試驗(yàn)中的測(cè)量問題，簡化了實(shí)驗(yàn)裝置，增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使實(shí)驗(yàn)成功性大大提高，節(jié)省了大量的人力。本發(fā)明專利技術(shù)方法簡單實(shí)用，很好的改進(jìn)現(xiàn)有的測(cè)量裝置。

Strain measuring method for free swelling of coal rock water absorption

The method of the invention is a method for measuring the free swelling strain of coal and rock absorption. The system for measuring the free swelling strain of coal and rock in this method includes a high speed instrument, a container, a specimen, a dynamic and static strain gauge, a radial strain gauge and an axial strain gauge. The core is to use strain gauges instead of the original system to measure strain with micrometer gauges. During the experiment, the strain gauges attached to the specimen on the surface of the shaft side and center position, put into the container specimen, then the static and dynamic strain gauge strain gauge connected to high speed data acquisition instrument, pour water over the specimen can be tested. The experimental method solves the measurement problem in the existing test, simplifies the experimental device, increases the accuracy of the experimental data, greatly improves the experimental success, and saves a great deal of manpower. The method of the invention is simple and practical, and the existing measuring device is well improved.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量方法
本專利技術(shù)屬于煤巖吸水膨脹應(yīng)變實(shí)驗(yàn)的一種新的測(cè)試方法以及儀器，主要涉及煤巖的自由膨脹率。
技術(shù)介紹
由于煤巖的吸水膨脹引起的工程問題受到了普遍的注意。對(duì)于煤巖吸水膨脹的實(shí)驗(yàn)測(cè)定十分重要，具有很大的意義，所以對(duì)簡化煤巖吸水膨脹實(shí)驗(yàn)方法以及提高精確度需要繼續(xù)提高。目前大部分測(cè)量煤巖吸水自由膨脹的方法都是用千分尺，這種方法原則上可以得到結(jié)果，但是實(shí)際操作卻耗時(shí)長，成功實(shí)驗(yàn)有困難。針對(duì)目前的這種用千分尺的方法測(cè)量煤巖吸水膨脹實(shí)驗(yàn)，指出具體的幾個(gè)缺點(diǎn)：(1)這種實(shí)驗(yàn)需要持續(xù)48h，而且千分尺的讀數(shù)需要人讀，在靠后的試驗(yàn)中需要一個(gè)小時(shí)讀一次數(shù)，不能間斷，無疑需要投入大量的時(shí)間和精力；(2)容錯(cuò)率低，對(duì)于人工讀數(shù)本身就很容易出現(xiàn)誤差，讀錯(cuò)的情況，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和成功的可能性就很難保證。每次實(shí)驗(yàn)都需要48h，錯(cuò)一次都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的可靠性產(chǎn)生影響。(3)千分尺測(cè)量軸向或者徑向應(yīng)變時(shí)需要保持高度的垂直，要做到十分精準(zhǔn)很困難；(4)千分尺與試件接觸時(shí)，為了避免千分尺陷進(jìn)試件中需要一塊較硬的板事先貼到上面，在測(cè)徑向時(shí)就比較困難；煤巖實(shí)驗(yàn)本身從樣本的采集，儲(chǔ)存，實(shí)驗(yàn)，到數(shù)據(jù)處理都要求十分精細(xì)，針對(duì)目前千分尺的實(shí)驗(yàn)辦法，實(shí)驗(yàn)成功存在困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了公開一種利用應(yīng)變片代替千分尺，用高速采集儀代替人工讀數(shù)和處理數(shù)據(jù)的方法，來解決實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的問題。本專利技術(shù)為了實(shí)現(xiàn)這種目的采取以下技術(shù)方案：本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由容器，試樣，高速采集儀，徑向應(yīng)變片和軸向應(yīng)變片組成。將應(yīng)變片分別貼在試件側(cè)面的中軸線中間和上表面的中間，將應(yīng)變片連接到高速采集儀上，便可采集48h的數(shù)據(jù)。所述的煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量方法，包括以下步驟：步驟一：實(shí)驗(yàn)要在氣溫20±2℃的常溫環(huán)境下進(jìn)行；步驟二：打磨煤塊試件，清楚表面污染物；步驟三：將徑向和軸向應(yīng)變片貼在試件上；步驟四：將試件放入玻璃容器中；步驟五：將應(yīng)變片與動(dòng)靜態(tài)儀連接，再將動(dòng)靜態(tài)儀與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接；步驟六：打開動(dòng)靜態(tài)儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，先采集一段時(shí)間數(shù)據(jù)；步驟七：將容器中注入水直至淹沒試件；步驟八：實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行48h，結(jié)束后將設(shè)備中所得到圖像保存下來，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。本專利技術(shù)的有益效果：1、本專利技術(shù)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法相比，所需的實(shí)驗(yàn)裝置要求簡單，無需特意定制一個(gè)容器，不需要固定試樣，只需要將試樣放在一個(gè)能夠盛水的容器中去。2、本專利技術(shù)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法相比，無需專人讀數(shù)，耗費(fèi)大量的人力，只需設(shè)定好設(shè)備，便無需看管。3、本專利技術(shù)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法相比，測(cè)量精確穩(wěn)定，采樣速率高，可以頻繁的采點(diǎn)，得到的實(shí)驗(yàn)圖像更加平滑科學(xué)。4、本專利技術(shù)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法相比，無需人工的處理數(shù)據(jù)，采集的的數(shù)據(jù)直接就是應(yīng)變而不是形變量，最終數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)直接就可以得出實(shí)驗(yàn)圖像。5、本專利技術(shù)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法相比，能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)試樣，只要數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道數(shù)滿足，可以同時(shí)采集十幾個(gè)到幾十個(gè)試樣的數(shù)據(jù)，這是現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)放大所做不到的。附圖說明圖1為本專利技術(shù)方法的示例圖。圖2為本實(shí)施案例軸向應(yīng)變圖。圖3為本實(shí)施案例徑向應(yīng)變圖。圖1中1-高速采集儀，2-動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀，3-容器，4-徑向應(yīng)變片，5-試樣，6-軸向應(yīng)變片.具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施案例對(duì)本專利技術(shù)方法做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，一種煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，所述高速采集儀1為HIOKI8842T存儲(chǔ)記錄儀。所述動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀2為SDY2102E動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀。所述容器3為1000ml的燒杯。所述徑向應(yīng)變片4和軸向應(yīng)變片6為BX120-5AA型應(yīng)變片。所述試樣5為直徑50.48mm，高度26.56mm的圓柱形煤塊。采用所述的煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量方法，包括以下步驟：步驟一：實(shí)驗(yàn)要在氣溫20±2℃的常溫環(huán)境下進(jìn)行；步驟二：打磨煤塊試件，清楚表面污染物；步驟三：將徑向應(yīng)變片用環(huán)氧樹脂膠在煤塊試樣的上表面的正中間，將軸向應(yīng)變片環(huán)氧樹脂膠在側(cè)面的正中間。步驟四：將試件放入燒杯中；步驟五：將應(yīng)變片與動(dòng)靜態(tài)儀連接，再將動(dòng)靜態(tài)儀與存儲(chǔ)記錄儀連接，將存儲(chǔ)記錄儀的采點(diǎn)速率設(shè)置為0.3s每次；步驟六：打開動(dòng)靜態(tài)儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，先采集一段時(shí)間數(shù)據(jù)；步驟七：將容器中注入水直至淹沒煤塊；步驟八：實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行48h，結(jié)束后將設(shè)備中所得到圖像保存下來，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
本專利技術(shù)方法為一種煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量方法。本系統(tǒng)包括：高速采集儀，容器，試件，動(dòng)靜態(tài)儀，徑向應(yīng)變片，軸向應(yīng)變片。其特征在于：用應(yīng)變片代替已有的煤巖吸水自由膨脹實(shí)驗(yàn)中千分尺來測(cè)量試件應(yīng)變，并在本實(shí)驗(yàn)中用高速采集儀代替人工讀取處理數(shù)據(jù)，包括以下步驟：步驟一：實(shí)驗(yàn)要在氣溫20±2℃的常溫環(huán)境下進(jìn)行；步驟二：打磨煤塊試件，清楚表面污染物；步驟三：將徑向和軸向應(yīng)變片貼在試件上；步驟四：將試件放入玻璃容器中；步驟五：將應(yīng)變片與動(dòng)靜態(tài)儀連接，再將動(dòng)靜態(tài)儀與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接；步驟六：打開動(dòng)靜態(tài)儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，先采集一段時(shí)間數(shù)據(jù)；步驟七：將容器中注入水直至淹沒試件；步驟八：實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行48h，結(jié)束后將設(shè)備中所得到圖像保存下來，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

【技術(shù)特征摘要】
1.本發(fā)明方法為一種煤巖吸水自由膨脹應(yīng)變測(cè)量方法。本系統(tǒng)包括：高速采集儀，容器，試件，動(dòng)靜態(tài)儀，徑向應(yīng)變片，軸向應(yīng)變片。其特征在于：用應(yīng)變片代替已有的煤巖吸水自由膨脹實(shí)驗(yàn)中千分尺來測(cè)量試件應(yīng)變，并在本實(shí)驗(yàn)中用高速采集儀代替人工讀取處理數(shù)據(jù)，包括以下步驟：步驟一：實(shí)驗(yàn)要在氣溫20±2℃的常溫環(huán)境下進(jìn)行；步驟二：打磨煤塊...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：解北京，楊潘，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國礦業(yè)大學(xué)北京，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11