一種巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及巖石物理性質測試領域，特別是設及一種巖石絕熱應力變化的溫度響 應系數(shù)測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 地球內部及淺層的各種運動（如地慢對流、板塊運動、火山噴發(fā)、地震等），通常會 引起應力變化。而根據(jù)固體物質的熱彈性理論：
[0003]
(1)
[0004] 可知，應力變化必定會導致地球內部的溫度變化。
[000引式（1)中，To是為熱力學溫度，（PCp)是固體物質的體積比熱容，α是線膨脹系數(shù)，A σ 是體應力變化量。不同類型的巖石，其應力變化的溫度響應并不一致。因此，系統(tǒng)地測試各 種常見巖石的絕熱應力-響應系數(shù)，運不僅有助于深入了解地球內部溫度變化機制、同時也 可為構造活動帶的應力、溫度監(jiān)測及防震減災工作提供可靠的理論依據(jù)。
[0006] 然而，目前在對巖石應力變化的溫度響應測試過程中，都是將溫度傳感器貼在巖 石樣品表面，并與空氣直接接觸，系統(tǒng)處于開放狀態(tài)，而且受應力加載臺的限制，無法實現(xiàn) 瞬間加、卸載。因此，無法真正實現(xiàn)絕熱狀態(tài)下的應力加、卸載，導致其測試結果很大程度上 受到巖石與空氣熱交換的嚴重影響。

【發(fā)明內容】

[0007] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測 試系統(tǒng)，W真正實現(xiàn)巖石樣品的絕熱增壓(或減壓），進而實時監(jiān)測耐壓罐圍壓和巖石樣品 溫度變化，獲得巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)（A Τ/ Δ曰）。
[000引本發(fā)明的技術方案如下：
[0009] -種巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)，包括兩個灌滿硅油的耐壓罐和 安放在耐壓罐內的巖石樣品組件，所述兩個耐壓罐的底部由油管相連通，在每個耐壓罐外 通過進油管連接有加壓累，在每個耐壓罐的頂部設有泄壓管，并在所述油管、進油管、泄壓 管上均設有排泄閥，在所述進油管均設置有壓力傳感器，所述的每個巖石樣品組件均封裝 于浸泡在硅油中的橡膠套內，并在每個巖石樣品表面和中屯、分別設置溫度傳感器。
[0010] 所述的巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)，還在所述的每個耐壓罐硅油 中設置有溫度傳感器。
[0011] 所述的巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)，還包括：
[0012] 圍壓采集模塊，與所述的壓力傳感器相連，用于采集所述耐壓罐內圍壓；
[0013] 溫度采集模塊，與所述的溫度傳感器相連，用于采集所述巖石樣品和耐壓罐內娃 油的溫度變化；
[0014] 處理模塊，分別與所述加壓累、圍壓采集模塊、溫度采集模塊相連，用于調控所述 耐壓罐圍壓，并根據(jù)所述耐壓罐圍壓和巖石樣品溫度變化，計算巖石絕熱應力變化的溫度 響應系數(shù)。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點是:其結構簡單合理，在圓柱狀巖石樣品中屯、及表面分別安置一個 溫度傳感器，然后用橡膠套封裝后再放在充滿硅油的耐壓罐中，可利用加壓累將其中一個 耐壓罐內的圍壓升至預定壓力（比如130M化），待整個系統(tǒng)溫度達到平衡后，再快速打開兩 個耐壓罐之間的排泄閥，使得1~2s內，一個耐壓罐內的圍壓瞬間降低，而另外一個耐壓罐 內的圍壓瞬間升高，而在快速打開排泄閥后的10~20s內，耐壓罐內硅油的溫度變化還沒有 影響到巖石樣品中屯、，從而真正實現(xiàn)了巖石樣品的絕熱增壓（或減壓），進而通過實時監(jiān)測 耐壓罐圍壓和巖石樣品溫度變化，即可獲得巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)（Δ T/Δ曰）； 而且運套系統(tǒng)可同時對兩個巖石樣品進行測試。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明結構示意圖；
[0017]圖視實驗現(xiàn)聯(lián)中砂巖快速加載與快速卸載過程中的溫度響應曲線；
[0018] 附圖標記說明：1、圍壓采集模塊;2、溫度采集模塊;3、處理模塊;4、進油管;5、泄壓 管;6、橡膠套;7、壓力傳感器;8、溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0020] 實施例
[0021] 如圖1所示，
[0022] -種巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)，包括兩個灌滿硅油的耐壓罐和 安放在耐壓罐內的巖石樣品組件，所述兩個耐壓罐的底部由油管相連通，在每個耐壓罐外 通過進油管4連接有加壓累，在每個耐壓罐的頂部設有泄壓管5，并在所述油管、進油管4、泄 壓管5上均設有排泄閥，在所述進油管4均設置有壓力傳感器7,所述的每個巖石樣品均封裝 于浸泡在硅油中的橡膠套6內，并在每個巖石樣品表面和中屯、分別設置溫度傳感器8。
[0023] 進一步地，所述的巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)，還在所述的每個 耐壓罐硅油中設置有溫度傳感器8。
[0024] 所述的巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)，還包括：
[0025] 圍壓采集模塊1，與所述的壓力傳感器7相連，用于采集所述耐壓罐內圍壓；
[0026] 溫度采集模塊2,與所述的溫度傳感器8相連，用于采集所述巖石樣品和耐壓罐內 硅油的溫度變化；
[0027] 處理模塊3,分別與所述加壓累、圍壓采集模塊1、溫度采集模塊2相連，用于調控所 述耐壓罐圍壓，并根據(jù)所述耐壓罐圍壓和巖石樣品溫度變化，計算巖石絕熱應力變化的溫 度響應系數(shù)。
[0028] 在本實施例中，本發(fā)明的巖石絕熱應力變化的溫度響應系數(shù)測試系統(tǒng)，主要包括： 1)兩個加壓累化mp A、Pump B;2)兩個灌滿硅油的耐壓罐A、B;3)五個排泄閥Valve A1-2、 Valve Bl-2、Valve C1-2,分別位于連接加壓累的進油管4與耐壓罐之間的油管(不誘鋼導 管）間；4)兩個圓柱狀巖石樣品Rock A、Rock B，其中屯、和表面分別安置了高穩(wěn)定性、高分辨 率的溫度傳感器8,并用橡膠套6做好了水密封裝，然后分別放在灌滿硅油的耐壓罐內；且娃 油中也放置了高穩(wěn)定性、高分辨率的溫度傳感器8;5)兩個壓力傳感器7,分別用于監(jiān)測兩個 耐壓罐內圍壓變化;6) -個溫度采集模塊2; 7) -個圍壓采集模塊1; 8)-個處理模塊3 (可采 用計算機）。
[0029] 實際測試過程中，先利用加壓累將其中一個耐壓罐內的圍壓升至預定壓力（比如 130MPa)，待整