专利名称：相似材料渗透性测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及相似材料研制领域，具体是一种相似材料试件渗透性测试装置， 适用于实验室解决物理模型制作所需的不同渗透性、不同抗压强度的相似材料配比问题。
背景技术：
针对矿山岩体工程结构模型试验中所使用的相似材料，国内外已经做了不少的研究，总结起来，所用的材料基本上是纯石膏材料、石膏混合材料、以石蜡为粘结剂的相似材料、以机油为粘结剂的相似材料和以松香为粘结剂的相似材料。然而，这些相似材料大多为固相模型材料。近年来，也有不少研究固流两相模型材料的成果，但大多以固液为主，而研究固气模型材料的比较少。固气模型所使用的相似材料，除了必须具备固相材料的常规参数如高容重、低强度、低变形模量、和可变化的内摩擦角等特点外，还要具备较低的气体渗透性才能达到模拟要求。而这样的材料，必须用人工方法来组合。现有相似材料研制所使用的设备中，很少见到涉及材料气体渗透性测试的装置。
发明内容为了解决煤与瓦斯安全共采及煤岩固气耦合相似材料模拟实验中对相似材料渗透性的约束问题，本实用新型提供一种相似材料渗透性测试装置，用来测试相似材料的渗透性。本实用新型是采用如下技术方案实现的一种相似材料渗透性测试装置，包括试件缸体(1)、进气装置(3)、出气装置G)、双向加载轴压活塞O)，缸体(1)两端分别设有进气装置( 和出气装置，进气装置( 和出气装置(4)外侧设有双向加载轴压活塞(2)， 轴压活塞( 上设有加载轴(9)，轴压活塞( 进气端和出气端分别设有进气管(5)、仪表连接管⑵和出气管(6)，进气装置(3)和出气装置⑷上设有气嘴(12)。进气装置C3)和出气装置(4)上设有环形导气槽(1 和扇形导气槽(14)，环形导气槽(13)和扇形导气槽(14)与气嘴(12)连通。轴压活塞(2)外侧设有密封圈(8)。本实用新型将制作好的试件装入缸体中，通过进气装置向缸体中通入带压气体， 通过出气装置测试缸体中气体通过试件的渗流速度，从而反映出不同岩性的渗透性。轴压加载活塞设计有三层密封圈保证气密性；进气、出气装置保证气体都通过试件而不沿试件与模型接触壁面渗流。本装置可以根据现场不同的地质条件，进行各种相似材料的渗透性测试实验。

图1为本实用新型结构示意图。图2为进气装置和出气装置结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种相似材料渗透性测试装置，包括试件缸体1、进气装置3、出气装置4、双向加载轴压活塞2，所述的缸体1尺寸可以根据目标试件的大小而定。缸体1外通过法兰11连接托盘10，缸体1两端分别设有进气装置3和出气装置4，进气装置3、出气装置4均为圆形饼状，进气装置3和出气装置4外侧设有双向加载轴压活塞2，随轴压的加载而行程，通过活塞2上的钻孔与外部仪表相连接。轴压活塞2外侧设有三层密封圈8保证气密性；轴压活塞2上设有加载轴9，进气装置3和出气装置4分别设有进气管5、仪表连接出气管7和出气管6，进气装置3和出气装置4中心设有柱形气嘴12，进气装置3和出气装置4上设有环形导气槽13和扇形导气槽14，环形导气槽13和扇形导气槽14与气嘴12 连通。保证气体都通过试件而不沿试件与模型接触壁面渗流。本实用新型的工作过程如下实验前，退出轴压加载轴9，缸体1壁面涂抹机油，并装好相似材料试件。推进活塞加载轴9压实相似材料试件；充气管5连接充气装置；仪表连接管7连接压力表；出气管6连接流量计。
权利要求1.一种相似材料渗透性测试装置，包括试件缸体(1)、进气装置(3)、出气装置、双向加载轴压活塞O)，其特征在于缸体(1)两端分别设有进气装置C3)和出气装置G)， 进气装置C3)和出气装置(4)外侧设有双向加载轴压活塞O)，轴压活塞( 上设有加载轴(9)，进气装置C3)和出气装置(4)外侧分别设有进气管(5)、仪表连接管(7)和出气管 (6)，进气装置(3)和出气装置⑷中心设有气嘴(12)。
2.如权利要求1所述的相似材料渗透测试装置，其特征在于进气装置(3)和出气装置⑷上设有环形导气槽(13)和扇形导气槽(14)，环形导气槽(13)和扇形导气槽(14)与气嘴(12)连通。
3.如权利要求1所述的相似材料渗透测试装置，其特征在于轴压活塞( 外侧设有三层密封圈⑶。
专利摘要本实用新型涉及相似材料渗透性测试装置，包括试件缸体、进气装置、出气装置、双向加载轴压活塞等。缸体内装载目标试件；轴压加载活塞设计有三层密封圈保证气密性；进气、出气装置均为圆形饼状，中心有柱形气嘴，保证气体都通过试件而不沿试件与模型接触壁面渗流。进气、出气装置都与轴压活塞相连接，随轴压的加载而行程，通过活塞上的钻孔与外部仪表相连接。本装置可以根据现场不同的地质条件，进行各种相似材料的渗透性测试实验。
文档编号G01N15/08GK201974356SQ20112007425
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者张天军, 张少龙, 成连华, 李树刚, 李莉, 林海飞, 潘宏宇, 王红胜, 王锐, 肖鹏, 许满贵, 赵鹏翔, 陈晓坤, 魏宗勇, 黄金星 申请人:西安科技大学