基于LabVIEW的岩心加温加压加载工业CT试验研究

发布时间：2023-05-13 08:48

　　随着深层煤矿以及油田的开发,高温高压状态下岩石破坏的试验研究迫在眉睫。通过对国内外岩心加载试验装置发展现状的调研,发现并总结了现阶段岩心加载设备的不足之处,因此有必要设计研发一款新型的岩心加温加压加载试验仪器。本文针对不同温度、围压、渗透压的试验要求,研发设计了一款基于Lab VIEW的工业CT岩心加温加压加载试验仪器,该试验仪器能够在工业CT的扫描下完成温度、围压、渗透压的加载,以及竖直方向上的岩石破坏加载,具有操作简单易上手、控制准确、结构稳定等特点。首先对整个试验设备的硬件系统进行了设计、制造、组装,包括岩心夹持器、加载电机和数据采集系统,以满足试验所需器材刚度、岩心所受温度压力大小等的要求,并将其与工业CT进行了配合。在此基础上,设计了基于Lab VIEW的人机操作设计,包括数据采集、滤波、保存、PID压力以及温度控制几个方面。最后,利用该岩心加温加载加压试验仪器进行了一系列试验,从岩心的制备、常温常压下的岩心单轴加载试验以及不同围压下的岩心动态加载试验,得出单轴条件下,岩心加载的破坏压力随着加载速率的增加而减小。没有施加围压或者围压压力较小的情况下,岩心比较容易被破坏,破坏形...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的来源、目的及背景意义
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题的目的
        1.1.3 课题的背景意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩石加载试验装置
        1.2.2 三轴加载下的岩石加载破坏研试验究现状
    1.3 本章小结
第2章 岩石加载试验理论研究
    2.1 岩石单轴加载破坏
    2.2 动态加载条件下岩石的破坏准则
    2.3 本章小结
第3章 用于工业CT系统的动态加载试验系统设计
    3.1 动态加载实验系统设计(系统的整体设计)
    3.2 加载机机械结构设计
        3.2.1 岩心夹持器设计
        3.2.2 轴向压力加载系统-EXLAR缸系统
    3.3 数据采集系统设计(包括串口通讯)
        3.3.1 数据采集系统设计
        3.3.2 信号放大系统
        3.3.3 温度采集系统
        3.3.4 传感器采集误差计算
        3.3.5 RS232串口通信系统
    3.4 工业CT
    3.5 本章小结
第4章 基于LabVIEW上位机系统设计
    4.1 基于LabVIEW的上位机系统的设计(总体设计)
    4.2 数据采集及处理
        4.2.1 数据采集系统-CopleyASCII串行通信
        4.2.2 滤波系统设计
        4.2.3 数据保存系统设计
        4.2.4 温度读取系统设计
        4.2.5 电机载荷采集
    4.3 控制系统的设计
    4.4 温度控制系统的PID控制算法研究
    4.5 本章小结
第5章 用于工业CT的岩心动态加载试验研究
    5.1 试验岩心制备
    5.2 试验岩心准备
    5.3 常温常压下岩心单轴加载实验研究
    5.4 不同围压下岩心动态加载实验研究
    5.5 不同温度下岩心动态加载实验研究
    5.6 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3815611