摘要： 高围压、大力值“全伺服岩石三轴、剪切流变仪”是三年前研制生产的新一代先进的岩石蠕变试验设备，这在国内还是第一台，该流变仪解决了高围压、大力值的长时间稳定、岩石变形的直接测量和试验过程中停电等这些关键问题。所以随后相继又有多台投入使用。通过使用发现有个问题需要解决，这就是“环境温度”的问题。文中分析了环境温度对流变仪测量精度的影响机理和解决的途径。

     RLJW-2000微机控制岩石三轴、剪切流变仪是最大围压50Mpa、最大轴压2000kN的全数字微机伺服控制的岩石三轴、剪切流变仪，该仪器可以长时间稳定的进行工作（>1000小时），在试验过程中出现停电时仪器可以继续进行工作（断电连续工作大于八小时），数据仍然可以进行采集、存储、处理、显示，通过手动调节（两小时一次）可以保证围压和试验力在允许的误差范围内。流变仪的这些关键技术的解决，使得仪器成为了岩石力学领域里非常理想的试验设备。但在使用中，发现变形测量的数值随温度变化而变化，我们认为是温度对流变仪的影响。下面从几个方面分析一下仪器的温度效应：

1、               加载框架的温度效应

流变仪的加载框架是由碳钢和铸铁构成，这些钢材的温度系数基本相同（10-12×10^-6/℃），在温度发生变化时，钢材长度要相应的发生变化，使试验力产生变化，但是流变仪是伺服控制的，流变试验就是控制试验力，所以，由于加载框架的温度效应产生的试验力变化流变仪会自动调整，不会影响到试验过程。在长江科学院武汉岩基所的流变试验可以看出长时间的轴向试验力的波动是非常小的（实测轴向荷载在1950kN上最大波动值为原额定值的0.0052% / 54h，实测轴向荷载在120 kN时的最大波动值为为原额定值的0.1% / 317h）^[1]。

2、               试验力传感器的温度效应

流变仪的轴向试验力是用应变式轮辐传感器，这种传感器的弹性体是钢材，它的温度效应要影响到试验力的测量，同时应变片也是对温度很敏感的元件，所以，应变片的温度效应也比较明显；传感器的这些因素都影响了试验力的测量，而且这些影响是没有办法克服掉的；同样围压传感器也是应变片式的压力传感器，同样也会有这些影响，同样没有较好的办法解决。在传感器出厂时厂家都给出了传感器的温漂系数，这也就是传感器的温度效应，一般传感器的温漂系数是10^-4-10^-5/℃，这个系数就是温度相差一度，传感器将产生的偏差。

3、               岩石变形传感器的温度效应

温度对岩石变形传感器同样会产生影响，因为变形传感器也是应变式，变形杆也是弹簧钢的，所以变形传感器的温漂系数和所产生的测量偏差都和试验力传感器的差不多，而且也是没有很好的解决办法。

4、               如何减少温度效应的影响

加载框架的温度效应的影响可以由伺服控制系统调整掉，但是如何把传感器的温度效应影响降到最小，这就是我们要讨论的。对于这种自然规律，我们所能做的就是

A）                        比较有效的途径就是控制小环境的温度，使其流变仪的工作环境的温度变化非常小，假如控制到±2℃，那么对传感器测量造成的偏差只有±2×10^-4，最大也就是万分之二左右。而且环境温度控制到±2℃是比较容易实现的。并且环境温度控制到±2℃的费用也比较低廉。

B）                        选择温漂系数小的传感器作为流变仪的测量传感器，如果传感器的温漂系数能减小一个数量级，那么传感器对环境温度的要求就可以大大地放宽了。

C）                        流变仪配置了数字式温度传感器和测量仪表，可以实时的记录环境温度变化数据，画出温度-时间曲线，这样就可以把岩石变形-时间曲线和温度-时间曲线进行对照，剔除掉岩石变形随温度变化产生的变化数值。从而得到真实的岩石变形流变曲线。

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