多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，涉及巖礦分析技術(shù)領(lǐng)域。所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和顯示屏，實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行試件在不同溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)環(huán)境下的滲透率測(cè)試，能方便的測(cè)量試件在不同溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)環(huán)境下的參數(shù)，并由顯示屏顯示測(cè)量得到的參數(shù)，為研究試件的真實(shí)物理特性提供了真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
【專利說(shuō)明】
多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及巖礦分析技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)勘探中經(jīng)常進(jìn)行巖礦的特性測(cè)試，例如氣體滲透率等參數(shù)，測(cè)定這些參數(shù)對(duì)了解巖礦的特性具有很重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的巖礦滲透率測(cè)試裝置都是在常溫常電磁環(huán)境下測(cè)試巖礦的相關(guān)參數(shù)，由于巖礦所處的實(shí)際環(huán)境復(fù)雜多變，常溫常電磁環(huán)境下的滲透率參數(shù)有時(shí)候并不能體現(xiàn)巖礦的真實(shí)特性。而現(xiàn)有的測(cè)試裝置均不能做到可變溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)下巖礦滲透率的測(cè)試。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試裝置，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試設(shè)備不能做到可變溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)下巖礦滲透率的測(cè)試的問(wèn)題。
[0005]多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和顯示屏，所述顯示屏固定在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上；
[0006]所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括試件座、橡膠套、電壓調(diào)節(jié)裝置和液壓缸，所述試件座固定在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，所述橡膠套圍繞所述試件座設(shè)置，且其內(nèi)部形成密封空間，所述橡膠套側(cè)壁中繞設(shè)有線圈，所述線圈與所述電壓調(diào)節(jié)裝置電連接，所述液壓缸位于所述橡膠套上方，所述液壓缸底部伸出活塞桿，所述活塞桿末端插入所述橡膠套并處于所述試件座正上方，所述試件座下方設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器與安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的比例放大器電連接，所述比例放大器與所述顯示屏電連接。
[0007]較佳地，所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括通過(guò)管道依次連接的空氣壓縮機(jī)、緩沖罐和平衡罐，所述平衡罐上安裝有排氣管，所述排氣管末端穿過(guò)所述試件座插入所述橡膠套內(nèi)部，所述排氣管上安裝有控制閥。
[0008]較佳地，所述平衡罐上安裝有氣壓傳感器，所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備還包括PLC控制柜和脈沖信號(hào)發(fā)射箱，所述氣壓傳感器、PLC控制柜、脈沖信號(hào)發(fā)射箱和控制閥依次電連接。
[0009]較佳地，所述排氣管上安裝有流量計(jì)。
[0010]較佳地，所述流量計(jì)與所述比例放大器電連接。
[0011 ]較佳地，所述液壓缸上安裝有液位計(jì)。
[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例中多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和顯示屏，實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行試件在不同溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)環(huán)境下的滲透率測(cè)試，能方便的測(cè)量試件在不同溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)環(huán)境下的參數(shù)，并由顯示屏顯示測(cè)量得到的參數(shù)，為研究試件的真實(shí)物理特性提供了真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0015]100-實(shí)驗(yàn)臺(tái)，200-實(shí)驗(yàn)設(shè)備，201-空氣壓縮機(jī)，202-緩沖罐，203-平衡罐，204-脈沖信號(hào)發(fā)射箱，205-PLC控制柜，206-排氣管，207-氣壓傳感器，208-控制閥，209-流量計(jì)，210-試件座，211-橡膠套，212-線圈，213-電壓調(diào)節(jié)裝置，214-活塞桿，215-液壓缸，216-液位計(jì)，217-壓力傳感器，300-顯示屏，301-比例放大器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0017]參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)100、實(shí)驗(yàn)設(shè)備200和顯示屏300，所述顯示屏300安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)100上。
[0018]所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備200包括空氣壓縮機(jī)201、緩沖罐202、平衡罐203、PLC(可編程邏輯控制器)控制柜205和脈沖信號(hào)發(fā)射箱204。所述空氣壓縮機(jī)201、緩沖罐202和平衡罐203之間依次通過(guò)管道連接，所述空氣壓縮機(jī)201抽取氣體并存儲(chǔ)在所述緩沖罐202中，所述緩沖罐202同時(shí)還對(duì)存儲(chǔ)的氣體進(jìn)行一定的壓力緩沖。所述平衡罐203存儲(chǔ)少量從所述緩沖罐202中排出的氣體，并對(duì)存儲(chǔ)的氣體進(jìn)行進(jìn)一步的壓力平衡，使氣體的壓力趨于穩(wěn)定。
[0019]所述氣壓傳感器207設(shè)置在所述平衡罐203上，用以檢測(cè)所述平衡罐203中的氣壓值。所述控制閥208安裝在所述平衡罐203的排氣管206上，用以控制所述平衡罐203排放氣體的速度。所述氣壓傳感器207、PLC控制柜205、脈沖信號(hào)發(fā)射箱204和控制閥208依次電連接，所述PLC控制柜205根據(jù)所述氣壓傳感器207檢測(cè)到的氣壓值產(chǎn)生相應(yīng)的控制命令，所述脈沖信號(hào)發(fā)射箱204接收所述控制命令，并生成相應(yīng)的脈沖控制信號(hào)，所述控制閥208在所述脈沖控制信號(hào)的控制下調(diào)整開度大小，以調(diào)節(jié)所述平衡罐203排放氣體的速度。所述排氣管206上安裝有流量計(jì)209，用于檢測(cè)所述排氣管206中流過(guò)氣體的流量。
[0020]在本實(shí)施例中，所述氣壓傳感器207能夠檢測(cè)較低低壓，例如0.1MPa。所述控制閥208為西門子低壓精密控制閥，可以實(shí)現(xiàn)高精度的氣體流量控制。
[0021]可以理解的是，所述PLC控制柜205還可以根據(jù)用戶的手動(dòng)操作生成相應(yīng)的控制命令，以控制所述控制閥208的開度大小。
[0022]所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備200還包括試件座210、橡膠套211、電壓調(diào)節(jié)裝置213和液壓缸215。所述試件座210固定在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)100上，所述試件座210上開設(shè)有進(jìn)氣孔，所述排氣管206插入并固定在所述進(jìn)氣孔中。所述橡膠套211也固定在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)100上，并圍繞所述試件座210設(shè)置，同時(shí)所述橡膠套211形成封閉空間。所述橡膠套211內(nèi)部設(shè)有線圈212，所述電壓調(diào)節(jié)裝置213與所述線圈212電連接，用以調(diào)節(jié)加在所述線圈212上的電壓大小。
[0023]所述液壓缸215位于所述橡膠套211上方，所述液壓缸214底部伸出活塞桿214，所述活塞桿214插入所述橡膠套211中，并位于所述試件座210上方。所述活塞桿214在所述液壓缸215的控制下在豎直方向上移動(dòng)。所述液壓缸215側(cè)面還設(shè)有液位計(jì)216，以顯示所述液壓缸215中液壓油的液位。
[0024]所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)100上還安裝有壓力傳感器217，所述壓力傳感器217位于所述試件座210下方，用于檢測(cè)所述試件座210受到的壓力大小。
[0025]所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)100上還設(shè)有比例放大器301，所述比例放大器301與所述顯示屏300電連接。同時(shí)，所述比例放大器301還與所述流量計(jì)209和壓力傳感器217電連接，以將所述流量計(jì)209和壓力傳感器217檢測(cè)到的電信號(hào)進(jìn)行放大，并傳輸至所述顯示屏300，由所述顯示屏300顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0026]使用所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試件滲透率測(cè)量時(shí)，將試件放置在所述試件座210上，控制所述液壓缸215調(diào)整所述活塞桿214的高度，使試件承受不同的壓力。同時(shí)控制所述控制閥208通過(guò)所述排氣管206向所述橡膠套211中排放氣體，通過(guò)所述電壓調(diào)節(jié)裝置213調(diào)節(jié)所述線圈212上的電壓，使所述線圈212產(chǎn)生不同的溫度和電磁場(chǎng)。由所述流量計(jì)209和壓力傳感器217分別檢測(cè)氣體流量和壓力值，經(jīng)過(guò)所述比例放大器301放大后，由所述顯示屏300顯示試件在不同溫度和電磁場(chǎng)環(huán)境下的氣體流量和壓力值。
[0027]可以理解的是，還可以使用存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)所述流量計(jì)209和壓力傳感器217檢測(cè)到的數(shù)值，同時(shí)使用計(jì)算裝置根據(jù)存儲(chǔ)的相關(guān)數(shù)值繪制溫度-滲透率圖和電磁場(chǎng)-滲透率圖等圖像，并由所述顯示屏300顯示。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例中多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和顯示屏，實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行試件在不同溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)環(huán)境下的滲透率測(cè)試，能方便的測(cè)量試件在不同溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)環(huán)境下的參數(shù)，并由顯示屏顯示測(cè)量得到的參數(shù)，為研究試件的真實(shí)物理特性提供了真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
[0029]以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型實(shí)施例并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多場(chǎng)耦合相似材料滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)(100)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備(200)和顯示屏(300)，所述顯示屏(300)固定在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)(100)上； 所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備(200)包括試件座(210)、橡膠套(211)、電壓調(diào)節(jié)裝置(213)和液壓缸(215)，所述試件座(210)固定在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)(100)上，所述橡膠套(211)圍繞所述試件座(210)設(shè)置，且其內(nèi)部形成密封空間，所述橡膠套(211)側(cè)壁中繞設(shè)有線圈(212)，所述線圈(212)與所述電壓調(diào)節(jié)裝置(213)電連接，所述液壓缸(215)位于所述橡膠套(211)上方，所述液壓缸(215)底部伸出活塞桿(214)，所述活塞桿(214)末端插入所述橡膠套(211)并處于所述試件座(210)正上方，所述試件座(210)下方設(shè)有壓力傳感器(217)，所述壓力傳感器(217)與安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)(100)上的比例放大器(301)電連接，所述比例放大器(301)與所述顯示屏(300)電連接。2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備(200)包括通過(guò)管道依次連接的空氣壓縮機(jī)(201)、緩沖罐(202)和平衡罐(203)，所述平衡罐(203)上安裝有排氣管(206)，所述排氣管(206)末端穿過(guò)所述試件座(210)插入所述橡膠套(211)內(nèi)部，所述排氣管(206)上安裝有控制閥(208)。3.如權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述平衡罐(203)上安裝有氣壓傳感器(207)，所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備(200)還包括PLC控制柜(205)和脈沖信號(hào)發(fā)射箱(204)，所述氣壓傳感器(207)、PLC控制柜(205)、脈沖信號(hào)發(fā)射箱(204)和控制閥(208)依次電連接。4.如權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述排氣管(206)上安裝有流量計(jì)(209)。5.如權(quán)利要求4所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述流量計(jì)(209)與所述比例放大器(301)電連接。6.如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述液壓缸(215)上安裝有液位計(jì)(216)0
【文檔編號(hào)】G01N15/08GK205607817SQ201620303546
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】趙鵬翔, 馬彥陽(yáng), 李莉, 嚴(yán)敏, 肖鵬, 高錦彪, 丁洋, 賀斌雷
【申請(qǐng)人】西安科技大學(xué)