專利名稱：一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置。
背景技術(shù)：
煤巖等由各種有機(jī)質(zhì)、無機(jī)礦物和孔裂隙構(gòu)造的多孔介質(zhì)，在采用核磁共振方法研究其中的孔隙度、滲透率、飽和度以及孔隙分布情況時(shí)，需要采用與常規(guī)核磁波譜分析和成像分析所不同的方法。由于樣品本身不產(chǎn)生核磁信號(hào)，實(shí)驗(yàn)人員必須將樣品孔隙中的氣體、液體以及雜質(zhì)抽空，并注入蒸餾水并密封，完成以上前處理步驟后，才能得 到可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然而對于低孔滲煤巖樣品來說，常規(guī)飽水裝置很難甚至不能進(jìn)入樣品中孔隙中，導(dǎo)致飽水不完全。這會(huì)導(dǎo)致核磁共振檢測精度的下降。本發(fā)明認(rèn)識(shí)到以上傳統(tǒng)手段和設(shè)備的弊端，故采用對樣品在線持續(xù)飽和水蒸汽的方法，以期實(shí)現(xiàn)最佳檢測效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，它包括內(nèi)部裝有多孔介質(zhì)樣品的探頭管，所述探頭管上方連接有一真空泵，所述探頭管下方連接有水槽及飽和裝置和加熱裝置，所述水槽及飽和裝置由加熱裝置加熱后輸送水蒸氣到探頭管內(nèi)。優(yōu)選的，所述真空泵通過氣體抽真空出口管道與探頭管相連，所述氣體抽真空出口管道伸入探頭管中與樣品相連，真空泵可以將探頭管內(nèi)部的樣品抽真空，從而對樣品孔隙內(nèi)部的空氣、液體、雜質(zhì)進(jìn)行清理。優(yōu)選的，所述探頭管內(nèi)裝有有機(jī)玻璃填充材料，樣品在探頭管中由有機(jī)玻璃填充材料固定位置，并保證探頭管內(nèi)的氣密性，所述探頭管外壁由具有隔熱效果的真空絕熱泡沫所料制成。優(yōu)選的，在位于所述真空泵和所述探頭管之間的氣體抽真空出口管道上設(shè)有第一氣密控制閥，探頭管內(nèi)部設(shè)有溫度、壓力傳感器，所述加熱裝置通過加熱管道連接在探頭管下方，所述加熱管道穿過水槽及飽和裝置，所述水槽及飽和裝置通過氣體飽和入口管道連接在探頭管下方，所述氣體飽和入口管道伸入探頭管下部與樣品連接，所述氣體飽和入口管道上設(shè)有第二氣密控制閥。優(yōu)選的，所述加熱裝置通過加熱管道對水槽及飽和裝置進(jìn)行加熱，水槽及飽和裝置受熱后產(chǎn)生的水蒸氣通過氣體飽和入口管道輸送到探頭管內(nèi)，所述加熱裝置可以通過加熱管道對探頭管的溫度進(jìn)行維持。
優(yōu)選的，所述探頭管外壁由具有隔熱效果的真空絕熱泡沫所料制成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
I.本發(fā)明與傳統(tǒng)核磁共振巖心檢測裝置相比，通過飽和水蒸汽解決了樣品細(xì)微孔隙飽和不足的問題。2.本發(fā)明飽和、加熱、真空裝置與探頭相連接的設(shè)計(jì)，保證實(shí)驗(yàn)過程中樣品的溫度和密封狀態(tài)，提升了核磁共振對巖心樣品的檢測精度和準(zhǔn)確度。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述 圖I為飽和水蒸氣的核磁共振探頭配套裝置連接示意 圖2為本發(fā)明工作流程圖。其中1、真空泵；2、第一氣密控制閥；3、永磁體；4、磁體模塊外殼；5、探頭管外壁；6、有機(jī)玻璃填充材料；7、巖心樣品；8、第二氣密控制閥；9、水槽及飽和裝置；10、加熱裝置；
11、氣體飽和入口管道；12、氣體抽真空出口管道；13、加熱管道；14、溫度、壓力傳感器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例如圖I所示，本發(fā)明包括探頭管、真空泵I、水槽及飽和裝置9和加熱裝置10，還包括連接各模塊的導(dǎo)氣管通道，以及氣密閥門和溫度、壓力傳感器；但不包括沿用核磁共振儀器的永磁體3、磁體模塊外殼4以及作為檢測對象的巖心樣品7。探頭管外壁5選用真空絕熱泡沫塑料。探頭管與真空泵I之間設(shè)有第一氣密控制閥2 ;所述氣體飽和入口管道11上設(shè)有第二氣密控制閥8，探頭管內(nèi)設(shè)有溫度、壓力傳感器14，用以保證探頭管內(nèi)部壓力和溫度符合實(shí)驗(yàn)要求。本實(shí)施例的工作原理如下
實(shí)驗(yàn)前，巖心樣品7在樣品管中由有機(jī)玻璃填充材料6固定位置，保證探頭管內(nèi)的氣密性。在實(shí)驗(yàn)運(yùn)用過程中，首先，打開氣體出口處的第一氣密控制閥2，緊閉氣體入口處的第二氣密控制閥8 ;運(yùn)用真空泵I將探頭管內(nèi)抽真空；其次，打開氣體入口處的第二氣密控制閥8，關(guān)閉氣體出口處的第一氣密控制閥2，使用加熱裝置10令水槽及飽和裝置9中的蒸餾水汽化，并將水蒸氣通過氣體飽和入口管道11灌入樣品管中，通過溫度、壓力傳感器14得到的探頭管內(nèi)的溫度和壓強(qiáng)來確定樣品7隙中的水蒸氣是否達(dá)到飽和。當(dāng)樣品7隙中的水蒸汽達(dá)到飽和后，再次關(guān)閉氣體入口處的第二氣密控制閥8，加熱裝置10通過對加熱管道13進(jìn)行加熱，讓熱量通過管道金屬熱傳導(dǎo)的方式使探頭管的溫度得到維持；使用核磁共振儀器對樣品7進(jìn)行信號(hào)采集；最后，打開氣體出口處的第一氣密控制閥2，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求重復(fù)上述過程。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，其特征在于它包括內(nèi)部裝有多孔介質(zhì)樣品(7)的探頭管，所述探頭管上方連接有一真空泵(1)，所述探頭管下方連接有水槽及飽和裝置(9)和加熱裝置(10)，所述水槽及飽和裝置(9)由加熱裝置(10)加熱后輸送水蒸氣到探頭管內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，其特征在于所述真空泵(I)通過氣體抽真空出口管道(12)與探頭管相連，所述氣體抽真空出口管道(12)伸入探頭管中與樣品(7)相連，真空泵(I)可以將探頭管內(nèi)部的樣品(7 )抽真空，從而對樣品(7 )孔隙內(nèi)部的空氣、液體、雜質(zhì)進(jìn)行清理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，其特征在于所述探頭管內(nèi)裝有有機(jī)玻璃填充材料(6)，樣品(7)在探頭管中由有機(jī)玻璃填充材料(6)固定位置，并保證探頭管內(nèi)的氣密性，所述探頭管外壁由具有隔熱效果的真空絕熱泡沫所料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，其特征在于在位于所述真空泵(I)和所述探頭管之間的氣體抽真空出口管道(12)上設(shè)有第一氣密控制閥(2)，探頭管內(nèi)部設(shè)有溫度、壓力傳感器(14)，所述加熱裝置(10)通過加熱管道(13)連接在探頭管下方，所述加熱管道(13)穿過水槽及飽和裝置(9)，所述水槽及飽和裝置(9 )通過氣體飽和入口管道(11)連接在探頭管下方，所述氣體飽和入口管道(11)伸入探頭管下部與樣品(7)連接，所述氣體飽和入口管道(11)上設(shè)有第二氣密控制閥(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，其特征在于所述加熱裝置(10)通過加熱管道(13)對水槽及飽和裝置(9)進(jìn)行加熱，水槽及飽和裝置(9 )受熱后產(chǎn)生的水蒸氣通過氣體飽和入口管道(11)輸送到探頭管內(nèi)，所述加熱裝置(10 )可以通過加熱管道(13)對探頭管的溫度進(jìn)行維持。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，其特征在于所述探頭管外壁(5)由具有隔熱效果的真空絕熱泡沫所料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對多孔介質(zhì)進(jìn)行水蒸汽飽和的核磁共振儀器探頭配套裝置，它包括內(nèi)部裝有多孔介質(zhì)樣品的探頭管，所述探頭管上方連接有一真空泵，所述探頭管下方連接有水槽及飽和裝置和加熱裝置，所述水槽及飽和裝置由加熱裝置加熱后輸送水蒸氣到探頭管內(nèi)；所述真空泵可以將探頭管內(nèi)部的樣品抽真空，從而對樣品孔隙內(nèi)部的空氣、液體、雜質(zhì)進(jìn)行清理；本發(fā)明與傳統(tǒng)核磁共振巖心檢測裝置相比，通過飽和水蒸汽解決了樣品細(xì)微孔隙飽和不足的問題；本發(fā)明飽和、加熱、真空裝置與探頭相連接的設(shè)計(jì)，保證實(shí)驗(yàn)過程中樣品的溫度和密封狀態(tài)，提升了核磁共振對巖心樣品的檢測精度和準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01N24/08GK102954977SQ20121045229
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者姚艷斌, 楊培強(qiáng), 劉俊剛, 吳建國, 唐一龍, 齊勝喜 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(北京), 蘇州紐邁電子科技有限公司