本發(fā)明涉及石油開發(fā)領(lǐng)域，具體是一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置及評價方法。

背景技術(shù)：

目前，作為發(fā)泡劑的化學(xué)劑常常用于油田的泡沫驅(qū)開發(fā)，在油田開發(fā)的三次采油領(lǐng)域應(yīng)用規(guī)模較大，針對發(fā)泡型化學(xué)劑的發(fā)泡效果評價，現(xiàn)有技術(shù)均是采用定體積(也即定容)的評價裝置和方法。

但是，對于某些成本高昂的發(fā)泡劑而言，較大的發(fā)泡容器往往意味著需要一次注入較多的發(fā)泡劑，才能達(dá)到高壓泡沫的條件，因此對成本影響較大，而較小的發(fā)泡容器由于需要的用量等精度要求較高，一次實驗耗時又較長，因此不適用于對成本低廉的發(fā)泡劑進(jìn)行快速評價。

有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明人結(jié)合相關(guān)制造領(lǐng)域多年的設(shè)計及使用經(jīng)驗，提供一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置及評價方法，來克服上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的是提供一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置，其通過移動活塞實現(xiàn)視窗容器內(nèi)的發(fā)泡腔的體積可調(diào)，以適用于各種化學(xué)劑的不同發(fā)泡體積的要求，實現(xiàn)對各種化學(xué)劑發(fā)泡效果的評價，適用范圍廣。

本發(fā)明的另一目的是提供一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價方法，其通過移動活塞實現(xiàn)視窗容器內(nèi)的發(fā)泡腔的體積可調(diào)，以適用于各種化學(xué)劑的不同發(fā)泡體積的要求，實現(xiàn)對各種化學(xué)劑發(fā)泡效果的評價，適用范圍廣。

本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置，其包括：發(fā)泡管，其設(shè)有入口端和出口端，所述發(fā)泡管的入口端分別與氣瓶和發(fā)泡液容器相連；視窗容器，其內(nèi)設(shè)有能移動的活塞，所述活塞與所述視窗容器的底壁之間形成發(fā)泡腔，所述視窗容器的底壁設(shè)有注入口，所述發(fā)泡腔通過所述注入口與所述發(fā)泡管的出口端相連通，所述活塞內(nèi)穿設(shè)用于對所述發(fā)泡腔抽真空的排出管，所述視窗容器的周壁設(shè)有與所述發(fā)泡腔相對應(yīng)的多個視窗口，所述視窗口內(nèi)設(shè)有觀測機構(gòu)。

在優(yōu)選的實施方式中，所述視窗容器的頂端上密封設(shè)有渦輪蝸桿箱，所述活塞的頂部設(shè)有絲杠，所述絲杠與所述渦輪蝸桿箱內(nèi)的渦輪蝸桿機構(gòu)相連，所述渦輪蝸桿機構(gòu)通過減速機與伺服電機相連。

在優(yōu)選的實施方式中，所述活塞、所述視窗容器與所述渦輪蝸桿箱之間圍設(shè)形成平衡腔，所述渦輪蝸桿箱上穿設(shè)平衡管，所述平衡管與所述平衡腔相連通。

在優(yōu)選的實施方式中，所述視窗容器內(nèi)環(huán)設(shè)抱死機構(gòu)，在所述活塞移動到實驗位置的狀態(tài)下，所述抱死機構(gòu)能密封的環(huán)設(shè)于所述活塞。

在優(yōu)選的實施方式中，所述抱死機構(gòu)為密封套，所述視窗容器的周壁上設(shè)有開孔，所述開孔與所述密封套的內(nèi)腔相連通，在通過所述開孔向所述密封套內(nèi)注入壓力流體使所述密封套膨脹的狀態(tài)下，所述密封套能密封的套設(shè)于所述活塞。

在優(yōu)選的實施方式中，所述視窗容器包括上缸體和下缸體，所述上缸體與所述下缸體之間設(shè)有壓蓋，所述密封套位于所述上缸體內(nèi)且位于所述壓蓋的上方，在所述活塞移動到下限位置的狀態(tài)下，所述活塞的上表面位于所述壓蓋的上方。

在優(yōu)選的實施方式中，所述下缸體的內(nèi)周壁的上端設(shè)有臺階，所述臺階上設(shè)有密封圈，所述壓蓋壓設(shè)于所述密封圈上方。

在優(yōu)選的實施方式中，多個所述視窗口上下交錯的設(shè)于所述視窗容器的兩側(cè)。

在優(yōu)選的實施方式中，所述觀測機構(gòu)包括藍(lán)寶石玻璃觀測頭，所述藍(lán)寶石玻璃觀測頭的內(nèi)壁面為與所述視窗容器的內(nèi)壁面相匹配的弧面，所述藍(lán)寶石玻璃觀測頭的外壁面上連接探測器，所述探測器與一控制器電連接。

在優(yōu)選的實施方式中，所述藍(lán)寶石玻璃觀測頭的內(nèi)壁面沿所述視窗容器的周向的弧長與所述視窗容器的內(nèi)壁面的周長的比為1：4。

在優(yōu)選的實施方式中，所述探測器為工業(yè)相機或X射線探測器。

在優(yōu)選的實施方式中，所述氣瓶與所述發(fā)泡管之間設(shè)有氣體質(zhì)量流量控制器，所述視窗容器外套設(shè)電加熱套。

本發(fā)明提供一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價方法，其采用上述的化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置，其包括如下步驟：步驟S2，移動設(shè)于視窗容器內(nèi)的活塞，調(diào)節(jié)視窗容器內(nèi)的發(fā)泡腔的體積；步驟S4，通過排出管對所述發(fā)泡腔進(jìn)行抽真空處理；步驟S6，使氣瓶內(nèi)的氣體和發(fā)泡液容器內(nèi)的發(fā)泡液進(jìn)入發(fā)泡管混合，并通過視窗容器底壁的注入口注入發(fā)泡腔內(nèi)發(fā)泡；步驟S8，通過觀測機構(gòu)觀測發(fā)泡腔內(nèi)的發(fā)泡高度。

在優(yōu)選的實施方式中，在所述步驟S2之前，還包括步驟S1，設(shè)定電加熱套溫度，將所述視窗容器升溫到實驗溫度。

在優(yōu)選的實施方式中，在所述步驟S2與所述步驟S4之間，還包括步驟S3，通過所述視窗容器的開孔向密封套中注入壓力流體，使所述密封套膨脹并抱死所述活塞，同時通過平衡管向平衡腔內(nèi)注入壓力氣體。

本發(fā)明化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置及評價方法的特點及優(yōu)點是：

1、本發(fā)明通過使活塞能移動的設(shè)于視窗容器內(nèi)，使視窗容器內(nèi)的發(fā)泡腔的體積可變，以適用于各種化學(xué)劑的不同發(fā)泡體積的要求，實現(xiàn)對各種化學(xué)劑發(fā)泡效果的評價；特別的，采用伺服電機帶動蝸輪蝸桿機構(gòu)，通過蝸輪蝸桿機構(gòu)驅(qū)動絲杠上下移動并轉(zhuǎn)動，并通過絲杠帶動活塞上下移動，即通過蝸輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的上下移動，以通過在視窗容器內(nèi)能上下移動的活塞，實現(xiàn)調(diào)節(jié)視窗容器內(nèi)的發(fā)泡腔的容積，使發(fā)泡腔的容積從下缸體的最大體積到0的無級變體，適用于各種體積下的泡沫型化學(xué)劑的發(fā)泡效果的評價，使用范圍廣，精度高。

2、本發(fā)明通過在視窗容器的相對的側(cè)面上下交錯的設(shè)置多個視窗口，并于視窗口內(nèi)設(shè)置觀測機構(gòu)，實現(xiàn)對發(fā)泡腔內(nèi)的發(fā)泡情況的監(jiān)測；特別的，觀測機構(gòu)采用漏斗形的藍(lán)寶石玻璃觀測頭，并采用球形鏡面的工業(yè)相機(CCD)作為探測器與藍(lán)寶石玻璃觀測頭相連，實現(xiàn)最大范圍觀測視窗容器內(nèi)的泡沫高度的變化，杜絕了盲區(qū)，或者采用X射線探測器作為探測器與藍(lán)寶石玻璃觀測頭相連，實現(xiàn)對能見度低或無能見度的油相泡沫的探測，以根據(jù)泡沫析液前后的密度變化來監(jiān)測泡沫高度的變化。

3、本發(fā)明在視窗容器內(nèi)設(shè)置能密封的緊設(shè)于活塞的抱死機構(gòu)，通過抱死機構(gòu)抱死于活塞，使抱死機構(gòu)緊密套設(shè)于活塞上，實現(xiàn)活塞的無縫高壓密封和定位，防止發(fā)泡液泄露和活塞在實驗中移動，通過解除抱死，實現(xiàn)活塞自由無阻力的上下移動；特別的，抱死機構(gòu)為密封套，當(dāng)活塞在上下運動過程中時，排空密封套，使活塞上下移動時的阻力減小到最小，當(dāng)活塞到達(dá)實驗位置后，通過向密封套內(nèi)注入壓力流體，使密封套膨脹密封抱死于活塞，有效減小活塞與視窗容器內(nèi)壁面的接觸縫隙，防止高壓的發(fā)泡液泄露，同時，通過在活塞上部的平衡腔內(nèi)注入與密封套內(nèi)等壓力的壓力氣體，有效穩(wěn)定密封套的形態(tài)，防止密封套變形，達(dá)到穩(wěn)定密封的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置的視窗容器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明化學(xué)劑發(fā)泡效果評價方法的流程示意圖。

附圖標(biāo)號說明：

1氣瓶，2發(fā)泡液容器，3氣體質(zhì)量流量控制器，4發(fā)泡管，5視窗容器，500平衡管，501蝸輪蝸桿箱，502減速機，503伺服電機，504上缸體，505絲杠，506活塞，507排出管，508開孔，509密封套，510壓蓋，511密封圈，512藍(lán)寶石玻璃觀測頭，513探測器，514數(shù)據(jù)線，515密封件，516下缸體，517注入口，518電加熱套，519發(fā)泡腔，520平衡腔，6控制器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

除非單獨定義指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是以本發(fā)明所示的圖2中的上、下等方向為準(zhǔn)，在此一并說明。

實施方式一

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置，其包括：發(fā)泡管4，其設(shè)有入口端和出口端，所述發(fā)泡管4的入口端分別與氣瓶1和發(fā)泡液容器2相連；視窗容器5，其內(nèi)設(shè)有能移動的活塞506，所述活塞506與所述視窗容器5的底壁之間形成發(fā)泡腔519，所述視窗容器5的底壁設(shè)有注入口517，所述發(fā)泡腔519通過所述注入口517與所述發(fā)泡管4的出口端相連通，所述活塞506內(nèi)穿設(shè)用于對所述發(fā)泡腔519抽真空的排出管507，所述視窗容器5的周壁設(shè)有與所述發(fā)泡腔519相對應(yīng)的多個視窗口，所述視窗口內(nèi)設(shè)有觀測機構(gòu)。

具體的，如圖1所示，氣瓶1上設(shè)有開口，所述氣瓶1與所述發(fā)泡管4之間設(shè)有氣體質(zhì)量流量控制器3，氣瓶1的開口與氣體質(zhì)量流量控制器3之間通過設(shè)有閥門的管路相連，氣體質(zhì)量流量控制器3與發(fā)泡管4的入口端之間也通過設(shè)有閥門的管路相連，發(fā)泡液容器2上設(shè)有開口，發(fā)泡液容器2上的開口通過設(shè)有閥門的管路連接于氣體質(zhì)量流量控制器3與發(fā)泡管4之間的管路上，使氣瓶1內(nèi)的氣體和發(fā)泡液容器2內(nèi)的發(fā)泡液通過管道匯合后進(jìn)入發(fā)泡管4內(nèi)進(jìn)行混合，發(fā)泡管4的出口端與視窗容器5的注入口517之間也通過設(shè)有閥門的管路相連，在沒有進(jìn)行實驗的情況下，所有的閥門均呈關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)一步的，氣體質(zhì)量流量控制器3還可電連接于控制器6，以將通過氣體質(zhì)量流量控制器3的氣體的流量反饋給控制器6，同時，視窗容器5也可以電連接于控制器6，以將觀測機構(gòu)觀測的發(fā)泡高度的信息反饋給控制器6；優(yōu)選的，排出管507穿設(shè)于活塞506的中央，排出管507的一端與發(fā)泡腔519相連通，排出管507的另一端穿出活塞506并與視窗容器5外的一抽真空泵相連，其中，排出管507穿出活塞506的另一端也可以穿設(shè)在活塞506上的絲杠505內(nèi)，并與視窗容器5外的抽真空泵相連。

進(jìn)一步的，如圖2所示，所述視窗容器5的頂端上密封設(shè)有渦輪蝸桿箱501，所述活塞506的頂部設(shè)有絲杠505，所述絲杠505與所述渦輪蝸桿箱501內(nèi)的渦輪蝸桿機構(gòu)相連，所述渦輪蝸桿機構(gòu)通過減速機502與伺服電機503相連，具體的，伺服電機503、減速機502和蝸輪蝸桿箱501內(nèi)的蝸輪蝸桿機構(gòu)依次相連，以通過減速機502將伺服電機503的高轉(zhuǎn)速降低至低轉(zhuǎn)速，并將低轉(zhuǎn)速傳遞給蝸輪蝸桿機構(gòu)，驅(qū)使蝸輪蝸桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動，因絲杠505與蝸輪蝸桿機構(gòu)垂直設(shè)置且二者螺接接合，使絲杠505在蝸輪蝸桿機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動下進(jìn)行上下旋轉(zhuǎn)運行，并通過絲杠505帶動活塞506進(jìn)行上下移動，進(jìn)而改變發(fā)泡腔519的容積，即，通過蝸輪蝸桿機構(gòu)和絲杠505的螺接接合，將蝸輪蝸桿機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞506的上下運動，其中，伺服電機503可通過正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，以驅(qū)動蝸輪蝸桿機構(gòu)進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動活塞506上行或下行，例如，當(dāng)伺服電機503正轉(zhuǎn)時，蝸輪蝸桿機構(gòu)正轉(zhuǎn)并帶動絲杠505上行旋轉(zhuǎn)，使活塞506向上移動，當(dāng)伺服電機503反轉(zhuǎn)時，蝸輪蝸桿機構(gòu)反轉(zhuǎn)并帶動絲杠505下行旋轉(zhuǎn)，使活塞506向下移動。

更進(jìn)一步的，如圖2所示，所述活塞506、所述視窗容器5與所述渦輪蝸桿箱501之間圍設(shè)形成平衡腔520，所述渦輪蝸桿箱501上穿設(shè)平衡管500，所述平衡管500與所述平衡腔520相連通，具體的，蝸輪蝸桿箱501設(shè)置在視窗容器5的上端開口上，以將視窗容器5的上端開口封閉，使于所述視窗容器5內(nèi)的蝸輪蝸桿箱501的底面與活塞506的頂面之間形成平衡腔520，以通過設(shè)置在渦輪蝸桿箱501上的平衡管500向蝸輪蝸桿箱501內(nèi)注入壓力氣體，保證在實驗時，平衡腔520內(nèi)的壓力處于合理的設(shè)定值，使活塞506上表面所受的來自平衡腔520的壓力大致等于活塞506下表面所受的來自發(fā)泡腔519的壓力，避免活塞506在發(fā)泡腔519內(nèi)壓力作用下發(fā)生移動，其中的壓力氣體可為氮氣，并通過設(shè)置在平衡管500上的壓力表進(jìn)行監(jiān)測。

進(jìn)一步的，如圖2所示，所述視窗容器5內(nèi)環(huán)設(shè)抱死機構(gòu)，在所述活塞506移動到實驗位置的狀態(tài)下，所述抱死機構(gòu)能密封的環(huán)設(shè)于所述活塞506，使抱死機構(gòu)緊密套設(shè)于活塞506上，以將活塞506抱死，實現(xiàn)活塞506的無縫高壓密封，并實現(xiàn)活塞506的定位，防止活塞506在實驗過程中發(fā)生移動。

優(yōu)選的，如圖2所示，所述抱死機構(gòu)為密封套509，所述視窗容器5的周壁上設(shè)有開孔508，所述開孔508與所述密封套509的內(nèi)腔相連通，在通過所述開孔508向所述密封套509內(nèi)注入壓力流體使所述密封套509膨脹的狀態(tài)下，所述密封套509能密封的套設(shè)于所述活塞506，具體的，視窗容器5大致呈圓筒狀，其內(nèi)設(shè)有的密封套509由耐高溫的具有彈性的橡膠材料制成，且密封套509為圍繞活塞506的環(huán)形密封套，密封套509內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔，密封套509上設(shè)有開口，密封套509的開口與視窗容器5的周壁上的開孔508相對應(yīng)且密封連接，視窗容器5外部設(shè)有泵(例如柱塞泵)，該泵與視窗容器5的周壁上的開孔508相連，以通過泵經(jīng)視窗容器5的周壁上的開孔508向密封套509內(nèi)泵入壓力流體(例如高壓的液壓油或者氮氣)，同時還可在開孔508設(shè)置壓力表，以監(jiān)測密封套509內(nèi)的壓力，其中，在未向密封套509內(nèi)泵入壓力流體時，密封套509呈收縮狀，密封套509與活塞506之間為間隙配合，使活塞506無阻力的進(jìn)行上下移動，在向密封套509內(nèi)泵入高壓的壓力流體時，密封套509均勻地膨脹鼓起，密封套509緊密套設(shè)于活塞506上，以將活塞506抱死，實現(xiàn)活塞506的無縫高壓密封，并實現(xiàn)活塞506的定位，防止活塞506在實驗過程中發(fā)生移動，當(dāng)然，密封套509的開口也可以設(shè)為例如氣球的開口的形狀，使密封套509的開口可從視窗容器5周壁上的開孔508穿出并與泵相連。

更進(jìn)一步的，如圖2所示，所述視窗容器5包括上缸體504和下缸體516，所述上缸體504與所述下缸體516之間設(shè)有壓蓋510，所述密封套509位于所述上缸體504內(nèi)且位于所述壓蓋510的上方，在所述活塞506移動到下限位置的狀態(tài)下，所述活塞506的上表面位于所述壓蓋510的上方，具體的，視窗容器5大致呈圓筒狀，其包括上下疊置的上缸體504和下缸體516，上缸體504和下缸體516也均呈圓筒狀，密封套509設(shè)于上缸體504內(nèi)，發(fā)泡腔519形成于下缸體516內(nèi)，觀測機構(gòu)設(shè)置于下缸體516上，通過上缸體504和下缸體516之間的壓蓋510能隔離密封套509和下缸體516，避免在未注入壓力流體之前收縮的密封套509掉入下缸體516內(nèi)，所述壓蓋510的壁厚與所述下缸體516的壁厚相等，使活塞506可以平滑的上下移動，所述上缸體504的壁厚小于所述下缸體516的壁厚，使上缸體504的內(nèi)壁面與活塞506之間具有一容置密封套509的空間，活塞506向上移動的上限位置為活塞506的上表面接觸蝸輪蝸桿箱501的下表面，活塞506向下移動的下限位置為活塞506的上表面位于壓蓋510的上方且?guī)缀跖c壓蓋510的上表面共面，使設(shè)置于上缸體504內(nèi)和壓蓋510上方的密封套509能剛好作用于活塞506的上端，實現(xiàn)活塞506的無縫高壓密封。

更進(jìn)一步的，如圖2所示，所述下缸體516的內(nèi)周壁的上端設(shè)有臺階，所述臺階上設(shè)有密封圈511，所述壓蓋510壓設(shè)于所述密封圈511上方，以通過壓蓋510將密封圈511壓緊固定，防止密封圈511竄動及在高壓下的變形，也使活塞506在上下移動過程中與視窗容器5的內(nèi)壁面保持密封，其中，下缸體516上端設(shè)置的臺階的厚度(即臺階在視窗容器5徑向的厚度)與上缸體504的內(nèi)壁面與活塞506之間的間距相等。

進(jìn)一步的，如圖2所示，多個所述視窗口上下交錯的設(shè)于所述視窗容5器的兩側(cè)，即多個視窗口于視窗容器5的兩側(cè)相對設(shè)置，且位于同側(cè)的多個視窗口上下間隔設(shè)置，位于兩側(cè)的多個視窗口在高度上相互銜接，使用于發(fā)泡的視窗容器5內(nèi)的發(fā)泡腔519的空間(最大時即為整個下缸體516的空間)自上而下全部能夠通過設(shè)于視窗口的觀測機構(gòu)進(jìn)行觀測。

進(jìn)一步的，如圖2所示，所述觀測機構(gòu)包括藍(lán)寶石玻璃觀測頭512，所述藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的內(nèi)壁面為與所述視窗容器5的內(nèi)壁面相匹配的弧面，所述藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的外壁面上連接探測器513，所述探測器513與一控制器6電連接，具體的，藍(lán)寶石玻璃觀測頭512大致呈內(nèi)大外小的漏斗形，藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的內(nèi)壁面為圓弧面，使藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的內(nèi)壁面與視窗容器5的內(nèi)壁面組成圓柱形的發(fā)泡腔519，優(yōu)選的，所述藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的內(nèi)壁面沿所述視窗容器5的周向的弧長與所述視窗容器5的內(nèi)壁面的周長的比為1：4，使在保證視窗容器5的結(jié)構(gòu)強度的前提下，通過藍(lán)寶石玻璃觀測頭512能觀測整個視窗容器5內(nèi)的發(fā)泡情況，同時，藍(lán)寶石玻璃觀測頭512具有較高的硬度和透光性，能適應(yīng)實驗室的高溫高壓可視化的觀測需求；藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的外壁面呈圓形，以與圓形截面的探測器513相連接，通過探測器513探測到的信息可以通過數(shù)據(jù)線514傳回控制器6(例如電腦)，以實現(xiàn)實時監(jiān)控發(fā)泡劑的發(fā)泡情況；優(yōu)選的，在藍(lán)寶石玻璃觀測頭512與視窗口的內(nèi)壁面之間的間隙處設(shè)置密封件515(如圖2所示)，以進(jìn)行密封，避免發(fā)泡液漏出；

其中，探測器513可為工業(yè)相機(簡稱CCD)，且CCD的球面物鏡的尺寸與藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的外壁面的尺寸相同，以實現(xiàn)CCD觀測到整個發(fā)泡腔519的泡沫高度的變化情況，同時，藍(lán)寶石玻璃觀測頭512的外壁面的尺寸小于內(nèi)壁面的尺寸的設(shè)置，也可以實現(xiàn)觀測機構(gòu)耐高壓的要求，保證實驗的安全，另外，探測器513也可為X射線探測器，以探測到對應(yīng)的下缸體516內(nèi)的泡沫流體密度變化，并通過該密度的變化判斷泡沫的高度，實現(xiàn)對能見度低或無能見度的泡沫的探測，適用范圍廣，具體的，對于泡沫段，其密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水，對于泡沫析液段，其密度接近于水，因此可根據(jù)X射線探測器對密度的探測，反推出泡沫的析液界面和泡沫存在的高度。

在優(yōu)選的實施例中，如圖2所示，所述視窗容器5外套設(shè)電加熱套518，以通過電加熱套518使視窗容器5升溫到預(yù)定的實驗溫度，并在實驗過程中維持在實驗所需的溫度環(huán)境。

本發(fā)明提供一種可變體積的化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置，其適用于高壓高壓環(huán)境下的化學(xué)劑發(fā)泡效果的評價，其通過移動活塞506使視窗容器5內(nèi)的發(fā)泡腔519的體積可調(diào)，以適用于各種化學(xué)劑的不同發(fā)泡體積的要求，能對各種化學(xué)劑發(fā)泡效果進(jìn)行評價，實現(xiàn)了變體積的泡沫評價、低透明度泡沫的高度觀測、活塞的高壓密封，適用范圍廣，評價準(zhǔn)確度高。

實施方式二

如圖1至圖3所示，本發(fā)明還提供一種化學(xué)劑發(fā)泡效果評價方法，其采用上述的化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置，具體化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置的結(jié)構(gòu)在此不再贅述，所述化學(xué)劑發(fā)泡效果評價方法包括如下步驟：

步驟S2，移動設(shè)于視窗容器5內(nèi)的活塞506，調(diào)節(jié)視窗容器5內(nèi)的發(fā)泡腔519的體積；

步驟S4，通過排出管507對所述發(fā)泡腔519進(jìn)行抽真空處理；

步驟S6，使氣瓶1內(nèi)的氣體和發(fā)泡液容器2內(nèi)的發(fā)泡液進(jìn)入發(fā)泡管4混合，并通過視窗容器5底壁的注入口517注入發(fā)泡腔519內(nèi)發(fā)泡；

步驟S8，通過觀測機構(gòu)觀測發(fā)泡腔519內(nèi)的發(fā)泡高度。

具體的，所述步驟S2內(nèi)的活塞506的移動是通過伺服電機503驅(qū)動蝸輪蝸桿機構(gòu)，使蝸輪蝸桿機構(gòu)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以使與蝸輪蝸桿機構(gòu)螺接的絲杠505向上或向下旋轉(zhuǎn)運動，進(jìn)而帶動活塞506上下移動，以將活塞506移動并固定到待實驗位置，達(dá)到實驗所需的體積，實現(xiàn)根據(jù)不同等級的發(fā)泡液的發(fā)泡體積改變發(fā)泡腔519的容積的目的；通過所述步驟4內(nèi)的抽真空處理，使在向發(fā)泡腔519內(nèi)注入發(fā)泡液和氣體前，使發(fā)泡腔519呈真空狀態(tài)，以利于發(fā)泡液和氣體的注入和發(fā)泡液迅速發(fā)泡；通過所述步驟6，以一定的流量向發(fā)泡腔519內(nèi)注入氣體和發(fā)泡液的混合物以進(jìn)行發(fā)泡，以達(dá)到實驗所需的壓力，利于形成實驗的高壓環(huán)境，其中的流量可通過氣體質(zhì)量流量控制器進(jìn)行控制和監(jiān)測，同時也可以通過各個閥門進(jìn)行控制；所述步驟S8內(nèi)的觀測機構(gòu)設(shè)置于視窗容器5的視窗口，并與控制器6電連接，以將其監(jiān)測到的發(fā)泡情況實時反饋到控制器6，實現(xiàn)對發(fā)泡腔519內(nèi)的發(fā)泡情況的連續(xù)監(jiān)測。

進(jìn)一步的，在進(jìn)行實驗前，還包括步驟S0：連接管線，將氣瓶1的開口通過設(shè)有閥門(優(yōu)選的，該閥門為單向閥，避免氣體返回氣瓶)的管路連接于氣體質(zhì)量流量控制器3的一端，同時，將發(fā)泡管4的入口端通過三通分支管路分別與氣體質(zhì)量流量控制器3的另一端和發(fā)泡液容器2的開口相連，使經(jīng)氣體質(zhì)量流量控制器3的氣體和發(fā)泡液容器2流出的發(fā)泡液經(jīng)三通分支管路匯合進(jìn)入發(fā)泡管4內(nèi)混合，其中，發(fā)泡管4與氣體質(zhì)量流量控制器3之間的管路上、和發(fā)泡管4與發(fā)泡液容器2之間的管路上分別設(shè)有一個閥門，將發(fā)泡管4與視窗容器5的底壁上的注入口517連接，完成實驗前管路的安裝，并將氣體質(zhì)量流量控制器3和視窗容器5的觀測機構(gòu)分別與控制器6電連接，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)測，優(yōu)選的，上述各管路上的閥門可以均設(shè)為單向閥，以避免回流。

進(jìn)一步的，在所述步驟S2之前，還包括步驟S1，設(shè)定電加熱套518溫度，將所述視窗容器5升溫到實驗溫度，以保證試驗的溫度環(huán)境，有利于實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

更進(jìn)一步的，在所述步驟S2與所述步驟S4之間，還包括步驟S3，通過所述視窗容器5的開孔508向密封套509中注入壓力流體，使所述密封套509膨脹并抱死所述活塞506，其中的壓力流體可為高壓的氮氣或液壓油，實現(xiàn)活塞506的無縫高壓密封，并實現(xiàn)活塞506的定位，同時通過平衡管500向平衡腔520內(nèi)注入壓力氣體，其中的壓力氣體可為氮氣，保證活塞506上表面和下表面的壓力平衡，避免活塞506在高壓的發(fā)泡腔519內(nèi)的泡沫的作用下發(fā)生移動，而影響實驗準(zhǔn)確性，其中，向密封套509內(nèi)注入壓力流體和向平衡腔520內(nèi)注入壓力氣體是同步進(jìn)行的，并在注入過程中密切監(jiān)測密封套509內(nèi)和平衡腔520內(nèi)的壓力，使兩者內(nèi)的壓力同步升高并保持相等，使密封套509抱死活塞506的同時，由于平衡腔520內(nèi)的壓力，而保證活塞506上部的密封套509不會發(fā)生變形，確?；钊?06的穩(wěn)定密封。

本發(fā)明化學(xué)劑發(fā)泡效果評價裝置及評價方法的特點及優(yōu)點是：

1、本發(fā)明通過使活塞506能移動的設(shè)于視窗容器5內(nèi)，使視窗容器5內(nèi)的發(fā)泡腔519的體積可變，以適用于各種化學(xué)劑的不同發(fā)泡體積的要求，實現(xiàn)對各種化學(xué)劑發(fā)泡效果的評價；特別的，采用伺服電機503帶動蝸輪蝸桿機構(gòu)，通過蝸輪蝸桿機構(gòu)驅(qū)動絲杠505上下移動并轉(zhuǎn)動，并通過絲杠505帶動活塞506上下移動，即通過蝸輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞506的上下移動，以通過在視窗容器5內(nèi)能上下移動的活塞506，實現(xiàn)調(diào)節(jié)視窗容器5內(nèi)的發(fā)泡腔519的容積，使發(fā)泡腔519的容積從下缸體516的最大體積到0的無級變體，適用于各種體積下的泡沫型化學(xué)劑的發(fā)泡效果的評價，使用范圍廣，精度高。

2、本發(fā)明通過在視窗容器5的相對的側(cè)面上下交錯的設(shè)置多個視窗口，并于視窗口內(nèi)設(shè)置觀測機構(gòu)，實現(xiàn)對發(fā)泡腔519內(nèi)的發(fā)泡情況的監(jiān)測；特別的，觀測機構(gòu)采用漏斗形的藍(lán)寶石玻璃觀測頭512，并采用球形鏡面的工業(yè)相機(CCD)作為探測器513與藍(lán)寶石玻璃觀測頭512相連，實現(xiàn)最大范圍觀測視窗容器5內(nèi)的泡沫高度的變化，杜絕了盲區(qū)，或者采用X射線探測器作為探測器513與藍(lán)寶石玻璃觀測頭512相連，實現(xiàn)對能見度低或無能見度的油相泡沫的探測，以根據(jù)泡沫析液前后的密度變化來監(jiān)測泡沫高度的變化。

3、本發(fā)明在視窗容器5內(nèi)設(shè)置能密封的緊設(shè)于活塞506的抱死機構(gòu)，通過抱死機構(gòu)抱死于活塞506，使抱死機構(gòu)緊密套設(shè)于活塞506上，實現(xiàn)活塞506的無縫高壓密封和定位，防止發(fā)泡液泄露和活塞506在實驗中移動，通過解除抱死，實現(xiàn)活塞506自由無阻力的上下移動；特別的，抱死機構(gòu)為密封套509，當(dāng)活塞506在上下運動過程中時，排空密封套509，使活塞506上下移動時的阻力減小到最小，當(dāng)活塞506到達(dá)實驗位置后，通過向密封套509內(nèi)注入壓力流體，使密封套509膨脹密封抱死于活塞506，有效減小活塞506與視窗容器5內(nèi)壁面的接觸縫隙，防止高壓的發(fā)泡液泄露，同時，通過在活塞506上部的平衡腔520內(nèi)注入與密封套509內(nèi)等壓力的壓力氣體，有效穩(wěn)定密封套509的形態(tài)，防止密封套509變形，達(dá)到穩(wěn)定密封的效果。

以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。