多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺，涉及巖礦分析技術(shù)領域。所述實驗平臺包括實驗臺、實驗設備和顯示屏，實驗設備進行試件在不同溫度場和電磁場環(huán)境下的滲透率測試，能方便的測量試件在不同溫度場和電磁場環(huán)境下的參數(shù)，并由顯示屏顯示測量得到的參數(shù)，為研究試件的真實物理特性提供了真實、準確的數(shù)據(jù)支持。
【專利說明】
多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及巖礦分析技術(shù)領域，特別是涉及多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)勘探中經(jīng)常進行巖礦的特性測試，例如氣體滲透率等參數(shù)，測定這些參數(shù)對了解巖礦的特性具有很重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的巖礦滲透率測試裝置都是在常溫常電磁環(huán)境下測試巖礦的相關參數(shù)，由于巖礦所處的實際環(huán)境復雜多變，常溫常電磁環(huán)境下的滲透率參數(shù)有時候并不能體現(xiàn)巖礦的真實特性。而現(xiàn)有的測試裝置均不能做到可變溫度場和電磁場下巖礦滲透率的測試。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型實施例提供了多場耦合相似材料滲透率測試裝置，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中測試設備不能做到可變溫度場和電磁場下巖礦滲透率的測試的問題。
[0005]多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺，包括實驗臺、實驗設備和顯示屏，所述顯示屏固定在所述實驗臺上；
[0006]所述實驗設備包括試件座、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驗臺上，所述橡膠套圍繞所述試件座設置，且其內(nèi)部形成密封空間，所述橡膠套側(cè)壁中繞設有線圈，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，所述試件座下方設有壓力傳感器，所述壓力傳感器與安裝在所述實驗臺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，所述實驗設備包括通過管道依次連接的空氣壓縮機、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，所述實驗設備還包括PLC控制柜和脈沖信號發(fā)射箱，所述氣壓傳感器、PLC控制柜、脈沖信號發(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。
[0010]較佳地，所述流量計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。
[0012]本實用新型實施例中多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺，包括實驗臺、實驗設備和顯示屏，實驗設備進行試件在不同溫度場和電磁場環(huán)境下的滲透率測試，能方便的測量試件在不同溫度場和電磁場環(huán)境下的參數(shù)，并由顯示屏顯示測量得到的參數(shù)，為研究試件的真實物理特性提供了真實、準確的數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例提供的多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標記說明:
[0015]100-實驗臺，200-實驗設備，201-空氣壓縮機，202-緩沖罐，203-平衡罐，204-脈沖信號發(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，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，217-壓力傳感器，300-顯示屏，301-比例放大器。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的一個【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0017]參照圖1，為本實用新型實施例提供的多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺的結(jié)構(gòu)示意圖，所述實驗平臺包括實驗臺100、實驗設備200和顯示屏300，所述顯示屏300安裝在所述實驗臺100上。
[0018]所述實驗設備200包括空氣壓縮機201、緩沖罐202、平衡罐203、PLC(可編程邏輯控制器)控制柜205和脈沖信號發(fā)射箱204。所述空氣壓縮機201、緩沖罐202和平衡罐203之間依次通過管道連接，所述空氣壓縮機201抽取氣體并存儲在所述緩沖罐202中，所述緩沖罐202同時還對存儲的氣體進行一定的壓力緩沖。所述平衡罐203存儲少量從所述緩沖罐202中排出的氣體，并對存儲的氣體進行進一步的壓力平衡，使氣體的壓力趨于穩(wěn)定。
[0019]所述氣壓傳感器207設置在所述平衡罐203上，用以檢測所述平衡罐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檢測到的氣壓值產(chǎn)生相應的控制命令，所述脈沖信號發(fā)射箱204接收所述控制命令，并生成相應的脈沖控制信號，所述控制閥208在所述脈沖控制信號的控制下調(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209，用于檢測所述排氣管206中流過氣體的流量。
[0020]在本實施例中，所述氣壓傳感器207能夠檢測較低低壓，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)用戶的手動操作生成相應的控制命令，以控制所述控制閥208的開度大小。
[0022]所述實驗設備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固定在所述實驗臺100上，所述試件座210上開設有進氣孔，所述排氣管206插入并固定在所述進氣孔中。所述橡膠套211也固定在所述實驗臺100上，并圍繞所述試件座210設置，同時所述橡膠套211形成封閉空間。所述橡膠套211內(nèi)部設有線圈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。所述液壓缸215側(cè)面還設有液位計216，以顯示所述液壓缸215中液壓油的液位。
[0024]所述實驗臺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，用于檢測所述試件座210受到的壓力大小。
[0025]所述實驗臺100上還設有比例放大器301，所述比例放大器301與所述顯示屏300電連接。同時，所述比例放大器301還與所述流量計209和壓力傳感器217電連接，以將所述流量計209和壓力傳感器217檢測到的電信號進行放大，并傳輸至所述顯示屏300，由所述顯示屏300顯示相關數(shù)據(jù)。
[0026]使用所述實驗平臺進行試件滲透率測量時，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。同時控制所述控制閥208通過所述排氣管206向所述橡膠套211中排放氣體，通過所述電壓調(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。由所述流量計209和壓力傳感器217分別檢測氣體流量和壓力值，經(jīng)過所述比例放大器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，還可以使用存儲裝置存儲所述流量計209和壓力傳感器217檢測到的數(shù)值，同時使用計算裝置根據(jù)存儲的相關數(shù)值繪制溫度-滲透率圖和電磁場-滲透率圖等圖像，并由所述顯示屏300顯示。
[0028]綜上所述，本實用新型實施例中多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺，包括實驗臺、實驗設備和顯示屏，實驗設備進行試件在不同溫度場和電磁場環(huán)境下的滲透率測試，能方便的測量試件在不同溫度場和電磁場環(huán)境下的參數(shù)，并由顯示屏顯示測量得到的參數(shù)，為研究試件的真實物理特性提供了真實、準確的數(shù)據(jù)支持。
[0029]以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型實施例并非局限于此，任何本領域的技術(shù)人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.多場耦合相似材料滲透率測試實驗平臺，其特征在于，包括實驗臺(100)、實驗設備(200)和顯示屏(300)，所述顯示屏(300)固定在所述實驗臺(100)上； 所述實驗設備(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)固定在所述實驗臺(100)上，所述橡膠套(211)圍繞所述試件座(210)設置，且其內(nèi)部形成密封空間，所述橡膠套(211)側(cè)壁中繞設有線圈(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)下方設有壓力傳感器(217)，所述壓力傳感器(217)與安裝在所述實驗臺(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所述的實驗平臺，其特征在于，所述實驗設備(200)包括通過管道依次連接的空氣壓縮機(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所述的實驗平臺，其特征在于，所述平衡罐(203)上安裝有氣壓傳感器(207)，所述實驗設備(200)還包括PLC控制柜(205)和脈沖信號發(fā)射箱(204)，所述氣壓傳感器(207)、PLC控制柜(205)、脈沖信號發(fā)射箱(204)和控制閥(208)依次電連接。4.如權(quán)利要求2所述的實驗平臺，其特征在于，所述排氣管(206)上安裝有流量計(209)。5.如權(quán)利要求4所述的實驗平臺，其特征在于，所述流量計(209)與所述比例放大器(301)電連接。6.如權(quán)利要求1所述的實驗平臺，其特征在于，所述液壓缸(215)上安裝有液位計(216)0
【文檔編號】G01N15/08GK205607817SQ201620303546
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】趙鵬翔, 馬彥陽, 李莉, 嚴敏, 肖鵬, 高錦彪, 丁洋, 賀斌雷
【申請人】西安科技大學