CN218036311U - 便携式岩石高压渗透试验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式岩石高压渗透试验仪，包括：试样主筒、试样密封橡胶筒、试样主筒上压盖、试样主筒下撑底座、轴向过流测试通道、径向围压空间加压通道和主控端；轴向过流测试通道包括水箱、高压泵、水泵供水管路、试样主筒进水高压管路、电子流量计和供水管路压力传感器；径向围压空间加压通道包括手动液压泵、试样围压加压高压管路和高压管路压力传感器。本实用新型具有安装连接和拆卸方便、快捷，且便于携带的优点，并且，可满足高压渗透试验要求，可以实现岩石高压渗透试验目的。

Description

便携式岩石高压渗透试验仪

技术领域

本实用新型属于岩石样品测试技术领域，具体涉及一种便携式岩石高压渗透试验仪。

背景技术

岩石渗透性是流体流动通过岩石的能力，是指在一定压差下，岩石允许流体通过的能力，其大小与孔隙度、液体渗透方向上孔隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关，而与在介质中运动的流体性质无关，用渗透率来表示渗透性的大小；岩石渗透性能对岩石力学性质有重要的影响，会引起岩石变形、破裂、软化、泥化或溶蚀，从而危及岩体的稳定性。

水电水利工程勘察中，需要了解高水头下岩体的渗透性能，以确定建设过程中采用的施工方案和防渗措施，室内渗透试验是获得、评价岩石、岩体渗透系数、渗透性能的一种有效手段，便捷、有效的获取岩石在高水头下的渗透率对于水电水利工程勘察具有重要意义。

现有的岩石渗透试验仪一般只能开展低压、低水头的渗透试验，且试验设备较大，不方便携带。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种便携式岩石高压渗透试验仪，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种便携式岩石高压渗透试验仪，包括：试样主筒(10)、试样密封橡胶筒(11)、试样主筒上压盖(12)、试样主筒下撑底座(13)、轴向过流测试通道、径向围压空间加压通道和主控端；

所述试样主筒(10)的内部放置所述试样密封橡胶筒(11)；所述试样主筒(10)的上端安装所述试样主筒上压盖(12)；所述试样主筒(10)的下端安装所述试样主筒下撑底座(13)；

所述轴向过流测试通道包括水箱(31)、高压泵(33)、水泵供水管路(L1)、试样主筒进水高压管路(L2)、电子流量计(32)和供水管路压力传感器(36)；所述高压泵(33)的进水端通过所述水泵供水管路(L1)与所述水箱(31)连通；在所述水泵供水管路(L1)上安装所述电子流量计(32)；所述高压泵(33)的出水端通过所述试样主筒进水高压管路(L2)与所述试样主筒下撑底座(13)的进水孔连接；在所述试样主筒进水高压管路(L2)上安装所述供水管路压力传感器(36)；

所述径向围压空间加压通道包括手动液压泵(41)、试样围压加压高压管路(L5)和高压管路压力传感器(43)；

所述手动液压泵(41)通过所述试样围压加压高压管路(L5)，与所述试样主筒(10)的径向围压进水孔连接；在所述试样围压加压高压管路(L5)上安装所述高压管路压力传感器(43)；

所述电子流量计(32)、所述供水管路压力传感器(36)和所述高压管路压力传感器(43)，均连接到所述主控端。

优选的，所述主控端为笔记本电脑(50)。

优选的，所述试样主筒进水高压管路(L2)安装供水管路球形阀门(37)。

优选的，所述试样围压加压高压管路安装高压管路球形阀门(44)。

优选的，试样主筒上压盖(12)设置试样主筒上压盖排气孔(L3)和试样主筒上压盖出水孔(L4)。

本实用新型提供的便携式岩石高压渗透试验仪具有以下优点：

本实用新型具有安装连接和拆卸方便、快捷，且便于携带的优点，并且，可满足高压渗透试验要求，可以实现岩石高压渗透试验目的。

附图说明

图1为本实用新型提供的便携式岩石高压渗透试验仪的结构示意图。

其中：

10-试样主筒；11-试样密封橡胶筒；12-试样主筒上压盖；13--试样主筒下撑底座；14-试验容器支架；20-岩石样品；31-水箱；32-电子流量计；33-高压泵；34-高压泵压力表；35-无级调压手柄；36-供水管路压力传感器；37-供水管路球形阀门；41-手动液压泵；42-液压泵压力表；43-高压管路压力传感器；44-高压管路球形阀门；50-笔记本电脑；51-流量计数据线；52-压力传感器数据线；L1-水泵供水管路；L2-试样主筒进水高压管路；L3-试样主筒上压盖排气孔；L4-试样主筒上压盖出水孔；L5-试样围压加压高压管路。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“底部”、“轴向”“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“布设”、“安装”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步描述。

本实用新型适用于水电、水利、交通、矿山等工程地质岩石样品测试技术领域，尤其是工程地质勘察中岩石渗透试验。

本实用新型公开了一种便携式岩石高压渗透试验仪，参考图1，包括：试样主筒10、试样密封橡胶筒11、试样主筒上压盖12、试样主筒下撑底座13、轴向过流测试通道、径向围压空间加压通道和主控端；

试样主筒10的内部放置试样密封橡胶筒11；试样主筒10的上端安装试样主筒上压盖12；试样主筒10的下端安装试样主筒下撑底座13；

轴向过流测试通道包括水箱31、高压泵33、水泵供水管路L1、试样主筒进水高压管路L2、电子流量计32和供水管路压力传感器36；高压泵33的进水端通过水泵供水管路L1与水箱31连通；在水泵供水管路L1上安装电子流量计32；高压泵33的出水端通过试样主筒进水高压管路L2与试样主筒下撑底座13的进水孔连接；在试样主筒进水高压管路L2上安装供水管路压力传感器36；

径向围压空间加压通道包括手动液压泵41、试样围压加压高压管路L5和高压管路压力传感器43；

手动液压泵41通过试样围压加压高压管路L5，与试样主筒10的径向围压进水孔连接；在试样围压加压高压管路L5上安装高压管路压力传感器43；

电子流量计32、供水管路压力传感器36和高压管路压力传感器43，均连接到主控端。

本实用新型中，主控端为笔记本电脑50。试样主筒进水高压管路L2安装供水管路球形阀门37。试样围压加压高压管路安装高压管路球形阀门44。

试样主筒上压盖12设置试样主筒上压盖排气孔L3和试样主筒上压盖出水孔L4。用于在试验结束后，通过试样主筒上压盖排气孔L3排气，以及通过试样主筒上压盖出水孔L4排水。

本实用新型的一种便携式岩石高压渗透试验仪，其使用方式为：

将岩石样品20装填在试样密封橡胶筒11内，并置于试样主筒10中，用试样主筒上压盖12、试样主筒下撑底座13分别紧固在试样主筒10的上下端，将整个试样容器放置在试验容器支架14上。

将水箱31通过水泵供水管路L1连接到高压泵33的进水端，在水泵供水管路L1上安装电子流量计32；将高压泵33的出水端通过试样主筒进水高压管路L2与试样主筒下撑底座13的进水孔连接，形成轴向过流测试通道；其中，在试样主筒进水高压管路L2上，按水流方向，依次安装高压泵压力表34、供水管路压力传感器36、供水管路球形阀门37。

将手动液压泵41通过试样围压加压高压管路L5与试样主筒10的径向围压进水孔连接，形成径向围压空间加压通道；其中，在试样围压加压高压管路L5上，安装有液压泵压力表42、高压管路压力传感器43和高压管路球形阀门44。

将电子流量计32通过流量计数据线51与笔记本电脑50连接，通过电子流量计32采集试验泵入流量。

将供水管路压力传感器36和高压管路压力传感器43通过压力传感器数据线52与笔记本电脑50连接，用于监测记录试验压力，其中，供水管路压力传感器36采集泵入渗透压力；高压管路压力传感器43采集围压。

试验时，根据试验规范和要求的最大渗透试验压力，首先用手动液压泵41对岩石样品20施加围压，加压直至压力比最大渗透压力高3～5MPa(实时压力通过高压管路压力传感器采集)，以确保试验轴向渗压不从岩石样品20外侧渗流；

之后根据规范，启动高压泵33，采用无级调压手柄35，缓慢加压至渗透试验压力，记录此时的渗透压力(供水管路压力传感器采集)和泵入岩石样品20的泵入流量(电子流量计采集)，便可计算得到岩石的渗透率和渗透系数。

下面介绍一个具体实施例：

本实用新型采用钢制的试样主筒、上压盖、下撑底座以及耐高压的试样密封橡胶筒对试样进行密封，形成径向围压空间和轴向过流测试通道，用手动液压泵、高压泵分别对围压和渗透轴压加压，可以实现高压渗透试验目的。

仪器的试样主筒、试样主筒的上压盖、下撑底座为钢材质，并通过螺纹连接，试样密封橡胶筒内置于试样主筒内，形成的径向围压空间、轴向过流测试通道均能承受30MPa压力，可以对试样开展高压渗透试验。

本实用新型中，仪器的高压泵参数为最大工作压力30MPa，最大流量18L/min，0～30Mpa无级调压，且对应压力下泵出流量稳定。市场上均有销售，本仪器使用的型号为EF3018，无级调压高压泵通过高压管路与试样主筒的轴向过流测试通道连接，给试样施加轴向高水头渗透压力。

仪器的手动液压泵参数为最大工作压力60MPa，最大流量17.5mL/回次，0～60Mpa无级调压，市场上均有销售，本仪器使用的型号为SYB-2，手动液压泵通过高压管路与试样主筒的径向围压空间连接，给试样施加高径向围压；所述仪器的高压管路及球形阀门均为耐高压材质，工作压力满足试验需求。

仪器的高压管路上设置有压力表和高精度压力传感器，水箱和高压泵之间设置有高精度流量计，压力传感器、流量计通过数据线与笔记本电脑连接，用以监测、记录试样渗透压力、围压和泵入试样的总流量。

仪器的试验容器支架为钢材质，用以支撑、放置试验容器，结构为框架结构，方便试样主筒的径向围压、轴向过流测试通道的管路安装连接与拆卸；其底端做加厚处理，以使整个支架牢固、稳定。

本实用新型的有益效果是：

1、该仪器的试样主筒、上压盖、下撑底座、高压泵、手动液压泵、水箱、压力传感器、电子流量计、笔记本电脑、球形阀门、高压管路等组件各自之间或通过螺纹连接，或通过插头连接，安装连接和拆卸方便、快捷，且便于携带；

2、该仪器的试样主筒、上压盖、下撑底座、高压管路等均为耐高压材质，无级调压高压泵、手动液压泵参数也满足高压渗透试验要求，可以实现岩石高压渗透试验目的。

以上所述仅为本实用新型的一种较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种便携式岩石高压渗透试验仪，其特征在于，包括：试样主筒(10)、试样密封橡胶筒(11)、试样主筒上压盖(12)、试样主筒下撑底座(13)、轴向过流测试通道、径向围压空间加压通道和主控端；

所述试样主筒(10)的内部放置所述试样密封橡胶筒(11)；所述试样主筒(10)的上端安装所述试样主筒上压盖(12)；所述试样主筒(10)的下端安装所述试样主筒下撑底座(13)；

所述轴向过流测试通道包括水箱(31)、高压泵(33)、水泵供水管路(L1)、试样主筒进水高压管路(L2)、电子流量计(32)和供水管路压力传感器(36)；所述高压泵(33)的进水端通过所述水泵供水管路(L1)与所述水箱(31)连通；在所述水泵供水管路(L1)上安装所述电子流量计(32)；所述高压泵(33)的出水端通过所述试样主筒进水高压管路(L2)与所述试样主筒下撑底座(13)的进水孔连接；在所述试样主筒进水高压管路(L2)上安装所述供水管路压力传感器(36)；

所述径向围压空间加压通道包括手动液压泵(41)、试样围压加压高压管路(L5)和高压管路压力传感器(43)；

所述手动液压泵(41)通过所述试样围压加压高压管路(L5)，与所述试样主筒(10)的径向围压进水孔连接；在所述试样围压加压高压管路(L5)上安装所述高压管路压力传感器(43)；

所述电子流量计(32)、所述供水管路压力传感器(36)和所述高压管路压力传感器(43)，均连接到所述主控端。

2.根据权利要求1所述的便携式岩石高压渗透试验仪，其特征在于，所述主控端为笔记本电脑(50)。

3.根据权利要求1所述的便携式岩石高压渗透试验仪，其特征在于，所述试样主筒进水高压管路(L2)安装供水管路球形阀门(37)。

4.根据权利要求1所述的便携式岩石高压渗透试验仪，其特征在于，所述试样围压加压高压管路安装高压管路球形阀门(44)。

5.根据权利要求1所述的便携式岩石高压渗透试验仪，其特征在于，试样主筒上压盖(12)设置试样主筒上压盖排气孔(L3)和试样主筒上压盖出水孔(L4)。

Images