[發(fā)明專利]超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210086329.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN102607959A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲春生;許洪星;劉靜;吳飛鵬;張兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G01N3/12
• 分類號(hào): G01N3/12;G01N1/28
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：包括巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)、液壓增壓器(10)、用于放置被測試巖芯(14)的密閉盒體(1)、對(duì)被測試巖芯(14)進(jìn)行超聲波處理的超聲波換能器(4)、與超聲波換能器(4)相接的超聲波發(fā)生器(6)、對(duì)被測試巖芯(14)上所承受的上覆壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的壓力檢測單元(16)，以及分別對(duì)超聲波換能器(4)作用在被測試巖芯(14)上的超聲波功率和振幅進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的超聲波功率檢測儀(8)和超聲波振幅測量儀(15)；所述巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)分別通過左側(cè)加載軸(2)和右側(cè)加載軸(7)從左右兩側(cè)對(duì)被測試巖芯(14)進(jìn)行對(duì)稱加載，所述超聲波換能器(4)位于密閉盒體(1)上方，所述液壓增壓器(10)通過化學(xué)試劑輸送管道(11)將化學(xué)試劑送入密閉盒體(1)并對(duì)送入密閉盒體(1)內(nèi)的化學(xué)試劑進(jìn)行增壓處理，所述密閉盒體(1)上部安裝有排氣閥(3)，且所述壓力檢測單元(16)、超聲波功率檢測儀(8)和超聲波振幅測量儀(15)均與顯示單元(9)相接；所述密閉盒體(1)的左右兩側(cè)分別開有供左側(cè)加載軸(2)和右側(cè)加載軸(7)安裝的加載軸安裝孔，所述被測試巖芯(14)呈水平向布設(shè)，所述被測試巖芯(14)夾裝于左側(cè)加載軸(2)和右側(cè)加載軸(7)且被測試巖芯(14)與左側(cè)加載軸(2)和右側(cè)加載軸(7)布設(shè)于同一水平線上，所述左側(cè)加載軸(2)和右側(cè)加載軸(7)均安裝在所述巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的水平加載系統(tǒng)上。

2.按照權(quán)利要求1所述的超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述超聲波換能器(4)為電磁感應(yīng)式超聲波換能器，且所述電磁感應(yīng)式超聲波換能器包括內(nèi)部開有空腔的換能器外殼(4-6)、布設(shè)在所述空腔前部且能產(chǎn)生超聲波的振動(dòng)模板(4-1)、布設(shè)在所述空腔內(nèi)且位于振動(dòng)模板(4-1)正后方的平面電感線圈(4-2)、與平面電感線圈(4-2)相并接的電容器(4-3)和并接在電容器(4-3)兩端的電源(4-4)，所述平面電感線圈(4-2)與電容器(4-3)之間通過導(dǎo)線一進(jìn)行連接，所述電容器(4-3)與電源(4-4)之間通過導(dǎo)線二進(jìn)行連接，所述平面電感線圈(4-2)、電容器(4-3)和所述導(dǎo)線一的導(dǎo)線電阻形成RLC振蕩電路；所述換能器外殼(4-6)的前側(cè)外部布設(shè)有用于改變振動(dòng)模板(4-1)所產(chǎn)生超聲波振幅的超聲波變幅桿(4-5)，所述超聲波變幅桿(4-5)密封安裝在密閉盒體(1)上，且密閉盒體(1)上部對(duì)應(yīng)設(shè)置有供超聲波變幅桿(4-5)安裝的變幅桿安裝口；所述超聲波發(fā)生器(6)的輸出端與電源(4-4)的電源端相接，所述導(dǎo)線一和導(dǎo)線二上分別串接有通斷控制開關(guān)一和通斷控制開關(guān)二。

3.按照權(quán)利要求1或2所述的超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述左側(cè)加載軸(2)和右側(cè)加載軸(7)均為圓柱形加載軸。

4.按照權(quán)利要求2所述的超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述換能器外殼(4-6)和超聲波變幅桿(4-5)均呈豎直向布設(shè)。

5.按照權(quán)利要求4所述的超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述電磁感應(yīng)式超聲波換能器還包括將超聲波變幅桿(4-5)固定安裝在密閉盒體(1)上的緊固套(12)，所述換能器外殼(4-6)的前側(cè)外部設(shè)置有供超聲波變幅桿(4-5)安裝的安裝座，所述安裝座位于所述變幅桿安裝口上方，且緊固套(12)與所述安裝座和所述變幅桿安裝口之間均以螺紋方式進(jìn)行連接；所述緊固套(12)為內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋的螺紋套，所述安裝座為外側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有外螺紋的圓柱形螺紋柱，且所述變幅桿安裝口的外側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有外螺紋。

6.按照權(quán)利要求5所述的超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述安裝座外側(cè)套裝有O型密封圈一(13)，且所述O型密封圈一(13)墊裝于所述變幅桿安裝口上部。

7.按照權(quán)利要求5或6所述的超聲波與化學(xué)作用下巖石力學(xué)參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述空腔為圓柱狀空腔，振動(dòng)模板(4-1)為圓形板且所述圓形板的直徑小于所述空腔的直徑，平面電感線圈(4-2)為圓形平面線圈且其直徑小于所述圓形板的直徑；所述超聲波變幅桿(4-5)、所述安裝座、所述換能器外殼(4-6)、振動(dòng)模板(4-1)和平面電感線圈(4-2)均呈同軸布設(shè)。