[發明專利]一種定量接觸壓力超聲波檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 201210370175.2
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103698397A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王輝明;宗遐齡;劉東方;薛詩桂;虞立
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 劉明華

1.一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，包括超聲波測試單元、定量接觸壓力調整單元以及控制單元；所述超聲波測試單元包括超聲波發射探頭（1）以及超聲波接收探頭（2），二者加載在待測巖樣兩端，所述定量接觸壓力調整單元與所述超聲波接收探頭（2）相連接，所述控制單元與所述定量接觸壓力調整單元相連接；其特征在于：

所述檢測系統還包括高壓倉（3）和環境模擬單元；所述待測巖樣設置在所述高壓倉（3）中，所述超聲波發射探頭（1）以及超聲波接收探頭（2）分別伸入所述高壓倉（3）并緊頂在所述待測巖樣兩端；

所述環境模擬單元包括加熱模塊和加壓模塊；所述環境模擬單元與所述高壓倉（3）連接；

所述定量接觸壓力調整單元包括電機和傳動部件；所述電機帶動所述的傳動部件與所述的超聲波接收探頭（2）連接，用于調整超聲波接收探頭（2），使所述待測巖樣和超聲波接收探頭（2）之間的緊密耦合。

2.根據權利要求1所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述傳動部件包括傳動齒輪（10）；所述電機為步進電機（5）或伺服電機；所述傳動齒輪（10）設置在所述步進電機（5）的傳動軸上，所述傳動齒輪（10）通過連接部件與所述超聲波接收探頭（2）相連接；通過所述步進電機（5）帶動所述傳動齒輪（10）進而使所述超聲波接收探頭（2）在所述高壓倉（3）內沿軸線左右移動，調整與所述待測巖樣之間的距離。

3.根據權利要求2所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述連接部件包括滑道（11）以及滑塊（12）；所述超聲波接收探頭（2）滑動設置在所述滑道（11）中，所述滑塊（12）兩端分別與所述超聲波接收探頭（2）以及所述傳動齒輪（10）硬連接或彈性連接；

所述步進電機（5）與所述控制單元相連接，所述步進電機（5）帶動所述傳動齒輪（10）共同運轉，從而帶動所述超聲波接收探頭（2）與所述待測巖樣耦合。

4.根據權利要求1所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述高壓倉（3）中設有彈簧（6）；所述彈簧（6）兩端分別與所述高壓倉（3）內壁端面以及所述超聲波發射探頭（1）尾部相連接。

5.根據權利要求1所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述環境模擬單元中，所述加熱模塊包括溫度傳感器（8）、加熱電阻絲和溫度控制器；所述溫度傳感器（8）和加熱電阻絲設置在所述高壓倉（3）內，所述溫度控制器設置在所述高壓倉（3）外部；所述溫度傳感器（8）與所述溫度控制器相連接，所述溫度控制器分別與所述加熱電阻絲以及控制單元相連接。

6.根據權利要求1所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述環境模擬單元中，所述加壓模塊包括壓力傳感器（9）、壓力控制器以及液壓裝置；所述壓力傳感器（9）以及液壓裝置設置在所述高壓倉（3）內，所述壓力控制器設置在所述高壓倉（3）外部；所述壓力傳感器（9）與所述壓力控制器相連接，所述壓力控制器分別與所述液壓裝置以及控制單元相連接。

7.根據權利要求1、5、6之一所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述控制單元與所述高壓倉（3），超聲波發射探頭（1），超聲波接收探頭（2），環境模擬單元以及定量接觸壓力調整單元連接；

所述控制單元發出控制信號給所述超聲波發射探頭（1），環境模擬單元以及定量接觸壓力調整單元，用于控制所述超聲波發射探頭（1）開關，控制溫度控制器和壓力控制器進行溫度和壓力控制，用于調整超聲波接收探頭（2）與待測巖心的耦合度；

所述控制單元接收所述高壓倉（3）發出的倉內參數信號，以及接收所述超聲波接收探頭（2）的測量結果數據信號，并對測量結果數據進行分析和輸出。

8.根據權利要求5或6所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述溫度控制器以及壓力控制器中均設有報警器。

9.根據權利要求1所述的一種定量接觸壓力超聲波檢測系統，其特征在于：

所述高壓倉（3）的外壁材料為耐高溫、高壓的非金屬材料；所述高壓倉（3）兩端固定在托架（7）上；所述高壓倉（3）內部的最高溫度為120℃；所述高壓倉（3）內部的最高壓力為140MPa。