[發(fā)明專利]一種可同步測(cè)量泥膜閉氣過(guò)程中濾失量和漏氣量的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611078746.X
• 申請(qǐng)日: 2016-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106769754B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉成;郭建祥;陸楊;湯昕怡;寇偉;徐朝啟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N13/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種可同步測(cè)量泥膜閉氣過(guò)程中濾失量和漏氣量的裝置，其特征在于，包括A筒(1)、B筒(5)、進(jìn)水管(10)、排水管(11)、電子天平(12)以及上位機(jī)(13)；

所述A筒上部設(shè)置有細(xì)徑管(2)，所述進(jìn)水管(10)插入細(xì)徑管(2)，所述排水管(11)連通A筒(1)和B筒(5)；

所述A筒(1)和B筒(5)分別放置在兩個(gè)電子天平(12)的托盤上，電子天平與上位機(jī)相連；

所述A筒(1)和B筒(5)的內(nèi)徑相同，細(xì)徑管(2)的內(nèi)徑為A筒(1)內(nèi)徑的所述A筒(1)和B筒(5)外壁上均設(shè)置有刻度線(7)，且兩者的高度相同；

所述細(xì)徑管(2)外壁標(biāo)有刻度線的一側(cè)設(shè)置有圖像監(jiān)控單元(15)，且圖像監(jiān)控單元(15)與所述上位機(jī)(13)相連；

所述A筒(1)上的開(kāi)口處分別設(shè)置有A孔密封蓋(3)和B孔密封蓋(4)，A孔密封蓋(3)和B孔密封蓋(4)均開(kāi)設(shè)有通孔A孔和B孔，A孔內(nèi)徑與進(jìn)水管(10)外徑相同，B孔內(nèi)徑與排水管(11)外徑相同；

所述B筒(5)上的開(kāi)口設(shè)置有防蒸發(fā)瓶蓋(6)，防蒸發(fā)瓶蓋(6)上設(shè)有C孔，排水管插入C孔，且排水管與C孔之間留有透氣縫隙；

所述排水管(11)的入水口端部位于A筒(1)底部以上1-2cm處，所述排水管(11)的出水口端部位于B筒(5)的開(kāi)口處以下0.5-2cm處；

進(jìn)水管(10)伸入細(xì)徑管(2)中液面以下1-3cm處，細(xì)徑管(2)中液面距離細(xì)徑管(2)頂部1.5-3cm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述B孔密封蓋(4)帶有螺紋，旋擰在A筒(1)上，A孔密封蓋(3)帶有螺紋，旋擰在細(xì)徑管(2)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述細(xì)徑管(2)內(nèi)徑為7-9mm；進(jìn)水管(10)外徑為4.5-5mm，內(nèi)徑為3-4mm；A筒(1)內(nèi)徑為6-8cm；B筒(2)內(nèi)徑為6-8cm；

細(xì)徑管(2)的長(zhǎng)度為15-22cm，A筒和B筒的整體高度均為60-80cm。

4.一種可同步測(cè)量泥膜閉氣過(guò)程中濾失量和漏氣量的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的可同步測(cè)量泥膜閉氣過(guò)程中濾失量和漏氣量的裝置與泥膜閉氣裝置連接，具體步驟如下：

(1)在排水管(11)中充滿水，在A筒(1)中裝入水，A筒中初始液面距離細(xì)徑管(2)頂部3cm，進(jìn)水管(10)插入細(xì)徑管(2)中液面以下1cm處，排水管(11)出水口端插入B筒(5)的C孔且不接觸C孔，出水口端部位于B筒(5)的頂部以下1cm處；

排水管(11)出水口的空氣壓力等于細(xì)徑管(2)中空氣壓力，初始空氣壓力為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力P_air；

(2)當(dāng)液體或氣體從進(jìn)水管(10)流入到A筒(1)的細(xì)徑管(2)中，細(xì)徑管(2)中空氣體積被壓縮，氣壓值增長(zhǎng)為P₁驅(qū)動(dòng)A筒1中水流向B筒(5)，當(dāng)細(xì)徑管(2)中氣壓P₁降至P_air，水流停止流動(dòng)；

(3)當(dāng)水流停止流動(dòng)后，分3種情況確定濾失量m_w和漏氣量Q_a：

若僅有氣體從進(jìn)水管(10)進(jìn)入，濾失量m_w為0；漏氣量Q_a為B筒(5)所增加的水的體積或從A筒(1)的細(xì)徑管壁面刻度( 7) 讀取液面下降值對(duì)應(yīng)的水的體積；

若僅有液體從進(jìn)水管(10)進(jìn)入，濾失量m_w為B筒(5)的質(zhì)量變化值，漏氣量Q_a為0；

當(dāng)有氣體和液體從進(jìn)水管(10)進(jìn)入A筒(1)時(shí)，濾失量m_w為B筒(5)質(zhì)量增加量與A筒(1)質(zhì)量減少量絕對(duì)值之差，A筒(1)和B筒(5)質(zhì)量的變化量由電子天平獲得；細(xì)徑管( 2) 中液面變化被圖像監(jiān)控單元(15)記錄下來(lái)；

漏氣量Q_a為從A筒(1)的細(xì)徑管壁面刻度( 7) 讀取液面下降值對(duì)應(yīng)的水的體積。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)圖像監(jiān)控單元(15)所記錄的細(xì)徑管(2)中水位液面快速變動(dòng)時(shí)間點(diǎn)直觀判定泥膜是否漏氣，確定泥膜漏氣的初始時(shí)間。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，濾失量m_w增長(zhǎng)曲線發(fā)生突變的拐點(diǎn)為快速上升階段的起點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為泥膜漏氣的初始時(shí)間。