[發明專利]一種高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201611244475.0
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108254255A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 俞建成;曲明偉;譚智鐸;李春陽
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

1.一種高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：包括測試缸(2)、連接筒(5)、測試活塞(6)、直線電位計(12)、加載缸(13)、手動液壓泵(15)、加載活塞(17)、加載活塞連接件(19)及測試活塞連接件(20)，其中連接筒(5)的前后兩端分別與所述測試缸(2)、加載缸(13)相連，所述測試活塞(6)容置于測試缸(2)與連接筒(5)的內部，一端伸入該測試缸(2)內的測試腔中，另一端與位于連接筒(5)內的測試活塞連接件(20)螺紋連接；所述加載活塞(17)容置于加載缸(13)與連接筒(5)的內部，一端位于加載缸(13)內的加載腔中，另一端與連接于所述測試活塞連接件(20)的加載活塞連接件(19)螺紋連接，實現所述測試活塞(6)與加載活塞(17)沿軸向連動；所述加載缸(13)外部設有直線電位計(12)，該直線電位計(12)通過測位連接件(9)與所述測試活塞連接件(20)相連；所述手動液壓泵(15)通過單向閥(16)與加載缸(13)內的加載腔相連通、向該加載腔內壓入液壓油，所述加載缸(13)上安裝有調節加載缸(13)內加載腔中液壓油壓力的節流閥(14)。

2.根據權利要求1所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述測試缸(2)的一端由連接筒(5)的前端插入，在該測試缸(2)一端的端部安裝有測試活塞導向套固定件(7)，所述測試活塞導向套固定件(7)內配合連接有套設在測試活塞(6)上的測試活塞導向套(21)。

3.根據權利要求2所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述測試活塞導向套固定件(7)與測試活塞導向套(21)之間以及試活塞導向套(21)與測試活塞(6)之間均為過渡配合。

4.根據權利要求1所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述加載缸(13)的一端端部安裝有加載活塞導向套固定件(10)，該加載活塞導向套固定件(10)內配合連接有套設在加載活塞(17)上的加載活塞導向套(18)。

5.根據權利要求4所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述加載活塞導向套固定件(10)與加載活塞導向套(18)之間以及加載活塞導向套(18)與加載活塞(17)之間均為過渡配合。

6.根據權利要求1所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述直線電位計(12)通過電位計固定板(11)安裝在加載缸(13)上，該直線電位計(12)的拉桿與所述測位連接件(9)的一端相連，所述測位連接件(9)的另一端由所述連接筒(5)穿入，并安裝在所述測試活塞連接件(20)上。

7.根據權利要求1所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述連接筒(5)上沿軸向開設有條形孔(8)，所述測位連接件(9)穿過該條形孔(8)、固定在所述測試活塞連接件(20)上，該測位連接件(9)在所述加載活塞(17)直線往復移動過程中在所述條形孔(8)內往復移動。

8.根據權利要求1所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述測試缸(2)上分別開有排液口及進液口，該排液口螺紋連接有排液口絲堵(1)，所述進液口螺紋連接有進液口絲堵(4)；所述測試缸(2)上還安裝有壓力表(3)，該壓力表(3)與所述測試缸(2)內的測試腔相連通；所述單向閥(16)的進油口與手動液壓泵(15)相連通，出油口與所述加載缸(13)內的加載腔相連通。

9.根據權利要求1所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置，其特征在于：所述加載活塞(17)一端端部的面積與測試活塞(6)另一端端部的面積比為3.2：1。

10.一種權利要求1至9任一權利要求所述的高壓狀態下油液體積彈性模量測量裝置的測量方法，其特征在于：油液注入測試缸(2)內的測試腔中，所述手動液壓泵(15)向加載缸(13)內壓入液壓油，推動加載活塞(17)帶動測試活塞(6)移動，從而改變所述測試缸(2)中設定體積油液的壓力，測得油液的實時壓力值，根據直線電位計(12)測得位移變化量、計算出對應的體積變化量，進而根據體積彈性模量公式計算得到該壓力狀態下的體積彈性模量K，其中V為測試腔油液初始狀態體積，ΔP為油液壓力改變量，ΔV為與ΔP對應的油液體積改變量；卸壓過程中，通過所述節流閥(14)調節流量控制加載缸(13)內液壓油的壓力，所述測試活塞(6)推動加載活塞(17)移動，進而控制測試缸(2)內油液的壓力，讀取測試缸(2)內油液的壓力，根據所述直線電位計(12)測得的位移變化量計算出對應的體積變化量，由體積彈性模量公式定義，計算得到卸壓過程中該壓力狀態下的體積彈性模量K。