[發明專利]高溫巖樣應變與聲波測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201710484758.0
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107101890B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 李皋;陳澤;陳一健;于鑫;劉棟;張毅
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/18;G01N29/04
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.高溫巖樣應變與聲波測試裝置，主要由上承壓壓頭（1）、聲波發射端（2）、上承壓軸（3）、剛玉頂針（4）、上位移滑片（5）、上固定腳塊（6）、下固定腳塊（7）、下位移滑片（8）、隔熱外殼（9）、碳纖維套（10）、巖樣（11）、下承壓軸（12）、下承壓壓頭（13）、聲波接收端（14）、下銅電極（15）、珍珠巖粉（16）、溫度傳感器（17）、變壓器（18）、溫度-聲波控制箱（19）、示波器（20）、上銅電極（21）、數據采集與處理系統（22）組成，其特征在于，所述碳纖維套（10）包裹巖樣（11），由上下兩對剛玉頂針（4）固定在隔熱外殼（9）中，碳纖維套與隔熱外殼之間的空隙充填有珍珠巖粉（16）；上部的剛玉頂針通過上固定腳塊（6）固定上位移滑片（5），下部的剛玉頂針通過下固定腳塊（7）固定下位移滑片（8），上位移滑片與下位移滑片分別連接數據采集與處理系統（22）；所述巖樣上端通過上承壓軸（3）連接聲波發射端（2）和上承壓壓頭（1），巖樣下端通過下承壓軸（12）連接聲波接收端（14）和下承壓壓頭（13），所述上承壓軸和下承壓軸分別安裝有上銅電極（21）和下銅電極（15），上銅電極和下銅電極連接變壓器（18）；巖樣中端連接溫度傳感器（17）、變壓器（18）和溫度-聲波控制箱（19），溫度-聲波控制箱連接示波器（20），還分別連接聲波發射端（2）和聲波接收端（14）；所述碳纖維套（10）、溫度傳感器（17）、示波器（20）、變壓器（18）和溫度-聲波控制箱（19）均連接數據采集與處理系統（22）。

2.利用權利要求1所述的裝置對高溫巖樣進行應變與聲波測試的方法，依次包括以下步驟：

（1）將該裝置安裝在單軸力學實驗機沖程上；

（2）通過溫度-聲波控制箱調控變壓器發出電流，經過上銅電極和下銅電極對碳纖維套及碳纖維套中的巖樣進行加熱，通過數據采集與處理系統將碳纖維套中的巖樣維持在設定的溫度；

（3）打開單軸力學實驗機進行壓縮實驗；

（4）在巖樣受壓縮發生軸向應變過程中，剛玉頂針跟隨巖樣一起軸向移動，上位移滑片、下位移滑片的差值即為巖樣在高溫壓縮過程中的軸向應變值；

（5）利用溫度-聲波控制箱從聲波發射端發射聲波，經過巖樣后被聲波接收端接收，巖樣高溫單軸壓縮過程中的波形圖顯示在示波器中，得到巖樣在高溫壓縮過程中的聲波時差；

（6）數據采集與處理系統采集各項數據并儲存，進行抗壓強度、泊松比、彈性模量巖石力學參數的計算。