[實用新型]一種巖土比熱容測試儀

有效

• 申請號: 201721913579.6
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN207866740U
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 張延軍;李良振;張通
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

本實用新型公開了一種巖土比熱容測試儀，測試儀采取完全密閉的反應環境，上端蓋下部粘結橡膠圈，蓋邊緣設置卡扣。反應器為中空隔熱材料。容器壁上下各設置一個磁鐵式熱敏探頭。容器壁靠近底部設置進水導管，導管為螺栓可拆卸式，進水處設置插入式熱敏探頭。同時在容器底部內側也設置熱敏探頭。容器底部內側設置旋轉突起。基座上設置電動機，電動機齒輪帶動反應容器旋轉，容器壁周圍設置與底座相連的圓形套箍，底部套箍上設置鋼珠滑動裝置。本測試儀考慮到了各種對巖土體比熱容測試精度的影響因素，大幅提高了測試精度；同時，測試儀大幅縮短了反應時間，測試一個樣品的時間僅20分鐘左右。

技術領域

本實用新型涉及巖土體比熱容測試，具體指一種巖土體比熱容測試儀。

背景技術

比熱容是巖土體的一種重要熱力學參數，對于巖石溫度場具有很大影響，準確獲得巖土體比熱容，對于研究地層熱儲參數具有重要意義，在地熱領域應用廣泛。目前市場主流的BRR巖土比熱容測試儀原理是將不同溫度的水和巖土體粉末進行混合，達到恒定溫度后。可以求得水和巖土體粉末的溫度變化值，在已測得巖土體和水的質量之后，水的比熱容已知，根據能量守恒定律：

則可以計算得到巖土體粉末的比熱容。但是在測試過程中，由于反應裝置密閉性差、反應容器本身吸熱的原因，造成了一部分熱量的損失，這部分熱量如果忽略不計，則必然造成較大的誤差。同時，實驗要求將巖土體加熱到一指定溫度，由于巖土體導熱系數小，加熱過程耗費時間極長。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種可以準確，高效的測量巖土體比熱容的測試儀。

本實用新型使用的反應器，密閉性好，幾乎沒有熱量散失。同時考慮了容器壁的吸熱情況，提高了測量精度。

同時，傳統的比熱容測試，水為室溫狀態，將巖土體粉末加熱到一指定的溫度。由于巖土體本身礦物導熱系數差，而且粉末狀態增加了孔隙度，導致整體導熱系數極小。所以，加熱巖土體往往需要很長時間。在以往實驗操作中，將巖土體加熱到45℃需要90分鐘左右。本實用新型改進加熱機制，巖土體保持自然溫度下，加熱水，由于水的導熱系數很大，實驗表明，同等實驗條件下，水加熱到45℃僅需要12分鐘左右，極大提高了效率。

一種巖土比熱容測試儀計算公式如下：

本實用新型包括上端蓋、卡扣、容器壁固定環、約束鋼箍、進水導管、第一插入式熱敏探頭、導管固定螺栓、支撐鋼箍、滑動裝置、上端蓋橡膠圈、第一磁鐵式熱敏探頭、反應容器、支座固定支撐、第二磁鐵式熱敏探頭、第二插入式熱敏探頭、電動機、底部支座、螺旋突起、鋼珠約束架、磁片、第一熱敏探頭、探頭導線、插入管徑、橡膠墊、第二熱敏探頭、針形筒、探頭導線和針形筒密封蓋；

上端蓋通過卡扣和容器壁固定環以及上端蓋橡膠圈與反應容器緊密結合在一起；進水導管通過導管固定螺栓與反應容器連通，進水導管設置第一插入式熱敏探頭，第一插入式熱敏探頭靠近反應容器的位置；反應容器的外壁上下端分別設置第一磁鐵式熱敏探頭和第二磁鐵式熱敏探頭；反應容器底部設置有第二插入式熱敏探頭，支座固定支撐設置在底部支座上，支座固定支撐的下部內壁設置底部支座，反應容器的底部通過滑動裝置設置在支撐鋼箍上，約束鋼箍和支撐鋼箍通過支座固定支撐與底部支座相固定，電動機固定在底部支座上，電動機的輸出軸與反應容器的底部連接在一起，電動機能帶動反應容器轉動，反應容器的內部底面具有螺旋突起。

第一磁鐵式熱敏探頭和第二磁鐵式熱敏探頭均是由磁片、第一熱敏探頭和探頭導線構成，第一熱敏探頭位于磁片中，第一熱敏探頭引出探頭導線。

第一插入式熱敏探頭和第二插入式熱敏探頭均是由插入管徑、橡膠墊、第二熱敏探頭、針形筒、探頭導線和針形筒密封蓋構成，第一插入式熱敏探頭和第二插入式熱敏探頭內均具有插入管徑；第一插入式熱敏探頭和第二插入式熱敏探頭外均具有橡膠墊、第二熱敏探頭、針形筒、探頭導線和針形筒密封蓋構成的探頭插入在插入管徑中。