[發明專利]一種頁巖等溫吸附實驗缸體體積自動化標定系統

有效

• 申請號: 202010008183.7
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111175176B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 常小龍;向祖平;劉冬冬;姜柏材;丁洋洋;楊威;程澤華;王子怡;馬群;郭秋田;呂雪瑩;季文超;陳暉
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院;桂林航天工業學院
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

本發明專利提供了一種頁巖等溫吸附實驗缸體體積自動化標定系統，通過標定缸通過活塞和位移傳感器改變體積，實現一次注氣多次測量，采用多點擬合，最終求得準確缸體體積。本專利通過精確的液壓設備代替標準塊，取消了標定缸密封蓋，克服了標準塊和標定缸密封蓋帶來的誤差，且一次注入氣體，多次改變體積，采用多點擬合的方法，提高了測試精度，節約了測試時間和實驗氣體。

技術領域

本發明屬于頁巖氣開發領域，具體涉及到一種頁巖等溫吸附實驗缸體體積自動化標定系統。

背景技術

頁巖吸附氣占總含氣量的25％-85％，目前常用的體積法測試吸附氣量時，缸體體積微小誤差會對吸附氣量產生十分顯著的影響，體積標定方法是先不加標準塊，測量標定缸和測試缸平衡前后的壓力，列一個方程，然后在不改變標定缸體積的前提下，再向標定缸中加入已知體積的標準塊，再得到一組標定缸和測試缸平衡前后的壓力，列一個加了標準塊后的方程，兩個方程聯立，求得標定缸和測試缸的體積，通過多次測量，求平均值，最終得到標定缸和測試缸的體積值。在此過程中，每測一次都需要注氣一次，放空一次，耗費大量時間和實驗氣體，此外，標準塊在使用過程中容易出現磨損、磕碰等現象，且每次裝完標準塊后，標定缸的密封蓋旋鈕圈數不可能完全相同，引入的人為誤差過大，導致缸體體積不夠精確，還有通過兩個方程組聯立求取缸體體積的方法，計算效率和精度都較低。

發明內容

本發明的目的是通過高精度液壓活塞代替標準塊，一次注氣，多次測量，采用多次構造圓的方法獲取真實體積值，且由計算機自動控制整個測量過程，提高測試精度和效率，降低實驗氣體的浪費和外界影響因素，以達到準確測量缸體體積的目的。

本發明提供一種頁巖等溫吸附實驗缸體體積自動化標定系統，包括，氦氣瓶(1)，20Mpa壓力傳感器(2)，氣體自動調壓器(3)，氣體注入控制閥(4)，1Mpa壓力傳感器(5)，標定缸體(6)，活塞及位移傳感器(7)，活塞連桿(8)，液壓設備(9)，標定缸排氣閥(10)，氣體管線(11)，參考缸平衡閥(12)，參考缸(13)，參考缸放空閥(14)，樣品缸平衡閥(15)，樣品缸(16)，樣品缸放空閥(17)，計算機(19)；

氦氣瓶(1)與氣體自動調壓器(3)第一端連接；

20Mpa壓力傳感器(2)與氣體自動調壓器(3)第一端連接；

氣體自動調壓器(3)第二端與氣體注入控制閥(4)第一端連接；

氣體注入控制閥(4)第二端分別與標定缸體(6)第一端，參考缸平衡閥(12)第一端，樣品缸平衡閥(15)第一端連接；

1Mpa壓力傳感器(5)與標定缸體(6)第一端連接；

標定缸體(6)第二端與標定缸排氣閥(10)連接；

參考缸平衡閥(12)第二端與參考缸(13)第一端連接；

樣品缸平衡閥(15)第二端與樣品缸(16)第一端連接；

參考缸(13)第二端與參考缸放空閥(14)連接；

樣品缸(16)第二端與樣品缸放空閥(17)連接；

計算機(19)分別與20Mpa壓力傳感器(2)，1Mpa壓力傳感器(5)電連接。

進一步的，

計算機(19)分別與氣體注入控制閥(4)，位移傳感器，參考缸平衡閥(12)，參考缸放空閥(14)，樣品缸平衡閥(15)，樣品缸放空閥(17)電連接；

參考缸平衡閥(12)，參考缸放空閥(14)，樣品缸平衡閥(15)，樣品缸放空閥(17)均為電控電磁氣動閥。

進一步的，

所述計算機執行以下步驟：

S1：檢查系統氣密性；