Устройство для испытания образцов тампонажных материалов на прочность Советский патент 1986 года по МПК G01N3/00 G01N3/08 

а сердечник 10 - с nopfflHeNs 4 ГЦ . 3. Источником давления, связанным с ПД 3 и полостью автоклава 1, в котором помещен образец, создают рабочее давление в скважине и осуществляют нагрев . При измерении деформации поршень 4 ГЦ 3 перемещается в сторону образца. Одновременно перемещаются

Изобретение относится к устройствам для измерения прочности твердеющего тампонажного материала с применением автоклавов высокого давления, в которые помещают исследуе- t-Diie образцы,

Цель изобретения - повышение точ- ностио измерений при испытании образцов на сжатие.

На чертеже схематично изображено (Предлагаемое устройство.

Устройство состоит из автоклава 1 приспособления 2 для формования образцов, нагружающего в виде ri-щроцилиндра 3 с поршнем 4, штоками 5 и тарироранной пружиной 6, размещенной между тарелкой 7, связанной со штоком 5, и тарелкой 8., св5Езанной с пуансоном 9, измерительного узла в виде датчика сжатия пружины, состоящего из штоков с сердечниками 10 и 115 расположенными в индукционных катушках 12 и 13, и дополнительной индукционной катушки 14с сердечником 15, связанной со следящим приводом 1-6 винтом 17 с гайкой 18. Индукционные катушки 12 и 13 через блок 19 сравнения соединены с регистрирующим прибором 20, а индукционная катушка 14 через блок 21 согласования - с регистрир тощим прибором 22. Автоклав 1 соединен магистралями 23 с вентилями 24 с источником давления в виде гидравлического пресса 25 бачка 26 и манометра 27. Автоклав 1 снабжен системами нагрева, охлаждения, измерения и регулирования температуры, а также гидроцилиндром перемещения приспособления для формования образцов (не показаны)„

Устройство работает следуюпщм образом.

сердечник 15 и ИК 14. При касании пуансоном 9 образца П 6 сжимается. Сердечники 10 и 11 сближаются, и сигнал рассогласования-поступает на регистрирующий прибор 22. Следящий привод 16 при этом отключается, и производится измерение деформации об- разца. 1 ил.

5

5

0

5

Пробу тампонажного материала заливают в- приспособление 2 для формования образцов, содержащее четыре образца, помещают в автоклав 1, создают давление и температуру, соответствующие условиям в скважине, для которой подбирается материал. По мере твердения тампонажного материала разрушаюгт поочередно образцы, перемещая приспособление для формования образцов специальным гидроцилиндром, размещенном в крьшке автоклава, до совмещения образца с нагружающим узлом.

Разрушение образца происходит следующим образом. С помощью гидравлического пресса 25 перемещают поршень 4 нагр жающего узла в сторону Г образца. После соприкосновения пуан- сона 9 с образцом при дальнейшем движении поршня 4 начинает сжиматься тарированная пружина 6, создавая усилие на образец, не зависящее от давления в гидроцилиндре 3, Измере- ;, ние усилия, прикладываемого к образ- цу, производится с помощью датчика сжатия пружины, состоящего из индукционных катушек 12 и 13, сердечники 10 и 11 которых соединены што- Ками соответственно с тарелками 7 и 8. Индукционные катушки 12 и 13 соединены с блоком 19 сравнения, который вьщает сигнал на регистрирующий прибор 20 только при наличии относительного перемещения тарелок 7 и 8. Предлагаемая конструкция позволяет исключить из измерения свободный ход гидроцилиндра 3, при котором поршень 4 со штоками 5, тарелками 7 и 8 и связанными с ними сердечниками 10 и 11 перемещается до соприкосновения пуансона 9 с приспособлением для формовакия образцов, при этом сигналь рассогласования, поступающие с индукционных датчиков на катушках 12 и 13 в блок 19 сравнения, равны и взаимно компенсируются.5

Измерение деформации образцов производится с помощью индукционной катушки 14, сердечник 15 которой связан с тарелкой 8 и пуансоном 9. При перемещении сердечника 15 до момента 10 соприкосновения пуансона 9 с образцом индукционная катушка 14 перемещается вслед за сердечником 15 с помощью следящего привода 16. После соприкосновения пуансона 9 с приспо- fS соблением 2 возникает сопротивление перемещению пуансона 9, пружина 6 начинает сжиматься, так как поршень 4 - действует только на тарелку 7 , Сжатие пружины 6 вызывает сближение та- 20 релок 7 и 8 и связанных с ними сердечников 10 и 11, расположенных в катушках 12 и 13. В результате блок 19 сравнения выделяет сигнал рассогласования, регистрируемый прибором 20. 25

Деформация образца вызьшает равное смещение сердечников 10 и 11 в

катушках 12 и 13 и автоматически исключается из измерения усилия разрушения образца. В момент начала сжатия зо тарированной пружины 6, т.е. при наличии рассогласования относительного положения тарелок 7 и 8, следящий привод 16 отключается и производится измерение деформации образца. Управление следящим приводом 16 производится с помощью блока 21 согласования, связанного с индукционной катушкой 14 и блоком 19 сравнения. Определение модуля упругости производится ре- Q

35

Редактор А.Огар

Составитель С.Потапов

Техред и.Попович Корректор В.Синицкая

Заказ 4907/38 Тираж 778Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

0

S 0 5

о Q

5

гистрирукщрш прибором 22, связанным с блоками 19 и 21. После разрушеная образца с помощью гидрарлической системы отводят пуансон 9 от образца, перемещают приспособление 2 для формования образцов до совмещения.сле- дую1дего образца с нагружающим узлом и через заданное условиями опыта время производят его разрушение.

Формула изобретения

Устройство для испытания образцов тампонажных материалов на прочность, включающее автоклав с приспособлением для формования образцов, нагру-: жающий узел в виде гидроцилиндра с iпоршнем, пуансона, предназначенного для воздействия на образец, и источника давления, соединенного магистралями с гидроцилиндром и полостью автоклава, и измерительный узел, закреп- ленньш на нагружающем узле и включающий две индукционные катушки с сердечниками и соосньми штоками, соединенные с регистрирущим прибором), отличающееся тем, что, с це лью повьш1ения точности измерений при испытании образцов на сжатие, оно снабжено тарированной пружиной, размещенной между гидроцилиндром к пуансоном, дополнительной индукционной катушкой с сердечником, регистрирующим прибором и следящим приводом с ходовым винтом, связанным с корпусом дополнительной катушки, при этом сердечники дополнительной и одной из двух других катушек жестко связаны штоком с пуансоном, а сердечник третьей катушки - с поршнем гидроцилиндра.

Изобретение относится к технике испытаний различных материалов на прочность и позволяет повысить точность измерения при испытании образцов твердеющего тампонажного материала на сжатие. Для этого между гидроцилиндром (ГЦ) 3 нагр.ужающего узла и пуансоном 9 размещена тарированная пружина (П) 6. На нагружающем узле закреплен измерительный узел, состоящий из штоков с сердечниками 10 и 11, расположенными в индукционных катушках (ИК) 12 и 13, и дополнительной ИК 14 с сердечником 15, связанной со следящим приводом 16 с ходовым .винтом 17. Сердечник 15 и сердечник 11 связаны жестко штоками с пуансоном 9, с (Л с