Устройство для изучения физических свойств горных пород при высоких давлениях и температурах Советский патент 1990 года по МПК G01N25/02 

Изобретение относится к технической физике, а именно к тепловым испытаниям материалов при повьш1енных давлениях и температурах.

Цель изобретения - повышение to4-. ности результатов испыта ний за счет исключения при заполнении устройства исследуемым материалом образования .. незаполненных полостей.

На чертеже представлена схема устройства.

Камера 1 для исследуемого материала представляет внутреннее пространство цилиндрического корпуса 2 с торцовыми крьшгками 3 и 4. В крьш1ках имеются цилиндрические отверстия с входящими в них поршнями 5 и 6. стия в крьш1ках совпадают по диаметру с внутренним диаметром корпуса i в рабочем состоянии коаксиальны с внутренним пространством корпуса. Фланцы 7 корпуса 2 предназначены для присое

ринения к ним торцовых крьшек креп- |пениями 8. При этом предусмотрена во йожность перемещения крьшки относительно плоскости торца камеры, например, за счет поворота ее вокруг одного из креплений 8. На чертеже доказаны также нагревательный элемент 9 и термодатчики 10.

Устройство подготавливается к испытаниям следующим образом. : Поршни 5 и 6 устанавливаются в по Ьожение, при котором их поверхности, Ьбращенные внутрь камеры 1, состав ляют единую плоскость с поверхностя- ни крышек 3 и 4, находящимися в контакте с фланцами 7. После этого с устройства снимаются все крепления 8 за исключением одного крепления на каждойплоскости, которые ослаб- Ляются так, чтобы крьппки ЗиЛ могли вращаться вокруг них. Вращая их, открывают оба конца камеры 1. После Этого загружают в камеру 1 исследуемую пластичную горную породу (напри- мер, снизу под давлением) так, чтобы поперечное сеч-ение загружаемого объема было больше поперечного сечения камеры 1, что обеспечивает отсутствие пустот с воздухом внутри пластичной породы и на ее границах со стендами камеры 1. После выхода пластич- йой породы из противоположного отверстия камеры 1 прекращают подачу йластичного материала. Затем поворотом крьш1ки 3 с поршнем 5 вокруг крепления обрезают выступающий из камеры 1 край пластичной породы и закрепляют все крепления 8 на этой Лрьпике 3. Далее подают на поршень 5 .давление и обеспечивают выход края частичной породы из камеры 1 с противоположной стороны. После этого вращением крышки 4 с поршнем 6 вокруг крепления 8 обрезают выступающий из камеры 1 край пластичной породы. Затем закрепляют все крепления 8 на . йтой крьшгке. После вы олнения указав- Мых операций устройство готово к работе. При работе устройства с помощью Нагревательных элементов 9 осуществ

0

г 5

0

0

5

ляют нагрев ..породы в цилиндрической камере 1 до температуры, регистрируе-, мой с помощью термодатчиков 10. Пода- ча внешнего давления на поршни 5 и 6 может быть осуществлена как с помощью механических элементов (например, штоков), так и гидравлическим способом. При работе устройства один из поршней (5 или 6) закрепляют в виде неподвижной стенки корпуса 2. При этом объем породы в камере 1 и его изменение определяют по величине перемещения подвижного поршня (5 или 6), например, с помощью микрометрического устройства. Работа устройства возможна также и при одновременном перемещении обоих поршней 5 и 6; при этом изменение рбъема породы в камере 1 характеризуется величиной перемещения обоих поршней 5 и 6.

Предлагаемое устройство полностью исключает возможность образования в рабочей камере полостей, заполненных воздухом, обеспечивает полное заполнение камеры пластичной породой и за счет этого повьш1ает точность определения величины объема, изменения объема и других параметров.

Формула изобретения

Устройство для изучения физических свойств горных пород при высоких давлениях и температурах, включающее цилиндрический корпус, два поршня в корпусе, ограничивающие , пространство внутри корпуса, предназначенное для заполнения исследуемым материалом, нагревательные элементы и термодатчики, отличающееся тем, что, с целью повышения точности результатов испытаний за счет исключения при заполнении устройства исследуемым материалом образования незаполненных полостей, корпус снабжен торцовыми крьш1ками, имеющими возможность перемещения в плоскости их контакта с торцами камеры и имеющими ци- линдрические отверстия с диаметрами, равными внутреннему диаметру корпуса.

10 Ю

Изобретение относится к технической физике, а именно к тепловым испытаниям материалов при повышенных давлениях и температурах. Цель - повышение точности результатов испытаний за счет исключения при заполнении устройства исследуемым материалом образования незаполненных полостей. Камеры для исследуемого материала образованы цилиндрическим корпусом и двумя поршнями, расположенными вблизи торцов цилиндра. Торцы снабжены крышками. В крышках предусмотрены отверстия для утапливания в них поршней. При этом торец поршня образует единую плоскость с поверхностью крышки, обращенной к цилиндру. Крышка имеет возможность перемещения в плоскости ее контакта с цилиндром. Это перемещение в момент заполнения камеры исследуемым веществом позволяет срезать выступающий из цилиндра избыток пробы, что обеспечивает исключение образования в камере незаполненных пустот. Затем крышка фиксируется относительно цилиндра и утопленный в ней поршень вдвигается в цилиндр, затем производится аналогичная процедура с второй крышкой. 1 ил.