Устройство для исследования структуры пористых материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N15/08 

1

Изобретение относится к области исследования структуры пористых материалов, преимущественно геологических образцов, и может быть использовано также в кожевенной, бумажной, текстильной, химической отраслях промышленности, в промышленности стройматериалов.

Известны устройства для исследования структуры пористых материалов методом вытеснения среды, содержащие камеру для размещения образца, каналы для подвода и отвода вытесняемой среды и блок измерения оптической плотности среды во времени 1.

Наиболееблизким техническим рещением к предлагаемому изобретению является устройство для исследования структуры пористых материалов, содержащее герметичный корпус с камерой для размещения образца, отделенной от корпуса пространством, заполненным жидкостью под давлением, соосные с камерой каналы для подвода и отвода вытесняемой среды, и расположенный вне корпуса измерительный блок, сообщающийся с каналом отвода 2.

Однако это устройство отличается недостаточно высокой точностью измерений вслед

ствие того, что канал отвода имеет значительный объем, приводящий к перемещиванию вытесняемой среды с предществующими порция.ми.

Целью изобретения является повышение

точности проводимых исследований.

Цель достигается тем, что в устройстве для исследования структуры материалов, содержащем герметичный корпус с камерой для размещения образца, отделенной от корпуса пространством, заполненным жидкостью под давлением, соосные с камерой каналы для подвода и отвода вытесняемой среды, расположенный вне корпуса измерительный блок, сообщающийся с каналом отвода, канал отвода выполнен в виде

капилляров.

На чертеже изображена схема конструктивного выполнения предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде толстостенной цилиндрической

отливки. По оси корпуса расположены канал для подвода вытесняемой среды, выполненный в виде патрубка 2, камеры 3 для размещения исследуемого образца, на которую надета манжета 4 из термостойкой резины, служащая гидроизоляцией боковой поверхности образца, и канал для отвода вытесняемой среды, выполненный в виде пучка капилляров 5, вложенных в патрубок 6. На нижней части патрубка 6 смонтирован измерительный блок 7, содержащий осветитель 8 и фотоэлемент 9. Корнус нокоится на подставке - треноге 10, охватывающей верхним кольцом 11 выход патрубка 6 из корпуса 1. В нижней крыщке 12 измерительного блока 7 выполнено отверстие 13 для стока среды. Между пучком капилляров 5 и камерой 3 для размещения образца проложена на обрез патрубка б перфорированная металлическая пластинка i4. С внешней стороны патрубок 2 имеет резьбовую крышку 15 со штуцером с вентилем 16. В крышке 17 корпуса 1 есть также эксцентричный патрубок 18 для подачи масла под давлением в пределах 1000 атм. для имитации горного давления. Для имитации пластовой температуры имеется электрический нагреватель (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

Через внутреннюю часть манжеты 4 чистым октаном заполняют канал для ютвода вытесняемой среды в виде пучка капилляров 5 и полость измерительного блока 7. Избыток октана отводят через отверстие 13 для стока среды в нижней крыщке 12 измерительного блока 7 так, чтобы в капиллярах 5 не оставалось пузырьков воздуха, а уровень октана в манжете 4 незначительно выще перфорированной пластины 14. Затем отверстие 13 закрывают. После этого пропитанный чистым октаном образец вводят в манжету 4 так, чтобы его нижний торец находился на перфорированной пластине 14. Избыток октана, выдавленный из манжеты 4 на верхний торец образца, снимают, отсасывая пипеткой. Затем вводят патрубок 2 крышки 17 корпуса 1 в верхнюю часть манжеты 4 и заворачивают резьбу.

При этом нижняя часть патрубка подходит с минимальным зазором к верхнему торцу образца.

В этом положении производят настройку измерительного блока и устанавливают нуль оптического тракта: осветитель 8 - фотоэлемент 9. Подключив к патрубку 18 источник высокого давления, устанавливают во внутренней части корпуса 1 заданные условия по давлению и при необходимости - по температуре.

Масло под высоким давлением в пространстве между корпусом 1 и манжетой 4

плотно прижимает ее к патрубку 2, изолируя образец от пространства между корпусом 1 и камерой 3.

Для проведения измерений в канал для подвода вытесняемой среды, выполненный в виде патрубка 2, вводят октан подкрашенный Суданом III в концентрации , заворачивают резьбу крышки 15 патрубка 2 и подсоединив штуцер с вентилем 16 к источнику избыточного давления открывают вентиль и начинают продавливать-окрашен§ ный октан сквозь образец. По мере продавливания окрашенного октана сквозь образец смесь окрашенного и чистого октана начинает выходить из нижнего торца образца. Вытесняемая среда движется по всем капиллярам с одинаковой скоростью с сохранением плоской границы раздела, попадая в измерительный блок 7 в том же соотношении, как и на выходе из торца исследуемого образца (с некоторой постоянной временной задержкой).

@ Постоянную временную задержку определяют при установке пучка капилляров 5, калибруя их при отсутствии исследуемого образца, заменив его полой трубкой. Величину задержки учитывают при расчетах. Устройство обеспечивает повышение точности измерения оптической плотности среды, по которой судят о структуре исследуемого материала.

Формула изобретения

Устройство для исследования структуры пористых материалов, содержащее герметичный корпус с камерой для размещения образца, отделенной от корпуса пространством, заполненным жидкостью под давлением, соосные с камерой каналы для подвода и отвода вытесняемой среды, расположенный вне корпуса измерительный блок, сообщающийся с каналом отвода, отличающееся тем, что с целью повыщения точности, канал отвода выполнен в виде пучка капилляров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Марморштейн Л. М, Коллекторские и экранирующие свойства осадочных пород

при различных термодинамических условиях, Л., «Недра, 1975, с. 63.

2.Марморштейн Л. М. Коллекторские и экранирующие свойства осадочных пород при различных термодинамических условиях.

Л., «Недра, 1975, с. 86 (прототип).

IB