Устройство для измерения свойств тампонажных материалов Советский патент 1980 года по МПК E21B33/138 G01N3/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВОЙСТВ ТАМПОНАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для измерения объемных изменений и прочности твердеющих тампонажных материалов с применением автоклавов высокого давления, в которые помещаются исследуемые об разцы.Известно устройство для измерения объёмных изменений тампонажных цементов, состоящее из автоклава высокого давления, гидравлических цилиндров с двухдисковыми дифференциальными порщнями, вмонтированными в верхние крышки автоклава, измерительных бюреток, соединенных с междисковыми пространствами, которые заполнены маслом, грузового и воздушного компенсаторов. В данном устройстве по изменениям уровня масла в измерительной бюретке определяют объемные изменения цемента при уравновешивании давления в полости цилиндра над больщим диском поршня 1. Недостатком данного устройства является зависимость результата измерения от степени поглощения воды при гидратации тампонажного материала, а также невозможность определения влияния изменения объема твердеющего тампонажного материала на прочность получающегося из него камня. Известно устройство для измерения деформаций расширения твердеющей бетонной смеси, содержащее индикаторы и емкость переменного объема для формования образцов, имеющую перемещающиеся во взаимно противоположных и перпендикулярных направлениях боковые стенки 2. Недостатком данного устройства является невоз.можность определения прочности и расщирения образцов при высоких давлениях и температурах. Известно также устройство для измерения свойств тампонажных материалов, содержащее раз.мещенную в автоклаве камеру для формования образцов, блоки создания и измерения давления, температуры и нагрузки и измеритель перемещения 3. Устройство не позволяет измерять объ- -. емные изменения тампонажного материала при высоких давлениях и температурах. Цель изобретения - повыщение точности измерения путем обеспечения единства условий из.мерения объемных изменений твердеющих тампонажных материалов и прочности образующегося камня.

Поставленная цель достигается тем, что камера снабжена подвижными перегородками, образующими взаимно ортогональную систему и между которыми размещен формуемый образец, и фиксатором начального положения одной из перегородок, причем последняя имеет упор и связана с измерителем перемещения, а фиксатор связан с блоком создания нагрузки посредством траверсы.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство.

Устройство содержит автоклав 1, источник 2 давления, предохранительный клапан 3, регистры давления 4 и 5 и температуры 6. Автоклав 1 снабжен блоком 7 создания нагрузки, нагревателем 8, термоизоляционным кожухом 9 и камерой 10 для формования и высвобождения образцов 11, которая закреплена на герметизирующей вставке 12. Камера 10 состоит из отдельных секций для размещения образцов, каждая из которых имеет три подвижные перегородки 13 и 14, обеспечивающие три степени свободы образца (вторая перегородка 13 на чертеже не показана). Перегородка 14, связанная с измерителем 15 перемещения, соединена с фиксатором 16 и с траверсой 1.7, снабжена упором 18 и прижимной пружиной 19. С противоположной стороны образец соприкасается с пуансоном 20. Измеритель 15 перемещения снабжен регистратором 21.

Устройство работает следующим образом.

Измерение объемных изменений твердеющего тампонажного материала производится по перемещению одной перегородки приспособления для формования и высвобождения образцов. Необходимая точность измерения достигается в этом случае исключением влияния водоотстоя.

Прочность затвердевшего образца определяют по давлению в механизме создания нагрузки, необходимому для разрушения образца, после окончания измерения объемпых изменений.

Для проведения опыта тампонажный раствор заливают в секции камеры 10 для формования и высвобождения образцов, закрепив его на вставке 12, помещают в автоклав 1. После заполнения системы рабочей жидкостью создают, требуемые давление и температуру и приступают к измерению и регистрации объемных изменений, чего с помощью блока 7 создания нагрузки через траверсы 17 выводят фиксатор 16 из закрепления с перегородкой 14.

Процесс измерения объемных изменений производится одновременно на всех образцах. По окончании измерения объемных изменений (расширения или усадки образца) повыщением давления в блоке 7 создания нагрузки перемещают пуансон 20, который

сдвигает образец 11 вместе с перегородкой 14 до соприкосновения упора 18 с корпусом камеры 10. Дальнейшее увеличение нагрузки на образец 11 приводит к его разрушению. Давление в блоке 7 создания нагрузки, пропорциональное нагрузке на образец, фиксируется регистратором 5,

По окончании опыта автоклав охлаждают, снижают давление в системе, производят разборку, чистку и подготовку автоклава к следующему опыту.

Формула изобретения

Устройство для измерения свойств тампонажных материалов, содержащее разме-щенную в автоклаве камеру для формования образцов, блоки создания и измерения давления, температуры и нагрузки-и измеритель перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путе.м обеспечения единства условий измерения объемных изменений и прочности, камера снабжена подвижными перегородками, образующими взаимно ортогональную систему и между которым.и размещен формуемый образец, и фиксатором начального положения одной из перегородок, причем последняя имеет упор и связана с измерителем перемещения, а фиксатор связан с блоком создания нагрузки посредством траверсы.

Источники инфор.мации, принятые во внимание при экспертизе

№ 316965, кл. G 0.1 N 3/20, 1970 (прототип) .