CN105570686A - 气体传输控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明具体提供了一种气体传输控制系统。该气体传输控制系统应用于岩土体的气体渗透试验,包括第一输气管路,第二输气管路,依次设置于第一输气管路的总储气瓶、调压阀以及第一开关阀,以及依次设置于第二输气管路的第一缓冲储气瓶、第一压力计以及第二开关阀,第一输气管路与第二输气管路相互连通,第一开关阀设置于第一输气管路与所述第二输气管路相连接的一端,所述第二开关阀设置于所述第二输气管路远离所述第二输气管路与所述第一输气管路相连接的一端,所述第二输气管路通过所述第二开关阀与三轴压力室的第一通气口相连,所述三轴压力室内设置有用于进行气体渗透试验的岩土体试样,所述第一通气口连通所述岩土体试样。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程、页岩气开采、核废料深埋地质存储及CO2地质封存等测试领域,具体而言,涉及一种气体传输控制系统。
背景技术
现有技术中对岩土体做相关气体渗透试验大多是通过储气瓶、调压阀直接和压力室相连,然后测试出口端的气体流量,然后根据公式进行计算。现有技术中对于岩土体相关材料的气体渗透试验一般很难选到合适量程的流量计记录气体流量,在改变测试的样品围压条件下,气体流量将会增大或者减小,那么原来选定的流量计将不一定能够测试出此时的流量,并且,当渗透率低于10-20m2时候,目前市场上面的流量计很难准确测试出来,相关岩土体气体渗透试验的测试结果精确度不高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种气体传输控制系统,以改善现有技术中的气体传输控制系统中对于岩土体气体渗透试验的测试结果精确度过低的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种气体传输控制系统,应用于岩土体的气体渗透试验,包括:第一输气管路,第二输气管路,依次设置于所述第一输气管路的总储气瓶、调压阀以及第一开关阀,以及依次设置于所述第二输气管路的第一缓冲储气瓶、第一压力计以及第二开关阀,所述第一输气管路与所述第二输气管路相互连通,所述第一开关阀设置于所述第一输气管路与所述第二输气管路相连接的一端,所述第二开关阀设置于所述第二输气管路远离所述第二输气管路与所述第一输气管路相连接的一端,所述第二输气管路通过所述第二开关阀与三轴压力室的第一通气口相连,所述三轴压力室内设置有用于进行气体渗透试验的岩土体试样,所述第一通气口连通所述岩土体试样。
优选地,上述气体传输控制系统中,还包括第三输气管路以及依次设置于所述第三输气管路的第三开关阀、第二缓冲储气瓶、第二压力计以及第四开关阀,所述第三输气管路在所述第一开关阀远离所述总储气瓶的一侧与所述第一输气管路相互连通,所述第四开关阀设置于所述第三输气管路远离所述第一输气管路的一端,所述第二输气管路还包括第五开关阀,所述第五开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一输气管路之间,所述第三输气管路用于通过所述第四开关阀与三轴压力室的第二通气口相连,用于气体渗透试验的岩土体试样设置于所述第一通气口与所述第二通气口之间。第三输气管路与第二输气管路可以一同作用,以用于需要两条输气管路进行测试的岩土体的气体渗透试验。并且,在第二输气管路设置第五开关阀以及第三输气管路的第三开关阀分别作用,可以使第三输气管路与第二输气管路分别充气、分别工作,并且也可以应用于只需要与第一输气管路形成输气通路的一条输气管路进行的岩土体的气体渗透试验。
优选地,上述气体传输控制系统中,所述第二输气管路还包括第六开关阀,所述第六开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一压力计之间;所述第三输气管路还包括第七开关阀,所述第七开关阀设置于所述第二缓冲储气瓶与所述第二压力计之间。第六开关阀可以使第一缓冲储气瓶与第六开关阀远离该第一缓冲储气瓶一侧的第二输气管路相互断开。在第六开关阀远离第一缓冲储气瓶一侧的第二输气管路内充满气体后关闭第六开关阀后,只使用第六开关阀远离第一缓冲储气瓶一侧的第二输气管路进行相关试验,由于输气管路直径较小,相比于用第一缓冲储气瓶进行试验,压力变化所需时间更短,可以大大缩短测试时间。同样的,第七开关阀可以使第二缓冲储气瓶与第七开关阀远离该第二缓冲储气瓶一侧的第三输气管路相互断开。
优选地,上述气体传输控制系统中,所述第三输气管路连接于所述第一输气管路与所述第二输气管路的连接处,所述第一输气管路、所述第二输气管路以及所述第三输气管路通过管接头相连通。使第一输气管路中的气体可以从同一个地方分别进入第二输气管路和第三输气管路。
优选地,上述气体传输控制系统中,所述第一压力计以及所述第二压力计与计算机相连,所述计算机用于采集并存储所述第一压力计以及所述第二压力计的数据。使计算机可以实时存储并分析第一压力计以及第二压力计的数据。
优选地,上述气体传输控制系统中,还包括过滤器,所述过滤器设置于所述第一输气管路,位于所述第一输气管路的所述总储气瓶和所述调压阀之间。过滤器可以将总储气瓶的经过该过滤器进入管路的气体进行过滤,以免在总储气瓶内的气体存在杂质的情况下堵塞管路。
优选地,上述气体传输控制系统中,还包括卸荷阀,所述卸荷阀设置于所述第一输气管路。当第一输气管路内的气压超过设定的阈值的时候,卸荷阀可以使气体自动泄漏出去,以实现对管路的保护。
优选地,上述气体传输控制系统中,还包括第八开关阀,所述第八开关阀设置于所述第一输气管路,所述第八开关阀与所述总储气瓶相邻。第八开关阀用于控制在第八开关阀远离总储气瓶一侧的管路与第八开关阀之间的气体通断,以选择在第八开关阀远离总储气瓶一侧的管路是否连通总储气瓶中的气体。
优选地,上述气体传输控制系统中,还包括第三压力计,所述第三压力计设置于所述第一输气管路。用于监控第一输气管路中的气压。
优选地,上述气体传输控制系统中,所述第一缓冲储气瓶以及所述第二缓冲储气瓶为钢制储气瓶。钢制的缓冲储气瓶强度较大,在充入较多的气体的情况下也不会损坏。
本发明实现的有益效果:本实施例提供的气体传输控制系统,利用总储气瓶提供气体,调压阀控制从总储气瓶输入管路的气体压力,并且,在第二输气管路设置第一缓冲储气瓶,在总储气瓶给缓冲储气瓶充入一定量的气体后,第一开关阀关闭,只使用缓冲储气瓶内的气体进行岩土体的气体渗透试验。由于缓冲钢瓶体积可以根据需要设置,可以将钢瓶体积设置得较小,钢瓶内压力变化容易测试。并且钢瓶体积已知,根据钢瓶体积以及钢瓶内气压变化以及在一定时间段内的钢瓶中的平均气体压力以及时间长度便可以求得单位时间气体通过被测岩样截面积的气体流量,进而求得渗透率,不需要使用流量计,测试结果精确。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明第一实施例提供的气体传输控制系统的一种结构示意图;
图2示出了本发明第一实施例提供的气体传输控制系统的使用场景示意图;
图3示出了本发明第二实施例提供的气体传输控制系统的一种结构示意图;
图4示出了本发明第二实施例提供的气体传输控制系统的一种使用场景示意图;
图5示出了本发明第二实施例提供的气体传输控制系统的另一种结构的使用场景示意图。
其中,附图标记汇总如下:
第一输气管路110,第二输气管路120,第三输气管路130,总储气瓶111,调压阀112,第一开关阀113,卸荷阀114,过滤器115,第八开关阀116,第三压力计117,第一缓冲储气瓶121,第一压力计122,第二开关阀123,第五开关阀124,第六开关阀127,三轴压力室140,三轴压力室140的第一通气口141,三轴压力室140的第二通气口142,三轴压力室140的第三通气口143,岩土体试样144,第三开关阀131,第二缓冲储气瓶132,第二压力计133,第四开关阀134,第七开关阀135。
具体实施方式
现有的应用于岩土体的气体渗透试验的气体传输控制系统直接使用气体流量计测试气体流量,现有的气体流量计很难测试出低于10-20m2的渗透率,导致试验结果不精确。
鉴于上述情况,研究者经过长期的研究和大量的实践,提供了一种气体传输控制系统以改善现有问题。本气体传输控制系统利用体积已知的缓冲储气瓶直接给岩土体试样提供气体,以通过钢瓶体积以及气压变化等条件计算气体流量而不需使用气体流量计。
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
第一实施例
图1示出了本发明第一实施例提供的气体传输控制系统,该系统应用于岩土体的气体渗透试验。请参见图1,该系统包括第一输气管路110、第二输气管路120。并且包括依次设置于该第一输气管路110的总储气瓶111、调压阀112以及第一开关阀113,以及依次设置于该第二输气管路120的第一缓冲储气瓶121、第一压力计122以及第二开关阀123。在本实施例中,总储气瓶111内为进行岩土体的气体渗透试验的所需使用的气体,调压阀112可以控制调压阀112的进口和出口的压力,即在本实施例中,调压阀112可以调节从总储气瓶111经调压阀112进入第一输气管路110内的气体压力,第一开关阀113可以用于控制第一开关阀113远离总储气瓶111一侧的所有管路内的气体通断。
具体的,在本实施例中,第一输气管路110与第二输气管路120相互连通。其中,设置于第一输气管路110的第一开关阀113设置于该第一输气管路110与第二输气管路120相连接的一端,第一开关阀113可以用于控制从第一输气管路110进入第二输气管路120的气体的通断。同时,第二开关阀123设置于第二输气管路120远离第二输气管路120与第一输气管路110相连接的一端。当该气体传输控制系统连接三轴压力室140时,如图2所示,第二输气管路120通过第二开关阀123与三轴压力室140的第一通气口141相连。
进一步的,在本实施例中,还可以包括过滤器115,该过滤器115设置于第一输气管路110,并且位于第一输气管路110的总储气瓶111和调压阀112之间。过滤器115用于将总储气瓶111中通过该过滤器115的气体进行过滤,以免在总储气瓶111内的气体存在杂质的情况下堵塞管路,实现对管路的保护。
进一步的,在本实施例提供的气体传输控制系统中,还可以包括卸荷阀114,该卸荷阀114设置于第一输气管路110,可以设置于调压阀112与第一开关阀113之间。当第一输气管路110内经调压阀112调压后的气压仍超过设定的阈值的时候,卸荷阀114可以使气体自动泄漏出去,以实现对管路的保护。当然,卸荷阀114在第一输气管路110的具体设置位置在本发明实施例中并不作为限制。
在本实施例提供中,该气体传输控制系统可用于使用稳态法测试岩土体气体渗透率以及测试岩土体渗透系数。并且,在本实施例中,该系统进行的稳态法测试可以测试渗透率高于10-19m2的岩土体试样144。
具体的,如图2所示,通过第二开关阀123连接于三轴压力室140的第一通气口141,远离三轴压力室140的底端的第二通气口142与大气相连,同时,通过该三轴压力室140的第三通气口143向压力室提供围压。并且,在三轴压力室140内设置用于进行气体渗透试验的岩土体试样144,第一通气口141、岩土体试样144以及第三通气口143相连通。在本实施例中,岩土体试样表示用于相关气体渗透试验的岩石或者土体试样。
具体测试时,顺时针转动调压阀112,给第一缓冲储气瓶121一定的气压,同时,使第一开关阀113处于打开状态,第二开关阀123处于关闭状态,总储气瓶111内的气体通过第一输气管路110进入第二输气管路120,进入第一缓冲储气瓶121,向该第一缓冲储气瓶121充入气体。
在第一缓冲储气瓶121内被充入一定量的气体后,关闭第一开关阀113,以停止对第一缓冲储气瓶121充入气体,同时打开第二开关阀123,以使用第一缓冲储气瓶121内的气体通过第二开关阀123向三轴压力室140内输入气体。如图2所示,第一压力计122检测第一输气管路110内的气体压力,其显示的压力读数随着时间发生变化,对第一压力计122的读数进行记录。具体的,分别记录时间点t1第一压力计122的读数P1以及时间点t2第一压力计122的读数P2,t1到t2的时间长度为Δt。
根据达西定律计算岩土体试样144的渗透率,公式为其中,kg表示岩土体试样144渗透率,μ为使用的气体的粘滞度系数,A是三轴压力室140内岩土体试样144的横截面积,L是三轴压力室140内岩土体试样144的长度,μ、A以及L为已知参数。Pmean是在时间过程t1到t2钢瓶中平均气体压力,其中,Pmean=P1–ΔP/2,ΔP是时间长度,Δt的气压改变值,即ΔP=P1-P2,P0为大气压。
在本实施例中,Qv是单位时间气体通过截面积为A的岩土体试样144的气体流量,其中,Vr为第一缓冲储气瓶121的体积。于是,在选取的时间点t1与t2分别读取第一压力计122读书后,便可以计算得到岩土体试样144的渗透率。
进一步的,由于渗透系数其中,ρ为气体的密度,g为重力加速度,可以根据求得的渗透率求得渗透系数。
综上所述,利用本实施例提供的气体传输控制系统测试三轴压力室140内岩土体试样144的渗透率以及渗透系数,不需要使用气体流量计,直接根据时间长度Δt对应的气压变化以及第一缓冲储气瓶121的体积大小便可计算得到,测量精度高。且不依赖于气体流量计,且在围压变化的情况下不影响测试。
并且,在测试材料渗透率又非常低,而又只能用稳态法进行测量的情况下,测试时间可能需要用从几天到数周。根据公式可以了解,在Qv和Pmean一定的情况下,可以通过选择不同体积Vr的第一缓冲储气瓶121以缩短试验时间,因为第一缓冲储气瓶121体积越小,压力变化ΔP所需时间就越短,这样试验耗时也就越短。
另外,本实施例提供的气体传输控制系统还可以用于气体突破试验。具体的,具体连接方式如图2所示,第二输气管路120通过第二开关阀123与三轴压力室140的第一通气口141连通,通过该三轴压力室140的第三通气口143向压力室提供围压,在三轴压力室140内设置用于进行气体渗透试验的岩土体试样144,第一通气口141、岩土体试样144以及第三通气口143相连通,并且在第二通气口142监测是否有气体溢出。试验过程中,通过气体传输系统对三轴压力室140进行供气,使供气压力大小呈梯度增加,在每个压力值阶段,等待一段时间,该时间长度并不固定,可能是几个小时到几十个小时不等,然后检测第二通气口142有无气体溢出,若无气体溢出,继续增加压力,直到三轴压力室140上端检测到溢出的气体为止。
并且,在本实施例中,进行突破试验时可以在第二通气口142连接压力计以监测第二通气口142是否有气体溢出,并且,可以使该设置于第二通气口142的压力计与计算机相连,以记录该压力计检测到的压力以及在检测到气体溢出时的时间。
第二实施例
图3示出了本发明第二实施例提供的气体传输控制系统,相比于第一实施例,还包括第三输气管路130以及依次设置于该第三输气管路130的第三开关阀131、第二缓冲储气瓶132、第二压力计133以及第四开关阀134。
具体的,第三输气管路130在第一开关阀113远离总储气瓶111的一侧与第一输气管路110相互连通,在本实施例中,该第三输气管路130可以连接于第一输气管路110与第二输气管路120的连接处,使第一输气管路110、所述第二输气管路120以及所述第三输气管路130通过管接头相连通,以使第一输气管路110中的气体可以从同一个地方分别进入第二输气管路120和第三输气管路130。
同时,将第三开关阀131设置于第二缓冲储气瓶132与第一输气管路110之间,使使用者可以选择是否允许第一输气管路110内的气体进入第三输气管路130。另外,第四开关阀134设置于第三输气管路130远离第一输气管路110的一端,在做岩土体的气体渗透试验时,第三输气管路130可以通过第四开关阀134与三轴压力室140的第二通气口142相连,此时,用于气体渗透试验的岩土体试样144设置于第一通气口141与第二通气口142之间。
进一步的,在本实施例中,为实现第二输气管路120与第三输气管路130可以分开控制,在第二输气管路120设置第五开关阀124,该第五开关阀124设置于第一缓冲储气瓶121与第一输气管路110之间,可以选择控制第一输气管路110内的气体是否进入第二输气管路120。
本实施例提供的气体传输控制系统可以用于使用瞬态法测试岩土体的气体渗透率以及岩土体的渗透系数,如图4所示。
请参见图4,具体测试时,将第二输气管路120通过第二开关阀123与三轴压力室140的第一通气口141相连,同时,使第三输气管路130通过第四开关阀134与三轴压力室140的第二通气口142相连,同时在压力室内设置用于进行气体渗透试验的岩土体试样144,第一通气口141、岩土体试样144以及第二通气口142相连通,同样的,通过该三轴压力室140的第三通气口143提供围压。
再顺时针转动调压阀112,使总储气瓶111内的气体通过第一输气管路110进入第二输气管路120以及第三输气管路130,此时需保持第二开关阀123以及第四开关阀134关闭,其余开关阀打开,以使气体分别进入第一缓冲储气瓶121以及第二缓冲储气瓶132,并且在相应的缓冲储气瓶内存储。
在第一缓冲储气瓶121与第二缓冲储气瓶132内得到相等的气压P时,关闭第三开关阀131以及第五开关阀124,打开第二开关阀123以及第四开关阀134,使第一缓冲储气瓶121以及第二缓冲储气瓶132内的气体均进入三轴压力室。然后等到该气体传输控制系统与三轴压力室140所构成的系统处于稳定状态,即第一输气管路110与第二输气管路120处于压力相等,表现为第一压力计122与第二压力计133读数相等后,再过一段时间,具体的,该一段时间可以是半个小时到一个小时中的某一个时长,打开第三开关阀131,关闭第二开关阀123、第四开关阀134以及第五开关阀124。
接着,再旋转调压阀112,使第二缓冲储气瓶132内的气体压力可以达到P+ΔP1,2,然后再关闭第三开关阀131,并且打开第二开关阀123以及第四开关阀134,使三轴压力室140的第一通气口141与第二通气口142之间形成压力差ΔP1,2,在打开第二开关阀123以及第四开关阀134时的第二缓冲储气瓶与第一缓冲储气瓶之间初始压力差表示为ΔP1,2-ini。并且,由于第一通气口141、岩土体试样144以及第二通气口142之间连通,随着时间的变化,第一通气口141与第二通气口142之间的压力差会发生变化,在本实施例中,不同时间点的压力差表示为ΔP1,2(t)。对不同时间点第一通气口141与第二通气口142之间的压力差ΔP1,2(t)进行记录,具体的,在不同的时间点,可以通过第一压力计122以及第二压力计133的读数得到该压力差ΔP1,2(t)。
于是,可以根据达西定律计算相应的岩土体试样144的渗透率。具体的,根据得到的第一通气口141与第二通气口142之间的多个压力差ΔP1,2以及对应的时间点,可以拟合出曲线ΔP1,2(t)=ΔP1,2-iniexp(-cPft),其中,Pf是记录的最后一个时间点时岩土体试样144内的气体压力,且Pf=P1+(ΔP1,2-iniV1)/(V1+V2),V1和V2分别是第二缓冲储气瓶132以及第一缓冲储气瓶121的体积,P1为第一缓冲储气瓶121在记录压力差的第一个时间点时对应的压力,即拟合曲线ΔP1,2(t)的第一个时间点。于是根据该拟合,可以得到-cPf的值进而可以计算出c的值。又由于c=(kgA)/(μgh)(1/V1+1/V2),μg为气体的粘滞度系数,可以得到相应的岩土体试样144的渗透率kg。
与第一实施例相同的,根据渗透率,可以得到相应的岩土体试样144的渗透系数。
由上可以看出,该气体传输控制系统可以配合三轴压力室140,使用瞬态法测试岩土体气体渗透率以及渗透系数。
并且,本发明实施例提供的气体传输控制系统,可以只使用第一输气管路110与第二输气管路120配合或者第一输气管路110与第三输气管路130配合,以使用稳态法测试测试岩土体的气体渗透率以及渗透系数,或者对相应的岩土体试样144进行气体突破试验。
在本实施例中,第三输气管路130与第二输气管路120可以一同作用,以用于使用瞬态法测试岩土体的气体渗透率。并且,在第二输气管路120设置第五开关阀124以及第三输气管路130的第三开关阀131分别作用,可以使第三输气管路130与第二输气管路120分别充气、分别工作,并且也可以应用于只需要与第一输气管路110形成输气通路的一条输气管路进行的岩土体的气体渗透试验。
进一步的,如图5所示,本实施例提供的气体传输控制系统中,第二输气管路120还可以包括第六开关阀127,该第六开关阀127设置于第一缓冲储气瓶121与第一压力计122之间。并且,第三输气管路130还包括第七开关阀135,该第七开关阀135设置于第二缓冲储气瓶132与第二压力计133之间。第六开关阀127可以使第一缓冲储气瓶121与第六开关阀127远离该第一缓冲储气瓶121一侧的第二输气管路120相互断开。当使用本发明实施例提供的气体传输控制系统的第一输气管路110与第二输气管路120相配合,利用稳态法测试低渗透率的岩土体试样144的时候,还可以直接关闭第六开关阀127,只利用第六开关阀127远离第一缓冲储气瓶121一侧的输气管路而不用缓冲储气瓶来进行测试,这时候只需知道第六开关阀127远离第一缓冲储气瓶121一侧的输气管路的体积便可计算出渗透率,大大缩短测试时间。
同样的,也可以在第七开关阀135的协助下,使用第七开关阀135远离第二缓冲储气瓶132一侧的第三输气管路连接三轴压力室140的第一通气口131进行测试。
进一步的,如图5所示,在本发明实施例提供的气体传输控制系统中,还可以包括第八开关阀116,该第八开关阀116设置于第一输气管路110,与所述总储气瓶111相邻。第八开关阀116可以用于控制在第八开关阀116远离总储气瓶111一侧的管路与在第八开关阀116的另一侧的管路之间的气体通断,以选择在第八开关阀116远离总储气瓶111一侧的管路是否连通总储气瓶111中的气体。
进一步的,请参见图5,本实施例提供的气体传输控制系统中,还可以包括第三压力计117,所述第三压力计117设置于所述第一输气管路110。用于监控第一输气管路110中的气压。
进一步的,本实施例提供的气体传输控制系统中,第一缓冲储气瓶以及第二缓冲储气瓶可以为钢制储气瓶。钢制的缓冲储气瓶强度较大,在充入较多的气体的情况下也不会损坏。
进一步的,在本实施例提供的气体传输控制系统中,第一压力计122以及第二压力计133可以与计算机相连,该计算机可以用于采集并存储第一压力计122以及第二压力计133的数据,以实现实时存储并分析第一压力计122以及第二压力计133的数据。
并且,本实施例提供的气体传输控制系统,可以制作成便携式,即将第一缓冲储气瓶121、第二缓冲储气瓶132以及所有的输气管路的尺寸小型化,将其集合成一个装置,并在该装置的底部安装滚轮,以自由移动,运输到测试桥墩、水坝等现场进行实地测试,方便实用。
本实施例提供的气体传输控制系统,利用总储气瓶111提供气体,调压阀112控制从总储气瓶111输入管路的气体压力,并且,在第二输气管路120设置第一缓冲储气瓶121,在第三输气管路130设置第二缓冲储气瓶132,在第一输气管路110以及第二输气管路120的共同作用下利用瞬态法测试三轴压力室140内岩土体试样144的渗透率以及渗透系数,测试精度高。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,上面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (10)
1.一种气体传输控制系统,应用于岩土体的气体渗透试验,其特征在于,包括:第一输气管路,第二输气管路,依次设置于所述第一输气管路的总储气瓶、调压阀以及第一开关阀,以及依次设置于所述第二输气管路的第一缓冲储气瓶、第一压力计以及第二开关阀,所述第一输气管路与所述第二输气管路相互连通,所述第一开关阀设置于所述第一输气管路与所述第二输气管路相连接的一端,所述第二开关阀设置于所述第二输气管路远离所述第二输气管路与所述第一输气管路相连接的一端,所述第二输气管路通过所述第二开关阀与三轴压力室的第一通气口相连,所述三轴压力室内设置有用于进行气体渗透试验的岩土体试样,所述第一通气口连通所述岩土体试样。
2.根据权利要求1所述的气体传输控制系统,其特征在于,还包括第三输气管路以及依次设置于所述第三输气管路的第三开关阀、第二缓冲储气瓶、第二压力计以及第四开关阀,所述第三输气管路在所述第一开关阀远离所述总储气瓶的一侧与所述第一输气管路相互连通,所述第四开关阀设置于所述第三输气管路远离所述第一输气管路的一端,所述第二输气管路还包括第五开关阀,所述第五开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一输气管路之间,所述第三输气管路用于通过所述第四开关阀与三轴压力室的第二通气口相连,用于气体渗透试验的岩土体试样设置于所述第一通气口与所述第二通气口之间。
3.根据权利要求2所述的气体传输控制系统,其特征在于,所述第二输气管路还包括第六开关阀,所述第六开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一压力计之间;
所述第三输气管路还包括第七开关阀,所述第七开关阀设置于所述第二缓冲储气瓶与所述第二压力计之间。
4.根据权利要求2所述的气体传输控制系统,其特征在于,所述第三输气管路连接于所述第一输气管路与所述第二输气管路的连接处,所述第一输气管路、所述第二输气管路以及所述第三输气管路通过管接头相连通。
5.根据权利要求2所述的气体传输控制系统,其特征在于,所述第一压力计以及所述第二压力计与计算机相连,所述计算机用于采集并存储所述第一压力计以及所述第二压力计的数据。
6.根据权利要求1所述的气体传输控制系统,其特征在于,还包括过滤器,所述过滤器设置于所述第一输气管路,位于所述第一输气管路的所述总储气瓶和所述调压阀之间。
7.根据权利要求1所述的气体传输控制系统,其特征在于,还包括卸荷阀,所述卸荷阀设置于所述第一输气管路。
8.根据权利要求1所述的气体传输控制系统,其特征在于,还包括第八开关阀,所述第八开关阀设置于所述第一输气管路,所述第八开关阀与所述总储气瓶相邻。
9.根据权利要求1所述的气体传输控制系统,其特征在于,还包括第三压力计,所述第三压力计设置于所述第一输气管路。
10.根据权利要求1至8任一项所述的气体传输控制系统,其特征在于,所述第一缓冲储气瓶以及所述第二缓冲储气瓶为钢制储气瓶。
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