CN110385156A - 便携式地质化学分析操作台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式地质化学分析操作台，包括撑轴、底座、挂体，所述撑轴下端连接在底座上，所述挂体铰接在转轮组上，转轮组套在撑轴上，还包括至少一对限位台，所述限位台连接在撑轴上，每一对限位台包括上限位台和下限位台，上限位台和下限位台对其中一个转轮组的上端和下端进行竖向限位，所述限位台包括上挡台、下挡台、弹簧、左键台、右键台，所述上挡台、下挡台焊接在撑轴内，所述上挡台、下挡台通过挡套连接，挡套开设径向贯通孔，所述左键台、右键台为两个相对称的等腰三角形钢片，其中内壁和上端面为直角边，外壁为斜边。本发明确保了地质录井化学分析操作的规范化建设，有助于录井现场三标管理。
Description
技术领域
本发明涉及地质录井技术，具体地说是一种便携式地质化学分析操作台。
背景技术
要实现油气资源开发，首先就是地质勘探。找油找气靠的是对岩石的理化性质的综合分析和判断，以及对地下流体的采集和分析，包括颜色、密度、粘度、溶解性、荧光性、旋光性、导电性及组份构成与反应、含油气分析等。在油气勘探中，现场地质录井掌握着油气显示的第一手资料。地质录井分析发现石油显示是建立在一系列的方法和手段的基础上的，包括对气测烃类的显示分析、岩石含油性的观察和岩石地化分析等等。其中，岩石地化分析就是利用了岩石的化学特性，是化学分析的一种。采用化学反应法分析岩石特性是地质勘探的重要措施，主要研究岩石的化学成分、化学性质、有成因联系的各种岩石的化学成分上的相互关系、岩石化学成分的计算方法以及和矿物成分之间的规律性等。通过岩石化学的研究，不仅在鉴别岩石中起着很大作用，而且对于研究岩石共生组合的规律，弄清岩浆的演化以及查明与成矿作用的关系，均具有一定意义。进行岩石化学分析离不开分析器皿和各种反应试剂，分析的主体是人为的操作，这在现场地质工作中是重要的作业内容。化学分析靠的是分析器具和反应试剂，在地质录井工作中分析器具也称为分析器皿，常用的分析器皿包括滴定管、移液管、容量瓶、量筒、天平、烧杯、培养皿、试纸及酒精灯等，分析试剂(溶剂)主要有盐酸、双氧水(过氧化氢)、四氯化碳、亚甲基蓝、无离子水、硫酸钡及茜素红等等。
通常情况下，分析器皿和试剂都是放置在器皿箱中的，用的时候取出放置在桌面上操作，现场最常见的滴定操作器具是滴定管架，即用卡子卡在撑杆上，作用单一，只能进行简单的滴定操作，而实际情况是，现场操作亟待一种复合型的设施及工具，从而能满足各种操作及器皿溶剂摆放取用的需要。同时，野外现场工作更需要工具类物品具有全天候的应用性能，要便于携带和操作，方便维护和保养，要具有广泛的耐用性能，这就需要有一种操作性强的工具设施。
在油气勘探现场，地质技术人员的一项日常重要工作就是进行岩石岩屑的各种化学分析，如钻井液氯离子滴定、岩石酸碱反应、岩石成分鉴定等。要进行化学分析就需要器皿、器具和试剂，化学分析常用的器皿有滴定管、移液管、容量瓶、量筒、天平、烧杯、培养皿、试纸及酒精灯等；分析试剂包括了盐酸、双氧水(过氧化氢)、四氯化碳、亚甲基蓝、无离子水、硫酸钡、茜素红、钻井液滤液等，这些试剂及器皿通常是摆放在一个地质器皿箱中的，分析应用时首先架设滴定管架，摆好需要的器皿及试剂。常用的滴定管架是一种简易的立式管架，一般由一块方形大理石板做底座，中间竖立一段铁管，铁管上卡一个能够上下移动的夹子夹住试管进行滴定分析，结构简易。但是，这种结构满足不了复合应用的条件要求，只能用作简单的滴定操作，不具备科学规范标准要求的先进性。综合起来，在地质化学分析中，考虑到操作安全和环境保护，无科学规范的操作装置则会导致以下几个方面的问题：
(1)器皿试剂摆放无规则，易造成易碎器皿破损，导致人为操作不安全；
(2)滴定管架简易不牢固，易造成化学试剂泄露，构成安全隐患，影响环境保护；
(3)滴定管架作用单一，实用性低，不利于标准化现场建设；
(4)大理石底座易碎，不便于存储，稳定性差；
(5)试管夹上下滑动固定措施不牢固，易造成试管及滴定管破碎；
(6)整体稳定性差，只能适用于平面操作，应用场合受限；
(7)复合功能性差，易造成材料物品成本增加，不利于提高工作时效。
经过检索，在地质化学分析领域内，没有发现类似操作台。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式地质化学分析操作台，在实际应用中能够充分消除其上述各种不利因素，确保了地质录井化学分析操作的规范化建设，降低了人员劳动强度，节省物料成本，提升了工作效率，有助于录井现场三标管理。这种定位式地质分析器皿格架不但能够在现场地质录井专业中得以应用，而且可用于其他需要化学危化品分析的工作领域，同时，该设计支持大型化验分析操作。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，便携式地质化学分析操作台包括撑轴、底座、挂体，所述撑轴下端连接在底座上，所述挂体铰接在转轮组上，转轮组套在撑轴上，还包括至少一对限位台，所述限位台连接在撑轴上，每一对限位台包括上限位台和下限位台，上限位台和下限位台对其中一个转轮组的上端和下端进行竖向限位，所述限位台包括上挡台、下挡台、弹簧、左键台、右键台，所述上挡台、下挡台焊接在撑轴内，所述上挡台、下挡台通过挡套连接，挡套开设径向贯通孔，所述左键台、右键台为两个相对称的等腰三角形钢片，其中内壁和上端面为直角边，外壁为斜边，斜边上有深1mm的圆形凹槽作为捏孔，两个键台通过弹簧焊接对接，弹簧位于挡套内，所述左键台、右键台从上述径向贯通孔向外露出，其中上限位台的左键台、右键台卡住转轮组的上端，下限位台的左键台、右键台挡住转轮组的下端。
所述转轮组包括自上而下依次连接的顶盘、转盘、底盘，所述顶盘、转盘、底盘均开设用来使内管穿过的中心孔，所述内管套在撑轴上，所述顶盘下端面和转盘上端面均开设相对应的环形滚道，该滚道中安装滚珠，所述转盘下端面和底盘上端面也均开设相对应的环形滚道，该滚道中也安装滚珠，所述转盘在顶盘和底盘之间旋转，而顶盘和底盘和内管固定。
所述顶盘内壁开设有用来卡入左键台、右键台的左槽口和右槽口。
所述转盘外圆周壁上焊接至少两个挂环，所述挂体侧边焊接挂轴，挂体通过挂轴铰接在挂环内。
还包括支撑，所述底座外壁开设卡槽，所述支撑内侧端设置卡块，所述支撑通过卡块卡固在卡槽内，所述撑轴下端开设丝头，丝头丝扣式连接底座开设的丝孔中，所述撑轴上端设置封盖。
所述挂体包括操作台、器皿盒、管架，所述管架上安装试管夹。
所述试管夹包括试管夹桶、调节器、滑块，所述滑块固定在试管夹桶外壁，滑块滑行在管架开设的横向滑道内，所述调节器包括旋钮、锥丝管、内旋丝杆、套杯、胶环，所述试管夹桶开设径向孔，径向孔中安装锥丝管，所述锥丝管内安装内旋丝杆，内旋丝杆内端安装套杯，内旋丝杆外端连接旋钮，所述套杯再连接胶环，套杯和胶环同时位于试管夹桶内部。
所述套杯包括外圆球、内圆球，两个圆球套接，外圆球直径12mm、内圆球直径8mm，外圆球上开孔使内圆球伸出外圆球外5mm，伸出的球面焊接在内旋丝杆上；外圆球的弧面上排列有多个倒针，锥入胶环内连接在一起，套环和套杯接入的部位有弧凹，套杯坐落其中。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)器皿试剂摆放有规则，不易造成易碎器皿破损，维护了人员操作安全；
(2)撑轴设计坚固，避免了操作失误所造成化学试剂泄露，消除了安全隐患，保护了操作环境；
(3)撑轴及挂件组合设计，实用性高，有助于现场标准化建设；
(4)底座支撑延展，便于存储，稳定性强；
(5)通过转轮组固定管架，坚固耐用不移位，不会造成试管及滴定管破碎；
(6)整体稳定性强，可适用于各种操作环境，拓展了应用场合；
(7)具备复合功能性，降低了材料物品成本，有助于提高工作时效。
附图说明
图1为本发明的便携式地质化学分析操作台的结构示意图；
图2为限位台结构示意图；
图3为试管夹结构示意图；
图4为套杯与胶环连接图；
图5为试管夹与管架连接图；
图6为转轮组结构示意图；
图7为图6纵截面图。
图中：底座1，撑轴2，支撑3，转轮组4，限位台5，挂环6，封盖7，操作台8，器皿盒9，管架10，试管夹11；
卡槽101，卡块301，顶盘401，转盘402，底盘403，内管404，槽口405，滚珠406，滚珠407，上挡台501，下挡台502，弹簧503，键台504，捏孔505，滑道1001，试管夹桶1101，旋钮1102，锥丝管1103，套杯1104，胶环1105，滑块1106，外圆球1107，内圆球1108，倒针1109。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：便携式地质化学分析操作台包括撑轴2、底座1、挂体，所述撑轴下端连接在底座上，所述挂体铰接在转轮组4上，转轮组套在撑轴上，还包括至少一对限位台5，所述限位台连接在撑轴上，每一对限位台包括上限位台和下限位台，上限位台和下限位台对其中一个转轮组的上端和下端进行竖向限位，所述限位台包括上挡台501、下挡台502、弹簧503、键台504，键台分为左键台、右键台，所述上挡台、下挡台焊接在撑轴2内，所述上挡台、下挡台通过挡套连接，挡套开设径向贯通孔，所述左键台、右键台为两个相对称的等腰三角形钢片，其中内壁和上端面为直角边，外壁为斜边，斜边上有深1mm的圆形凹槽作为捏孔505，两个键台通过压缩弹簧焊接对接，压缩弹簧位于挡套内，所述左键台、右键台从上述径向贯通孔向外露出，其中上限位台的左键台、右键台卡住转轮组的上端，下限位台的左键台、右键台挡住转轮组的下端。
所述转轮组包括自上而下依次连接的顶盘401、转盘402、底盘403，所述顶盘、转盘、底盘均开设用来使内管404穿过的中心孔，所述内管套在撑轴上，所述顶盘下端面和转盘上端面均开设相对应的环形滚道，该滚道中安装滚珠406，所述转盘下端面和底盘上端面也均开设相对应的环形滚道，该滚道中也安装滚珠407，所述转盘在顶盘和底盘之间旋转，而顶盘和底盘和内管固定。
所述顶盘内壁开设有用来卡入左键台、右键台的左槽口和右槽口，见图中槽口405。
所述转盘外圆周壁上焊接至少两个挂环6，所述挂体侧边焊接挂轴，挂体通过挂轴铰接在挂环内。
还包括支撑3，所述底座外壁开设卡槽101，所述支撑内侧端设置卡块301，所述支撑通过卡块卡固在卡槽内，所述撑轴下端开设丝头，丝头丝扣式连接底座开设的丝孔中，所述撑轴上端设置封盖7。
所述挂体包括操作台8、器皿盒9、管架10，所述管架上安装试管夹11。
所述试管夹包括试管夹桶1101、调节器、滑块1106，所述滑块固定在试管夹桶外壁，滑块滑行在管架开设的横向滑道1001内，所述调节器包括旋钮1102、锥丝管1103、内旋丝杆、套杯1104、胶环1105，所述试管夹桶开设径向孔，径向孔中安装锥丝管，所述锥丝管内安装内旋丝杆，内旋丝杆内端安装套杯1104，内旋丝杆外端连接旋钮1102，所述套杯再连接胶环1105，套杯和胶环同时位于试管夹桶内部。
所述套杯包括外圆球1107、内圆球1108，两个圆球套接，外圆球直径12mm、内圆球直径8mm，外圆球上开孔使内圆球伸出外圆球外5mm，伸出的球面焊接在内旋丝杆上；外圆球的弧面上排列有多个倒针1109，锥入胶环内连接在一起，套环和套杯接入的部位有弧凹，套杯坐落其中。
便携式地质化学分析操作台的整体框架材质为不锈钢，主要由底座、支撑、撑轴、转轮组、限位台、操作台、器皿盒、管架和试管夹等组成。
底座。底座为管状，外径60mm×壁厚5mm×高80mm，内车套丝，底座上有滑道。围绕底座等距焊接6个滑道，滑道为方管，高80mm×外宽25mm×壁厚2.5mm，滑道底部居中向上开宽3mm线孔，顶部不贯穿，用于插接支撑滑块。
支撑。支撑为普通直角三角形钢板，厚3mm，直边高77.5mm×长400mm。直边前方有长50mm×厚3mm×高77.5mm的矩形条，矩形条焊接在滑块中间。滑块为矩形钢块，高77.5mm×外宽20mm×厚20mm。安装时，将支撑滑块从滑道底部无缝推入到滑道中；拆卸时，将将支撑滑块从滑道底部压出即可。
撑轴。撑轴为一钢管，高800mm×外径50mm×壁厚3mm，底部车高80mm套丝，旋入底座套丝中。
转轮组。转轮组由顶盘、转盘和底盘三层组成，上层为顶盘、中间层为转盘、下层为底盘。三层盘均为两端有封堵面的管，顶盘和底盘管外径70mm×高60mm×壁厚3mm，中间转盘外径80mm。封堵面为壁厚5mm的钢板，顶盘和底盘的封堵面直径为64mm，中间开直径为54mm的孔；中间转盘封堵面直径74mm，中间开直径为54mm的孔。每个盘有顶底两个封堵面，封堵面焊接在管内和管两头齐平。顶盘顶封堵面上水平对角开宽5mm的槽口，用于对接键台。顶盘底封堵面设滚珠槽，转盘顶封堵面设滚珠槽并放置滚珠；中间转盘底封堵面设滚珠槽，底盘顶封堵面设滚珠槽并放置滚珠；顶盘顶封堵面和底盘底封堵面为平面，中间转盘双面刻槽。三个盘压合后，中间转盘和顶、底盘的转动间隙为1mm，即转轮组的高度为182mm。用长182mm×外径54mm×壁厚2mm的连接内管穿过三层盘，顶盘顶封堵面和底盘底封堵面和内管齐平焊接，则中间转盘可转动，而顶底盘不转。用管连接的三个盘直接无缝插入到撑轴上。围绕转盘周面均匀布设4个管状固定挂环，焊接在盘壁上，挂环外径30mm×高60mm×壁厚3mm。转轮组的顶盘顶面槽口卡座到限位台的键台底端向上5mm处。
限位台。两个限位台顶底面的距离为177mm，限位台的高度为30mm。限位台由上下挡块、弹簧和键台组成。上下挡块为直径44mm×厚2mm的圆形片，为键台运行限制在水平方向，挡块水平焊接在撑轴内。键台为等腰三角形钢片，厚3mm×宽5mm×外边长16mm，斜边上有深1mm的圆形凹槽作为捏孔，两个键台通过压缩弹簧焊接对接。压缩弹簧为柱形，张开长度为30mm，压缩长度为10mm，用手捏捏孔，两个键台能够完全进入到撑轴内，和撑轴外壁齐平，上提转轮组能够完全通过限位台，且转轮组的底盘底封堵面完全坐落在键台上。
操作台。操作台为一圆盘，直径400mm×壁厚3mm×围边高30mm，台缘一边焊接挂环，挂环外径24mm×高60mm×壁厚3mm，该挂环套入到中间转盘的挂环中。
器皿盒。器皿盒为一长方形盒，长400mm×壁厚3mm×宽150mm×围高40mm，一边焊接挂环，挂环外径24mm×高80mm×壁厚3mm，该挂环套入到中间转盘的挂环中。
管架。管架为槽钢，长400mm×宽50mm×厚20mm，在50mm宽面中间开20mm宽滑道贯穿槽钢。管架一边焊接挂环，挂环外径24mm×高100mm×壁厚3mm，该挂环套入到中间转盘的挂环中
试管夹桶。不同于一般的试管夹，该试管夹桶为一管状，外径60mm×壁厚5mm×高70mm，内衬胶杯。试管夹桶的外侧中间焊接有滑块，滑块在管架滑道内无缝水平移动。和滑块呈90°水平位置处设调节器一个，调节器由胶环、套杯、锥丝管和旋钮组成。套杯为两个圆球套接，外圆球直径12mm、内圆球直径8mm，外圆球上开孔使内圆球伸出外圆球外5mm，伸出的球面焊接在内旋丝杆上。外圆球的弧面上排列有多个倒刺针，锥入胶环连接在一起，套环和套杯接入的部位有弧凹，套杯坐落其中；套杯和内丝杆连接并能有一定的转动幅度。锥丝管长30mm×内径12mm×壁厚5mm，和试管夹桶外壁呈无缝弧面焊接，内丝杆旋入锥丝管内，推进胶环前行卡住穿过的试管。胶环为一弧度高弹性塑胶，宽10mm×弧度半径10mm。
便携式地质化学分析操作台的通体设计科学合理，底座和撑轴动态组合连接稳固，支撑和底座滑道连接方便快捷，转轮组挂环设计可实现无阻旋转，器皿盒内可放置操作器具，无需摆放到桌面上占据操作空间。该装置整体组合方便高效，可零散拆装；操作台采用圆形设计，有利于各种器皿的紧凑摆放。该装置的各组成部分都可根据操作空间场地的实际情况进行组合调配和扭转，是野外现场和实验室的重要化学分析应用装置。
便携式地质化学分析操作台广泛应用于石油天然气勘探施工中地质录井对岩石岩屑的化学试验分析和反应观察中，同时，也适用于其它类似相关工作领域，如化工实验室、学校教学演示等，是地质录井岩石岩屑理化分析实现标准和规范化的重要装置，该装置是现场标准化建设的重要组成部分。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位指示或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.便携式地质化学分析操作台，包括撑轴、底座、挂体，所述撑轴下端连接在底座上，所述挂体铰接在转轮组上，转轮组套在撑轴上，其特征在于，还包括至少一对限位台，所述限位台连接在撑轴上，每一对限位台包括上限位台和下限位台，上限位台和下限位台对其中一个转轮组的上端和下端进行竖向限位，所述限位台包括上挡台、下挡台、弹簧、左键台、右键台，所述上挡台、下挡台焊接在撑轴内，所述上挡台、下挡台通过挡套连接，挡套开设径向贯通孔，所述左键台、右键台为两个相对称的等腰三角形钢片，其中内壁和上端面为直角边，外壁为斜边，斜边上有深1mm的圆形凹槽作为捏孔，两个键台通过弹簧焊接对接，弹簧位于挡套内，所述左键台、右键台从上述径向贯通孔向外露出，其中上限位台的左键台、右键台卡住转轮组的上端，下限位台的左键台、右键台挡住转轮组的下端。
2.根据权利要求1所述的便携式地质化学分析操作台，其特征在于，所述转轮组包括自上而下依次连接的顶盘、转盘、底盘，所述顶盘、转盘、底盘均开设用来使内管穿过的中心孔，所述内管套在撑轴上，所述顶盘下端面和转盘上端面均开设相对应的环形滚道，该滚道中安装滚珠，所述转盘下端面和底盘上端面也均开设相对应的环形滚道，该滚道中也安装滚珠，所述转盘在顶盘和底盘之间旋转，而顶盘和底盘和内管固定。
3.根据权利要求2所述的一种便携式地质化学分析操作台，其特征在于，所述顶盘内壁开设有用来卡入左键台、右键台的左槽口和右槽口。
4.根据权利要求2所述的便携式地质化学分析操作台，其特征在于，所述转盘外圆周壁上焊接至少两个挂环，所述挂体侧边焊接挂轴，挂体通过挂轴铰接在挂环内。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的便携式地质化学分析操作台，其特征在于，还包括支撑，所述底座外壁开设卡槽，所述支撑内侧端设置卡块，所述支撑通过卡块卡固在卡槽内，所述撑轴下端开设丝头，丝头丝扣式连接底座开设的丝孔中，所述撑轴上端设置封盖。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的便携式地质化学分析操作台，其特征在于，所述挂体包括操作台、器皿盒、管架，所述管架上安装试管夹。
7.根据权利要求6所述的便携式地质化学分析操作台，其特征在于，所述试管夹包括试管夹桶、调节器、滑块，所述滑块固定在试管夹桶外壁，滑块滑行在管架开设的横向滑道内，所述调节器包括旋钮、锥丝管、内旋丝杆、套杯、胶环，所述试管夹桶开设径向孔，径向孔中安装锥丝管，所述锥丝管内安装内旋丝杆，内旋丝杆内端安装套杯，内旋丝杆外端连接旋钮，所述套杯再连接胶环，套杯和胶环同时位于试管夹桶内部。
8.根据权利要求7所述的便携式地质化学分析操作台，其特征在于，所述套杯包括外圆球、内圆球，两个圆球套接，外圆球直径12mm、内圆球直径8mm，外圆球上开孔使内圆球伸出外圆球外5mm，伸出的球面焊接在内旋丝杆上；外圆球的弧面上排列有多个倒针，锥入胶环内连接在一起，套环和套杯接入的部位有弧凹，套杯坐落其中。
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