CN111157427A - 能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置 - Google Patents
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Abstract
一种能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其包括箱体、进液管、出液管、第一隔离装置、第二隔离装置、第一压力传感器、第二压力传感器、渗流管、第一测量电极、第二测量电极、进液活塞、出液活塞和控制器；渗流管在箱体内，进液管、出液管与渗流管连通；第一隔离装置、第二隔离装置在渗流管内；第一测量电极、第一压力传感器、第二压力传感器，第二测量电极与控制器连接；渗流管为透明材质；箱体上有透明窗；或，箱体为透明材质。本发明能够在多孔介质进行渗流实验时，进行可视化观察，同时对电势差进行直观的观察和测量，使得对多孔介质的研究更加的深入，更有利于对多孔介质的利用。
Description
技术领域
本发明涉及多孔介质研究技术领域，具体而言，涉及一种能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置。
背景技术
深地环境下多孔介质的渗流特性对石油、天然气、页岩气等资源的开采起到重要作用。
流体在多孔介质中进行渗流时，会对多孔介质的各个特性产生影响，如多孔介质在渗流时的电势会产生电势差。
在现有技术中，电势差的产生，以及多孔介质对电势差的影响，不能只管的去进行判断和研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其能够在多孔介质进行渗流实验时，进行可视化观察，同时对电势差进行直观的观察和测量。
本发明的实施例是这样实现的：
一种能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，包括箱体、进液管、出液管、第一隔离装置、第二隔离装置、第一压力传感器、第二压力传感器、渗流管、第一测量电极、第二测量电极、进液活塞、出液活塞和控制器；
所述渗流管设置在所述箱体内，所述进液管的一端设置在所述箱体外，另一端与所述渗流管的一端连通，所述出液管的一端设置在所述箱体外，另一端与所述渗流管的另一端连通；
所述第一隔离装置、所述第二隔离装置均设置在所述渗流管内，使得所述渗流管内依次被分割为第一压力腔、渗流腔和第二压力腔三部分；
所述进液活塞滑动设置在所述第一压力腔内，所述进液管通过所述进液活塞与所述第一压力腔连通；
所述出液活塞滑动设置在所述第二压力腔内，所述出液管通过所述出液活塞与所述第二压力腔连通；
所述第一压力腔内设置有第一压力传感器，所述第一测量电极的一端设置在所述第一压力腔内，另一端与所述控制器连接，所述第一压力传感器与所述控制器信号连接；
所述第二压力腔内设置有第二压力传感器，所述第二测量电极的一端设置在所述第二压力腔内，另一端与所述控制器连接，所述第二压力传感器与所述控制器信号连接；
所述渗流管为透明材质；
所述箱体上设置有透明窗；
或，所述箱体为透明材质。
在本发明较佳的实施例中，所述渗流管为热缩管。
在本发明较佳的实施例中，所述进液活塞上设置有第一定位装置，用于对所述进液活塞在所述渗流管内的位置进行定位。
在本发明较佳的实施例中，所述第一定位装置包括膨胀环管、动力泵和连通管；
所述动力泵通过所述连通管与所述膨胀环管连通，用于向所述膨胀环管内输入膨胀介质。
在本发明较佳的实施例中，所述膨胀介质为气体或液体。
在本发明较佳的实施例中，所述膨胀环管的材质为橡胶。
在本发明较佳的实施例中，所述连通管上设置有控制阀。
在本发明较佳的实施例中，所述第一隔离装置为隔离网，或第一隔离装置为具体连通孔的隔离板；
所述第二隔离装置为隔离网，或所述第二隔离装置为具有连通孔的隔离板。
在本发明较佳的实施例中，所述渗流管的两端分别与所述箱体的相对两个内壁连接。
在本发明较佳的实施例中，所述箱体内设置有支座，所述渗流管设置在所述支座上。
本发明实施例的有益效果是：
能够在多孔介质进行渗流实验时，进行可视化观察，同时对电势差进行直观的观察和测量，使得对多孔介质的研究更加的深入，更有利于对多孔介质的利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例；
图2为本发明实施例；
图3为本发明实施例。
图中：
1：盖板；2：连通管；3：箱体；4：进液管；5：进液活塞；6：固定环；7：支腿；8：第一压力腔；9：第一测量电极；10：第一压力传感器；11：第一隔离装置；12：渗流腔；13：第二压力传感器；14：第二测量电极；15：控制器；16：渗流管；17：出液管；18：出液活塞；19：第二压力腔；20：第二隔离装置；21：透明视窗；22：拼接接口；23：膨胀环管；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
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。
下面结合附图1-图3，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
一种能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，包括箱体3、进液管4、出液管17、第一隔离装置11、第二隔离装置20、第一压力传感器10、第二压力传感器13、渗流管16、第一测量电极9、第二测量电极14、进液活塞5、出液活塞18和控制器15；渗流管16设置在箱体3内，进液管4的一端设置在箱体3外，另一端与渗流管16的一端连通，出液管17的一端设置在箱体3外，另一端与渗流管16的另一端连通；第一隔离装置11、第二隔离装置20均设置在渗流管16内，使得渗流管16内依次被分割为第一压力腔8、渗流腔12和第二压力腔19三部分；进液活塞5滑动设置在第一压力腔8内，进液管4通过进液活塞5与第一压力腔8连通；出液活塞18滑动设置在第二压力腔19内，出液管17通过出液活塞18与第二压力腔19连通；第一压力腔8内设置有第一压力传感器10，第一测量电极9的一端设置在第一压力腔8内，另一端与控制器15连接，第一压力传感器10与控制器15信号连接；第二压力腔19内设置有第二压力传感器13，第二测量电极14的一端设置在第二压力腔19内，另一端与控制器15连接，第二压力传感器13与控制器15信号连接；渗流管16为透明材质；箱体3上设置有透明窗；或，箱体3为透明材质。
在本实施例中，箱体3的盖板1上设置有透明视窗21，在底部也设置有透明视窗21，还可以是在侧壁上也设置透明视窗21，便于对箱体3内的渗流情况进行观察。具体的，渗流管16也设置为透明材质，当进行渗流实验时，能够对渗流情况进行直观的观察。
在本实施例中，通过第一隔离装置11和第二隔离装置20的位置的调整，能够适应不同的多孔介质类型，以及不同的多孔介质的长度。
在进行渗流实验时，先将多孔介质设置在渗流管16的渗流腔12内，通过进液活塞5对第一压力腔8的空间进行调整，以及出液活塞18对第二压力腔19的空间进行调整后，当液体通过进液管4进入到第一压力腔8后，形成一定的液压，在第一压力腔8内的液体经过第一隔离装置11进入到渗流腔12内，开始进行渗流，当液体从渗流腔12穿过后，经过第二隔离装置20进入到第二压力腔19内，再经过出液管17排出。
整个渗流的过程中，第一压力腔8和第二压力腔19内的压力是不同的，第一压力腔8内的压力通过第一压力传感器10进行采集，第二压力腔19内的压力，进而判断第一压力腔8和第二压力腔19的压力差；通过第二压力传感器13进行采集。并通过第一测量电极9和第二测量电极14，分别测量第一压力腔8和第二压力腔19内的流动电势。
在本实施例中，第一隔离装置11为隔离网，或具有多个连通孔的隔离板，能够将第一压力腔8内的液体流入到渗流腔12内，进行渗流实验。
在本实施例中，渗流管16为两段拼接而成，而拼接接口22的位置在第一隔离装置11远离渗流腔12的一次。
在使用时，先将出液活塞18与出液管17连接后，将出液活塞18安装在其中一段渗流管16中，并将第二隔离装置20安装在渗流管16内，再将多孔介质填充在渗流管16内，之后，再将第一隔离装置11安装入渗流管16内后，将另一段渗流管16与之进行连接，最后，将进液活塞5和进液管4安装在另一段渗流管16上即可。
也就是说，其安装过程，在如图1所示的结构中，为由右向左依次安装。
在本发明较佳的实施例中，渗流管16为热缩管。
在本实施例中，将渗流管16设置为热缩管，能够较为方便的实现整体的安装。
在本发明较佳的实施例中，进液活塞5上设置有第一定位装置，用于对进液活塞5在渗流管16内的位置进行定位。
在本实施例中，在进液活塞5上设置了第一定位装置，通过第一定位装置既能够实现对进液活塞5在渗流管16内的位置的定位，又能够保证进液活塞5在渗流管16内的密封隔离。
具体的，在本实施例中，在出液活塞18上设置有第二定位装置，通过第二定位装置既能够实现对进液活塞5在渗流管16内的位置的定位，又能够保证进液活塞5在渗流管16内的密封隔离。
在本实施例中，第一定位装置和第二定位装置的结构可以是相同的，也可以是不相同的，其只要能够实现进液活塞5、出液活塞18的定位和密封作用即可。
在本发明较佳的实施例中，第一定位装置包括膨胀环管23、动力泵和连通管2；动力泵通过连通管2与膨胀环管23连通，用于向膨胀环管23内输入膨胀介质。
具体的，在本实施例中，膨胀环管23设置在进液活塞5的外壁上，通过膨胀环管23的膨胀，来实现进液活塞5在渗流管16内的定位和密封，既保证进液活塞5不会在渗流管16内的随意滑动，又能够避免进入渗流管16内的液体从进液活塞5的一侧流出。
更具体的，在本实施例中，膨胀环管23通过连通管2与动力泵连接，利用动力泵向膨胀环管23内输入膨胀介质，进而使膨胀环管23产生膨胀，进而将进液活塞5固定在渗流管16的内部。
在本实施例中，当需要第一定位装置进行定位时，通过动力泵向膨胀环管23内膨胀介质即可，当需要通过移动进液活塞5，进行第一压力腔8的调整时，通过动力泵将膨胀环管23内的膨胀介质抽出来即可。
具体的，在本发明较佳的实施例中，膨胀介质为气体或液体。
更具体的，液体为水。
在本发明较佳的实施例中，膨胀环管23的材质为橡胶。
需要指出的是，膨胀环管23的材质可以是橡胶，但其不仅仅局限于橡胶，其还可以其他的具有弹性的材质，如可以是使用塑料等，也就是说，其只要能够通过膨胀，实现对进液活塞5的定位和对渗流管16的密封即可。
在本发明较佳的实施例中，连通管2上设置有控制阀。
通过控制阀的设置，能够避免膨胀环管23内的膨胀介质回流，进而保证进液活塞5的定位的稳定性。
在本实施例中，控制阀可以是只有开和关两种状态的控制阀，也可以是具有流量控制功能的控制阀。
在本发明较佳的实施例中，渗流管16的两端分别与箱体3的相对两个内壁连接。
在本实施例中，渗流管16的两端与箱体3的两个相对的内壁连接，能够通过箱体3对渗流管16形成支撑，进而保证渗流管16在箱体3内的稳定性。
具体的，在本实施例中，渗流管16的两端与箱体3之间可以是抵接，也可以是卡接，其只要能够将渗流管16设置在箱体3的内壁上，实现箱体3对渗流管16的支撑即可。
在本发明另一个较佳的实施例中，箱体3内设置有支座，渗流管16设置在支座上。
通过支座的设置，实现对渗流管16的中部的支撑，进而能够进一步增加渗流管16在箱体3内的稳定性，保证渗流实验的准确性。
具体的，支座包括支腿7、连接杆和固定环6，支腿7之间通过连接杆连接，形成一个整体，固定环6设置在支腿7的上部，用于将渗流管16固定在支腿7上。
需要指出的是，支座的设置方式可以是上述的方式，其也可以是其他的方式，其只要能够实现对渗流管16的固定即可。
本发明实施例的有益效果是：
能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其能够在多孔介质进行渗流实验时，进行可视化观察，同时对电势差进行直观的观察和测量，使得对多孔介质的研究更加的深入，更有利于对多孔介质的利用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，包括箱体、进液管、出液管、第一隔离装置、第二隔离装置、第一压力传感器、第二压力传感器、渗流管、第一测量电极、第二测量电极、进液活塞、出液活塞和控制器；
所述渗流管设置在所述箱体内，所述进液管的一端设置在所述箱体外，另一端与所述渗流管的一端连通，所述出液管的一端设置在所述箱体外，另一端与所述渗流管的另一端连通；
所述第一隔离装置、所述第二隔离装置均设置在所述渗流管内，使得所述渗流管内依次被分割为第一压力腔、渗流腔和第二压力腔三部分；
所述进液活塞滑动设置在所述第一压力腔内，所述进液管通过所述进液活塞与所述第一压力腔连通；
所述出液活塞滑动设置在所述第二压力腔内，所述出液管通过所述出液活塞与所述第二压力腔连通；
所述第一压力腔内设置有第一压力传感器，所述第一测量电极的一端设置在所述第一压力腔内，另一端与所述控制器连接，所述第一压力传感器与所述控制器信号连接；
所述第二压力腔内设置有第二压力传感器，所述第二测量电极的一端设置在所述第二压力腔内，另一端与所述控制器连接，所述第二压力传感器与所述控制器信号连接；
所述渗流管为透明材质；
所述箱体上设置有透明窗；
或，所述箱体为透明材质。
2.根据权利要求1所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述渗流管为热缩管。
3.根据权利要求1所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述进液活塞上设置有第一定位装置，用于对所述进液活塞在所述渗流管内的位置进行定位。
4.根据权利要求3所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述第一定位装置包括膨胀环管、动力泵和连通管；
所述动力泵通过所述连通管与所述膨胀环管连通，用于向所述膨胀环管内输入膨胀介质。
5.根据权利要求4所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述膨胀介质为气体或液体。
6.根据权利要求4所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述膨胀环管的材质为橡胶。
7.根据权利要求4所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述连通管上设置有控制阀。
8.根据权利要求1所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述第一隔离装置为隔离网，或第一隔离装置为具体连通孔的隔离板；
所述第二隔离装置为隔离网，或所述第二隔离装置为具有连通孔的隔离板。
9.根据权利要求1所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述渗流管的两端分别与所述箱体的相对两个内壁连接。
10.根据权利要求1所述的能够测量压电转换特性的多孔介质渗流可视化装置，其特征在于，所述箱体内设置有支座，所述渗流管设置在所述支座上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111547170A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-18 | 王贞娥 | 一种儿童自行车用滑动式辅助轮结构 |
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2020
- 2020-01-20 CN CN202010065940.4A patent/CN111157427A/zh active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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