CN113028243A - 一种高温高压气驱专用微流控夹持模型 - Google Patents

Abstract

本发明属于微流控夹持模型领域，尤其是一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，针对现有的微流控夹持模型不便于进行快速的拆卸安装，且在使用时不便于对其进行高度调节，导致其不便于不同身高段的人员使用的问题，现提出如下方案，其包括微流控夹持模型本体和安装架机构，所述微流控夹持模型本体活动安装于安装架机构上，安装架机构包括底板，底板的底部固定连接有多个支撑脚，底板的顶部固定连接有两个侧板，两个侧板相互靠近的一侧均开设有第一滑槽，两个第一滑槽内均滑动安装有第一滑块，本发明便于进行快速的拆卸安装，且在使用时便于对其进行高度调节，使其便于不同身高段的人员使用，使用时更加的灵活方便。

Description

一种高温高压气驱专用微流控夹持模型

技术领域

本发明涉及微流控夹持模型技术领域，尤其涉及一种高温高压气 驱专用微流控夹持模型。

背景技术

在研究油气田开发过程中,特别是在油田开发二次采油和三次采 油、及油层保护等研究过程中，需要对气驱油效果进行评价，以及所 用的各类化学剂效果进行评价，评价的主要依据是多相流体在可视的 地层孔隙中相互驱替的实验研究，实验模型主要采用微观仿真透明孔 隙模型；

但是现有的微流控夹持模型不便于进行快速的拆卸安装，且在使 用时不便于对其进行高度调节，导致其不便于不同身高段的人员使 用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的微流控夹持模型不 便于进行快速的拆卸安装，且在使用时不便于对其进行高度调节，导 致其不便于不同身高段的人员使用的缺点，而提出的一种高温高压气 驱专用微流控夹持模型。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，包括微流控夹持模型本 体和安装架机构，所述微流控夹持模型本体活动安装于安装架机构 上，安装架机构包括底板，底板的底部固定连接有多个支撑脚，底板 的顶部固定连接有两个侧板，两个侧板相互靠近的一侧均开设有第一 滑槽，两个第一滑槽内均滑动安装有第一滑块，两个第一滑块相互靠 近的一侧均固定连接有安装板，两个安装板均与微流控夹持模型本体 相配合，两个第一滑槽内均设置有升降机构，两个升降机构分别与两 个第一滑块相配合。

优选的，所述升降机构包括螺纹杆、第一锥齿轮，螺纹杆转动安 装于第一滑槽内，两个第一滑块上均开设有螺纹孔，螺纹杆螺纹安装 于螺纹孔内，底板内开设有传动腔，螺纹杆的一端延伸至传动腔内并 与第一锥齿轮固定连接。

优选的，所述传动腔内转动安装有第一旋转杆，第一旋转杆的外 侧固定套设有两个第二锥齿轮，两个第二锥齿轮分别与两个第一锥齿 轮相啮合，第一旋转杆的一端延伸至底板的外侧并固定连接有手轮。

优选的，两个安装板的一侧均开设有安装腔，微流控夹持模型本 体的两侧均固定连接有安装块，两个安装块分别与两个安装腔相配 合，两个安装块的一侧均固定连接有齿条。

优选的，两个安装腔的一侧内壁上均开设有第二滑槽，两个安装 块的一侧均固定连接有第二滑块，两个第二滑块分别滑动安装于两个 第二滑槽内。

优选的，两个安装腔内均转动安装有第二旋转杆，两个第二旋转 杆的外侧均套设有齿轮，两个齿轮分别与两个齿条相啮合。

优选的，两个安装板的一侧均开设有矩形槽，两个第二旋转杆的 一端分别延伸至两个矩形槽内并固定连接有矩形杆，两个矩形杆的外 侧均滑动套设有矩形块，两个矩形块分别与两个矩形槽嵌合，两个矩 形槽的一侧内壁上均固定连接有第一磁铁环，两个矩形块的一侧均固 定连接有第二磁铁环，两个第一磁铁环分别与两个第二磁铁环相配 合，两个矩形块的另一端均固定连接有拉环。

优选的，两个第二旋转杆的外侧均固定套设有旋转轮，两个齿轮 上均开设有旋转通孔，两个旋转轮分别转动安装于两个旋转通孔内， 两个旋转通孔的内壁上均固定连接有棘齿圈，两个旋转轮的外侧均对 称设置有两个棘爪，四个棘爪两两一组分别与两个棘齿圈相配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本方案通过第二锥齿轮与第一锥齿轮相配合，螺纹杆通过螺 纹孔与第一滑块相配合，使得通过转动手轮可以便捷的调节安装板的 高度，从而进一步的达到对微流控夹持模型本体的高度进行调节的目 的；

2、本方案通过棘齿圈与棘爪相配合，齿条与齿轮相配合，使得 齿条安装到安装腔内使得可以带动齿轮转动，但是此时齿轮无法反 转，从而使得齿条连同安装块被锁止于安装腔内，从而达到快速的安 装微流控夹持模型本体的目的；

3、本方案通过矩形杆与矩形块相配合，第一磁铁环与第二磁铁 环相配合，使得通过拉环将矩形块从矩形槽内拉出，可以解除其对第 二旋转杆的锁止，从而使得第二旋转杆得以转动，进一步的使得齿轮 可以进行反向转动，从而使微流控夹持模型本体可以便捷的拆除；

本发明便于进行快速的拆卸安装，且在使用时便于对其进行高度 调节，使其便于不同身高段的人员使用，使用时更加的灵活方便。

附图说明

图1为本发明提出的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型的 微流控夹持模型本体俯视结构示意图；

图2为本发明提出的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型的 图1中沿A-A线的剖面结构示意图；

图3为本发明提出的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型的 结构示意图；

图4为本发明提出的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型的 侧板结构示意图；

图5为本发明提出的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型的 安装块结构示意图；

图6为本发明提出的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型的 图3中A处放大结构示意图。

图中：1微流控夹持模型本体、2底板、3支撑脚、4侧板、5第 一滑块、6安装板、7螺纹杆、8第一锥齿轮、9传动腔、10第一旋 转杆、11第二锥齿轮、12手轮、13安装腔、14安装块、15齿条、 16第二滑块、17第二旋转杆、18齿轮、19矩形槽、20矩形杆、21 矩形块、22第一磁铁环、23第二磁铁环、24拉环、25旋转轮、26 棘齿圈、27棘爪。

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。

实施例一

参照图1-6，一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，包括微流 控夹持模型本体1和安装架机构，微流控夹持模型本体1活动安装于 安装架机构上，安装架机构包括底板2，底板2的底部固定连接有多 个支撑脚3，底板2的顶部固定连接有两个侧板4，两个侧板4相互 靠近的一侧均开设有第一滑槽，两个第一滑槽内均滑动安装有第一滑 块5，两个第一滑块5相互靠近的一侧均固定连接有安装板6，两个 安装板6均与微流控夹持模型本体1相配合，两个第一滑槽内均设置 有升降机构，两个升降机构分别与两个第一滑块5相配合。

本实施例中，升降机构包括螺纹杆7、第一锥齿轮8，螺纹杆7 转动安装于第一滑槽内，两个第一滑块5上均开设有螺纹孔，螺纹杆 7螺纹安装于螺纹孔内，底板2内开设有传动腔9，螺纹杆7的一端 延伸至传动腔9内并与第一锥齿轮8固定连接，螺纹杆7可以通过螺 纹孔带动第一滑块5位移。

本实施例中，传动腔9内转动安装有第一旋转杆10，第一旋转 杆10的外侧固定套设有两个第二锥齿轮11，两个第二锥齿轮11分 别与两个第一锥齿轮8相啮合，第一旋转杆10的一端延伸至底板2 的外侧并固定连接有手轮12，第二锥齿轮11可以带动第一锥齿轮8转动。

本实施例中，两个安装板6的一侧均开设有安装腔13，微流控 夹持模型本体1的两侧均固定连接有安装块14，两个安装块14分别 与两个安装腔13相配合，两个安装块14的一侧均固定连接有齿条 15，安装块14可以带动齿条15同步位移。

本实施例中，两个安装腔13的一侧内壁上均开设有第二滑槽， 两个安装块14的一侧均固定连接有第二滑块16，两个第二滑块16 分别滑动安装于两个第二滑槽内，第二滑块16可以沿着第二滑槽位 移。

本实施例中，两个安装腔13内均转动安装有第二旋转杆17，两 个第二旋转杆17的外侧均套设有齿轮18，两个齿轮18分别与两个 齿条15相啮合。

本实施例中，两个安装板6的一侧均开设有矩形槽19，两个第 二旋转杆17的一端分别延伸至两个矩形槽19内并固定连接有矩形杆 20，两个矩形杆20的外侧均滑动套设有矩形块21，两个矩形块21 分别与两个矩形槽19嵌合，两个矩形槽19的一侧内壁上均固定连接 有第一磁铁环22，两个矩形块21的一侧均固定连接有第二磁铁环23， 两个第一磁铁环22分别与两个第二磁铁环23相配合，两个矩形块21的另一端均固定连接有拉环24，第一磁铁环22可以与第二磁铁环 23相互吸引。

本实施例中，两个第二旋转杆17的外侧均固定套设有旋转轮25， 两个齿轮18上均开设有旋转通孔，两个旋转轮25分别转动安装于两 个旋转通孔内，两个旋转通孔的内壁上均固定连接有棘齿圈26，两 个旋转轮25的外侧均对称设置有两个棘爪27，四个棘爪27两两一 组分别与两个棘齿圈26相配合，棘爪27与棘齿圈26相配合使得齿 轮18只能单向转动。

实施例二

参照图1-6，一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，包括微流 控夹持模型本体1和安装架机构，微流控夹持模型本体1活动安装于 安装架机构上，安装架机构包括底板2，底板2的底部通过焊接固定 连接有多个支撑脚3，底板2的顶部通过焊接固定连接有两个侧板4， 两个侧板4相互靠近的一侧均开设有第一滑槽，两个第一滑槽内均滑 动安装有第一滑块5，两个第一滑块5相互靠近的一侧均通过焊接固 定连接有安装板6，两个安装板6均与微流控夹持模型本体1相配合， 两个第一滑槽内均设置有升降机构，两个升降机构分别与两个第一滑 块5相配合。

本实施例中，升降机构包括螺纹杆7、第一锥齿轮8，螺纹杆7 转动安装于第一滑槽内，两个第一滑块5上均开设有螺纹孔，螺纹杆 7螺纹安装于螺纹孔内，底板2内开设有传动腔9，螺纹杆7的一端 延伸至传动腔9内并与第一锥齿轮8通过焊接固定连接，螺纹杆7可 以通过螺纹孔带动第一滑块5位移。

本实施例中，传动腔9内转动安装有第一旋转杆10，第一旋转 杆10的外侧通过焊接固定套设有两个第二锥齿轮11，两个第二锥齿 轮11分别与两个第一锥齿轮8相啮合，第一旋转杆10的一端延伸至 底板2的外侧并通过焊接固定连接有手轮12，第二锥齿轮11可以带 动第一锥齿轮8转动。

本实施例中，两个安装板6的一侧均开设有安装腔13，微流控 夹持模型本体1的两侧均通过焊接固定连接有安装块14，两个安装 块14分别与两个安装腔13相配合，两个安装块14的一侧均通过焊 接固定连接有齿条15，安装块14可以带动齿条15同步位移。

本实施例中，两个安装腔13的一侧内壁上均开设有第二滑槽， 两个安装块14的一侧均通过焊接固定连接有第二滑块16，两个第二 滑块16分别滑动安装于两个第二滑槽内，第二滑块16可以沿着第二 滑槽位移。

本实施例中，两个安装腔13内均转动安装有第二旋转杆17，两 个第二旋转杆17的外侧均套设有齿轮18，两个齿轮18分别与两个 齿条15相啮合。

本实施例中，两个安装板6的一侧均开设有矩形槽19，两个第 二旋转杆17的一端分别延伸至两个矩形槽19内并通过焊接固定连接 有矩形杆20，两个矩形杆20的外侧均滑动套设有矩形块21，两个矩 形块21分别与两个矩形槽19嵌合，两个矩形槽19的一侧内壁上均 通过粘合固定连接有第一磁铁环22，两个矩形块21的一侧均通过粘 合固定连接有第二磁铁环23，两个第一磁铁环22分别与两个第二磁 铁环23相配合，两个矩形块21的另一端均通过焊接固定连接有拉环 24，第一磁铁环22可以与第二磁铁环23相互吸引。

本实施例中，两个第二旋转杆17的外侧均通过焊接固定套设有 旋转轮25，两个齿轮18上均开设有旋转通孔，两个旋转轮25分别 转动安装于两个旋转通孔内，两个旋转通孔的内壁上均固定连接有棘 齿圈26，两个旋转轮25的外侧均对称设置有两个棘爪27，四个棘爪 27两两一组分别与两个棘齿圈26相配合，棘爪27与棘齿圈26相配 合使得齿轮18只能单向转动。

本发明中，在使用时，首先需要将微流控夹持模型本体1安装到 安装架机构上，此时需要将微流控夹持模型本体1两侧的安装块14 与安装腔13相对应，然后使得第二滑块16滑动安装到第二滑槽内， 随后安装块14通过齿条15带动齿轮18转动，此时齿轮18可以正常的转动，但是齿轮18无法反向转动，从而可以使得微流控夹持模型 本体1被便捷的安装固定住，随后可以通过转动手轮12来达到调节 微流控夹持模型本体1高度的目的，以便于将显微镜安装到微流控夹 持模型本体1上时，便于通过调节方便不同身高段的人进行观察，转 动手轮12可以带动第一旋转杆10转动，第一旋转杆10带动第二锥 齿轮11转动，第二锥齿轮11带动第一锥齿轮8转动，第一锥齿轮8 带动螺纹杆7转动，螺纹杆7通过螺纹孔带动第一滑块5在第一滑槽 内位移，从而带动安装板6进行位移，从而达到调节微流控夹持模型本体1高度的目的，当使用完毕需要将微流控夹持模型本体1拆卸下 来时，此时可以拉动拉环24，使得拉环24带动矩形块21位移，使 得矩形块21带动第二磁铁环23与第一磁铁环22分离，直至矩形块 21从矩形槽19内脱离，此时第二旋转杆17解除锁止便于进行转动， 从而使得齿轮18得以反转，从而使得微流控夹持模型本体1可以便 捷的拆卸下来；微流控夹持模型本体1上设计有两个开关阀，同时有 两个接口可以排掉多余的流体，该结构设计使死体积降到极低，满足 低渗致密储层模型对流体计量精度的要求；采用固定中心距的结构， 这样的结构设计在极低的渗透率模型上应用尤其重要；模型需要经常 装卸可视釜的上盖，所以高温高压条件下上盖的密封性尤其重要，为 此用车氏密封法；光源、微观模型、高温高压可视釜及显微镜、摄像 机在0-90°范围内同步旋转，可有效实现不同地层倾角的气驱动态模拟，这样将显微镜的镜头安装在下面，使模型与显微镜距离很近； 在不影响可视釜强度的基础上设计了电热管直接插入主体的加热方 式，特点是加热效率高，拆卸方便，因为：高温高压及法兰式设计方 式，使得主体的壁厚很厚，导致外加热困难，法兰结构上有一部分金 属与强度没有关系，正好借用此部分安插电热管；现在设计的结构只 对两个密封点施加一定的预紧力，安装技术要求低，有效节约成本； 模型的定位，直接在可视釜主体用加工中心加工了和模型一样的台 阶，定位非常精准；直接加工两个手指提取模型，操作非常方便，又 能起到联通模型上下的流体空间作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，包括微流控夹持模型本体(1)和安装架机构，其特征在于，所述微流控夹持模型本体(1)活动安装于安装架机构上，安装架机构包括底板(2)，底板(2)的底部固定连接有多个支撑脚(3)，底板(2)的顶部固定连接有两个侧板(4)，两个侧板(4)相互靠近的一侧均开设有第一滑槽，两个第一滑槽内均滑动安装有第一滑块(5)，两个第一滑块(5)相互靠近的一侧均固定连接有安装板(6)，两个安装板(6)均与微流控夹持模型本体(1)相配合，两个第一滑槽内均设置有升降机构，两个升降机构分别与两个第一滑块(5)相配合。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，其特征在于，所述升降机构包括螺纹杆(7)、第一锥齿轮(8)，螺纹杆(7)转动安装于第一滑槽内，两个第一滑块(5)上均开设有螺纹孔，螺纹杆(7)螺纹安装于螺纹孔内，底板(2)内开设有传动腔(9)，螺纹杆(7)的一端延伸至传动腔(9)内并与第一锥齿轮(8)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，其特征在于，所述传动腔(9)内转动安装有第一旋转杆(10)，第一旋转杆(10)的外侧固定套设有两个第二锥齿轮(11)，两个第二锥齿轮(11)分别与两个第一锥齿轮(8)相啮合，第一旋转杆(10)的一端延伸至底板(2)的外侧并固定连接有手轮(12)。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，其特征在于，两个安装板(6)的一侧均开设有安装腔(13)，微流控夹持模型本体(1)的两侧均固定连接有安装块(14)，两个安装块(14)分别与两个安装腔(13)相配合，两个安装块(14)的一侧均固定连接有齿条(15)。

5.根据权利要求4所述的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，其特征在于，两个安装腔(13)的一侧内壁上均开设有第二滑槽，两个安装块(14)的一侧均固定连接有第二滑块(16)，两个第二滑块(16)分别滑动安装于两个第二滑槽内。

6.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，其特征在于，两个安装腔(13)内均转动安装有第二旋转杆(17)，两个第二旋转杆(17)的外侧均套设有齿轮(18)，两个齿轮(18)分别与两个齿条(15)相啮合。

7.根据权利要求1所述的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，其特征在于，两个安装板(6)的一侧均开设有矩形槽(19)，两个第二旋转杆(17)的一端分别延伸至两个矩形槽(19)内并固定连接有矩形杆(20)，两个矩形杆(20)的外侧均滑动套设有矩形块(21)，两个矩形块(21)分别与两个矩形槽(19)嵌合，两个矩形槽(19)的一侧内壁上均固定连接有第一磁铁环(22)，两个矩形块(21)的一侧均固定连接有第二磁铁环(23)，两个第一磁铁环(22)分别与两个第二磁铁环(23)相配合，两个矩形块(21)的另一端均固定连接有拉环(24)。

8.根据权利要求6所述的一种高温高压气驱专用微流控夹持模型，其特征在于，两个第二旋转杆(17)的外侧均固定套设有旋转轮(25)，两个齿轮(18)上均开设有旋转通孔，两个旋转轮(25)分别转动安装于两个旋转通孔内，两个旋转通孔的内壁上均固定连接有棘齿圈(26)，两个旋转轮(25)的外侧均对称设置有两个棘爪(27)，四个棘爪(27)两两一组分别与两个棘齿圈(26)相配合。

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