CN210604460U - 一种适用于岩心测试的xrf自动测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种适用于岩心测试的XRF自动测试装置，包括设备夹持器组件；支架组件，其用于支撑和调节设备夹持器组件，设备夹持器组件设置在所述支架组件上；软件控制组件，其用于对设备夹持器组件和支架组件进行整体设定。通过设备夹持器组件、支架组件与软件控制组件的相互配合，可自动调节本申请中的设备与待测岩心样品的测试距离与水平状态，提高测试准确度与测试效率，并且可以有效保护装置，防止设备损坏。

Description

一种适用于岩心测试的XRF自动测试装置

技术领域

本实用新型涉及XRF测试技术领域领域，并且更具体地，涉及一种适用于岩心测试的XRF自动测试装置。

背景技术

近些年来，随着我国页岩油气勘探开发的不断深入，泥页岩层段成为了非常规勘探中重要的勘探层系，然而，在研究中发现，由于泥页岩层系中的有机质来源广泛，大量陆源碎屑的输入，水体深度的变化导致泥页岩层系中矿物组分等差异较大，无机非均质性较强。泥页岩层系强烈的无机非均质性严重制约页岩储集性能的评价与页岩油赋存机理研究，因此需要针对泥页岩层系中的无机矿物组成开展精细刻画，为泥页岩层系储集性能评价提供基础参数。

为解决上述关键地质问题，国内外多家公司研发的手持式X射线荧光光谱分析仪(X Ray Fluorescence，简称为“XRF”，下同)为有效刻画泥页岩层系中元素(矿物)组成的变化提供了便捷、快速及无损的测试手段。该类设备在分析测试过程中通过手持设备与待测岩心样品表面进行接触，通过X射线对岩心样品中的无机元素进行刻画，测试完成后通过其数据处理软件将元素含量转换成矿物含量。但是这种类型的设备在使用过程中仍存在较多不足之处：①手持式XRF测试仪抗冲撞性能差，无有效保护装置，设备易损坏。测试过程中岩心样品表面不平整(或岩心样品呈现无法调整成水平状态的倾斜面)均会导致设备发生侧倒(翻)，进而导致设备检测器的损坏，降低测试进度；②测试过程中测试设备对测试人员依赖性较强，需要其全程手持，工作效率低。测试过程中，工作人员需要手持设备对岩心样品进行分析测试，如要进行其他工作时，如记录测试数据、对岩心样品表面进行清理等工作，则必须停止测试工作，待其他工作完成后方可开始测试，进而导致测试整体时间滞后；③必须手动调节XRF与样品平行接触才可以对岩心样品进行分析。测试过程中岩心样品大小、高低、平整度不同，如果XRF与样品没有与岩心表面平行接触，测试结果误差会非常大。因此在测试过程中要经常对XRF进行调整后才可以进行有效测试，增加了测试时间，降低了测试效率。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种适用于岩心测试的XRF自动测试装置，通过设备夹持器组件、支架组件及软件控制组件三者的相互配合，可自动调节本申请中的设备与待测岩心样品的测试距离与水平状态，提高了测试准确度与测试效率，并且可以有效保护装置，防止设备损坏。

本实用新型提供一种XRF自动测试装置，包括设备夹持器组件；支架组件，其用于支撑和调节设备夹持器组件，设备夹持器组件设置在支架组件上；软件控制组件，其用于对所述设备夹持器组件和所述支架组件进行整体设定。

在其中一个实施方式中，支架组件包括平行排列的第一可调节伸缩杆和第二可调节伸缩杆，以及固定连接在二者之间的滑轨，其中，第一可调节伸缩杆和第二可调节伸缩杆能够在垂直于地面的方向上伸缩。通过伸缩调节，能够根据仪器与岩心测试面的高低距离来调整可调节伸缩杆的伸缩长度，使得仪器与岩心表面充分接触。

在其中一个实施方式中，支架组件还包括支撑架，支撑架包括平行排列的第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架与第一可调节伸缩杆的底端部固定连接，第二支撑架与第二可调节伸缩杆的底端部固定连接。通过设置支撑架来固定支撑可调节伸缩杆。

在其中一个实施方式中，设备夹持器组件还包括：设备夹持器，其用于夹持XRF测试仪；滑动器，与设备夹持器固定连接，并滑动地套设在滑轨上。通过设置设备夹持器来夹持XRF测试仪，取代了人工手持，避免了对测试人员的依赖，提高工作效率。通过设置滑动器，使得XRF测试仪能够沿着滑轨伸长的方向移动，进而测试不同位置的测试点。

在其中一个实施方式中，设备夹持器组件还包括水平校正器，其固定安装在滑动器上。通过设置水平校正器，可视化地确保XRF测试仪处于水平状态。

在其中一个实施方式中，设备夹持器内设置有固定海绵，其中，XRF测试仪安装在固定海绵中。固定海绵能够对XRF测试仪起到缓冲防震抗冲撞效果。

在其中一个实施方式中，在固定海绵与设备夹持器之间设置有垫片，防止XRF测试仪从设备夹持器201上脱落或滑动。

在其中一个实施方式中，软件控制组件包括测量间距设定器，其安装在设备夹持器中，与支架组件连接。通过设置测量间距设定器，使得采样均匀，并且保证采样的自动化。

在其中一个实施方式中，软件控制组件还包括：测试控制器，其安装在设备夹持器中，与XRF测试仪连接；计算机控制系统，其与测量间距设定器及测试控制器连接。通过测试控制器，有效控制XRF测试仪的启动，通过计算机控制系统的控制，自动化的完成对不同位置测试点的测试。

通过本申请提供的用于岩心测试的XRF自动测试装置，能够有效提高设备在分析测试过程中的安全性和测试稳定性，降低XRF分析设备对人员的依赖，减轻了测试人员的工作压力，使得分析测试工作效率得到较大提高。本实用新型应用范围可以应用于不同类型岩心、野外地质剖面的元素地球化学分析以及矿物学分析。此外，还可应用于常规与非常规岩性地层无机非均质性评价等领域，具有较好的推广前景。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中，

图1是本申请的XRF自动测试装置的俯视图；

图2是本申请的XRF自动测试装置的支架组件的其中一个实施方式的主视图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图1所示，本实用新型的XRF自动测试装置包括三大组件，支架组件100、设备夹持器组200和软件控制组件300。设备夹持器组件200；支架组件100，其用于支撑和调节设备夹持器组件200，设备夹持器组件200设置在支架组件100上；软件控制组件300，其用于对设备夹持器组件200和支架组件100进行整体设定。通过三个组件的相互配合，可自动调节本申请中的设备与待测岩心样品的测试距离与水平状态，提高测试准确度与测试效率，并且可以有效保护装置，防止设备损坏。

其中，在支架组件100中，包括平行排列的第一支撑架101和第二支撑架105，在支撑架的底部安装有滑轮104，滑轮104的个数可以是4个、6个或8个，根据支撑架的比例进行设置。滑轮104使得本装置可以在地面上滑动以变换不同的位置，滑轮104可以是滚动式或滑动式结构，滑轮104与第一支撑架101和第二支撑架105固定安装。

支架组件100还包括平行排列的第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106，以及固定连接在二者之间的滑轨103。其中，第一可调节伸缩杆102的底端部和第二可调节伸缩杆106的底端部分别固定安装在第一支撑架101和第二支撑架105上。如图2中的示意图所示，连接的方式可以是第一可调节伸缩杆102的底端部拧入到第一支撑架101上，或者第一可调节伸缩杆102的底端部嵌入固定到第一支撑架101内，只要能够实现将第一可调节伸缩杆102的底端部与第一支撑架101固定安装即可。同样，第二可调节伸缩杆106的底端部拧入到第二支撑架105上，或者第二可调节伸缩杆106的底端部嵌入固定到第二支撑架105内，只要能够实现将第二可调节伸缩杆105的底端部与第二支撑架105固定安装即可。

优选地，第一可调节伸缩杆102的一端部和第二可调节伸缩杆106的一端部分别固定安装在滑轨103两个端部，固定方式可以是采用固定件固定，例如采用螺栓、螺钉等紧固方式，也可以是将第一可调节伸缩杆102的一端部直接拧入滑轨的一端部，第二可调节伸缩杆106的一端部直接拧入滑轨的另一端部，滑轨103支撑在第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106之上。

另一优选地，滑轨的两个端部分别穿插的固定在第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106上。

第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106可以沿着杆长度的方向进行收缩，以调节平衡装置。当本申请的装置设备放置在地面上时，第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106可以沿着垂直于地面的方向上进行收缩，并且根据仪器与岩心测试面的高低距离来调整可调节伸缩杆的伸缩长度，使得仪器与岩心表面充分接触。

设备夹持器组件200包括设备夹持器201、固定海绵202、垫片203、滑动器204、水平校正器205以及XRF测试仪206。

设备夹持器201内部安装有固定海绵202，XRF测试仪206放入固定海绵202中，固定海绵202与设备夹持器201之间设置有垫片203。垫片203为防脱垫片，防止包围在设备夹持器201周边的固定海绵202从设备夹持器201上脱落或滑动。固定海绵202起到对XRF测试仪206的保护作用，并且能够起到缓冲防震抗冲撞效果。设备夹持器201相当于外壳，能够有效保护内部XRF测试仪206装置，使得XRF测试仪206不易被损坏，提高了设备的安全性。XRF测试仪206可以是手持式XRF测试仪，用设备夹持器201夹持手持式XRF测试仪206，进而取代了人工手持，避免了对测试人员的依赖，提高工作效率。

设备夹持器组件200中的滑动器204与设备夹持器201固定连接，滑动器204滑动地套设在滑轨103上，使得滑动器204可以沿着滑轨103滑动，进而带动XRF测试仪206沿着滑轨伸长的方向移动，以测试岩心样品的不同位置。

滑动器204上固定安装有水平校正器205，水平校正器205中有移动气泡，通过气泡的位置偏向可以得知XRF测试仪206是否处于水平状态，当气泡没有处于居中位置时，可以通过调节第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106的伸缩长度，以使水平校正器205中的气泡居中，保证XRF测试仪206处于水平状态。

软件控制组件300包括计算机控制系统301、测量间距设定器302和测试控制器303，计算机控制系统301与测量间距设定器302及测试控制器303通过数据线进行连接。测量间距设定器302及测试控制器303均可以设置在设备夹持器201内，通过固定海绵202将XRF测试仪206与测量间距设定器302及测试控制器303隔开。一方面充分保护XRF测试仪206的安全，另一方面，各部件之间设置固定海绵202是对各部件更好的固定。

测量间距设定器302与支架组件100连接，用于设定测试点之间的间距，当测试点之间的间距设定完成后，在测试过程中，滑动器204可以在滑轨103上移动相应的距离，每隔一个间距的距离移动一个测试位置点。测试控制器303与XRF测试仪206连接，控制XRF测试仪206的启动，即当XRF测试仪206移动至待测试点的位置，并且水平校正器205中的气泡到达居中位置后，测试控制器303触发测试按钮，XRF测试仪206开始测试，在整个测试过程中，该设备的自动化测试过程减少了工作人员的手持时间，提高整个测试人员工作效率。

在其中一个优选的实施方式中，测量间距设定器302和测试控制器303通过计算机控制系统301进行整体设定，软件控制组件300对支架组件100和设备夹持器组件200的移动测试间距(即测试点之间的间隔)进行整体设定，同时软件控制组件300设定当XRF测试仪206移动至待测试点后，连接XRF测试仪206的测试控制器303触发测试按钮，XRF测试仪206开始测试，测试过程中可通过滑动器204调整设备夹持器系统200的位置。

计算机控制系统301可以采用笔记本控制系统，在室外环境下作业时，方便携带使用；计算机控制系统301也可以采用台式机控制系统。通过装置中的软件控制系统300对支架组件100、设备夹持器组件200进行自动设定，可保证设备在测试过程中便捷的调整测试位置，提高测试工作效率。

优选地，在使用时，首先进行支架组件100的组装，将第一支撑架101和第二支撑架105相互平行地放好，将四个滑轮104分别与支撑架进行连接安装并与地面接触，其中两个滑轮104固定安装在第一支撑架101的底部，另外两个滑轮104固定安装在第二支撑架105的底部，将第一可调节伸缩杆102的一端部拧入第一支撑架101中固定，将第二可调节伸缩杆106的一端部拧入第二支撑架105中固定。

然后进行设备夹持器组件200的组装，将设备夹持器组件200上的滑动器204套入滑轨103后，再将第一可调节伸缩杆102的另一端部以及第二可调节伸缩杆106的另一端部分别拧入滑轨103的两个端部固定，将手持式XRF测试仪206放入固定海绵部件202中，通过防脱垫片203对手持式XRF测试仪206进行固定，根据手持式XRF测试仪206与岩心测试面的高低距离调整第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106，使手持式XRF测试仪206与岩心表面充分接触，同时通过调节第一可调节伸缩杆102和第二可调节伸缩杆106使水平校正器205中的气泡居中，保证手持式XRF测试仪206处于水平状态。

之后进行软件控制组件300的组装，将计算机控制系统301与测量间距设定器302及测试控制器303通过数据线进行连接。

安装完成后，开始进行实际测试过程。通过软件控制组件300对支架组件100和设备夹持器组件200的移动测试间距(即测试点之间的间隔)进行整体设定，同时软件控制组件300设定当手持式XRF测试仪206移动至待测试点后，连接手持式XRF测试仪206的测试控制器303触发测试按钮，手持式XRF测试仪206开始测试，当测试完某点之后，可通过滑动器204在滑轨103的伸长方向上进行移动，也可通过滑轮104进行装置的前后左右移动。之后的测试流程重复上述过程即可，测试过程中可通过滑动器204调整设备夹持器组件200的位置。

在其中一个实施方式中，取长度为1米的待测试岩心样品两根，共计2米长。设定手持式XRF测试仪对每个测试点的测试时间需要1分钟，每间隔2厘米测试一个点，因此，2米长的待测试岩心样品需要测试100个点。按照现有技术的方法，总的测试时间需要100分钟，而人员停止测试完成记录的总时间需要50分钟，调整设备分析测试状态所花费的时间为60分钟，因此在整个过程中，共计需要210分钟完成对2米长100个测试点的分析测试。

采用本实用新型装置后，总的测试时间需要100分钟不变，而人员停止测试完成记录的总时间为15分钟，调整设备分析测试状态所花费的时间为10分钟，在整个过程中，共计需要125分钟完成对2米长100个测试点的分析测试。因此，采用本实用新型的装置后分析测试时间缩短了85分钟，工作效率提高了40.5％，与现有技术方法相对比，本装置减轻了分析测试过程中实验设备对测试人员的依赖性，减小了工作人员压力，显著提高了分析测试工作效率。

本实用新型提供的适用于岩心测试的XRF自动测试装置，通过设备夹持器系统组件200将手持式XRF测试仪206固定后，通过软件控制组件300对支架组件100和设备夹持器组件200的移动测试间距(即测试点之间的间隔)和测试启动进行整体控制设定，使手持式XRF测试仪206可以针对岩心样品自动进行分析测试。本实用新型能够有效提高设备在分析测试过程中的安全性和测试稳定性，降低XRF分析设备对人员的依赖，减轻了测试人员的工作压力，使得分析测试工作效率得到较大提高。本实用新型应用范围可以应用于不同类型岩心、野外地质剖面的元素地球化学分析、矿物学分析以及应用于常规与非常规岩性地层无机非均质性评价等领域，具有较好的推广前景。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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，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。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (9)

1.一种XRF自动测试装置，其特征在于，包括：

设备夹持器组件；

支架组件，其用于支撑和调节所述设备夹持器组件，所述设备夹持器组件设置在所述支架组件上；

软件控制组件，其用于对所述设备夹持器组件和所述支架组件进行整体设定。

2.根据权利要求1所述的XRF自动测试装置，其特征在于，所述支架组件包括平行排列的第一可调节伸缩杆和第二可调节伸缩杆，以及固定连接在二者之间的滑轨，其中，所述第一可调节伸缩杆和所述第二可调节伸缩杆能够在垂直于地面的方向上伸缩。

3.根据权利要求2所述的XRF自动测试装置，其特征在于，所述支架组件还包括支撑架，所述支撑架包括平行排列的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架与所述第一可调节伸缩杆的底端部固定连接，所述第二支撑架与所述第二可调节伸缩杆的底端部固定连接。

4.根据权利要求2所述的XRF自动测试装置，其特征在于，所述设备夹持器组件还包括：

设备夹持器，其用于夹持XRF测试仪；

滑动器，与所述设备夹持器固定连接，并滑动地套设在所述滑轨上。

5.根据权利要求4所述的XRF自动测试装置，其特征在于，所述设备夹持器组件还包括水平校正器，其固定安装在所述滑动器上。

6.根据权利要求4所述的XRF自动测试装置，其特征在于，所述设备夹持器内设置有固定海绵，其中，所述XRF测试仪安装在所述固定海绵中。

7.根据权利要求6所述的XRF自动测试装置，其特征在于，在所述固定海绵与所述设备夹持器之间设置有垫片。

8.根据权利要求4所述的XRF自动测试装置，其特征在于，所述软件控制组件包括测量间距设定器，其安装在所述设备夹持器中，与所述支架组件连接。

9.根据权利要求8所述的XRF自动测试装置，其特征在于，所述软件控制组件还包括：

测试控制器，其安装在所述设备夹持器中，与所述XRF测试仪连接；

计算机控制系统，其与所述测量间距设定器及所述测试控制器连接。

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