CN211697051U - 一种岩石中水分集取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种岩石中水分集取装置，包括用于放置岩石样品并将岩石样品粉碎的破碎部件、用于使岩石样品中的液态水汽化为水蒸气的高温部件、用于连接所述破碎部件和所述冷凝收集部件以形成循环回路的气体循环部件和用于使水蒸气液化为液态水的冷凝收集部件。通过上述方式，本实用新型通过在密闭样品仓内，使用高硬度刀片，将块状岩石样品破碎为粉末状，并对样品进行加热，使得岩石中水分与岩石完全分离且无损失，为完整获取岩石中水分奠定基础。接下来，使用制冷装置使水蒸气在冷凝液收集仓中液化为液态水，同时使气体在回路中不断循环流动，让水蒸气充分液化，从而完整地集取到岩石中的水分。

Description

一种岩石中水分集取装置

技术领域

本实用新型涉及岩石样品处理技术领域，特别是涉及一种岩石中水分集取装置。

背景技术

在地质学研究过程中，岩石是一种普遍的研究对象。而在岩石的研究中，进行岩石分析常常需要检测分析岩石中的水分，对岩石中水的研究是十分重要的，岩石中的水贯穿着岩石的形成等一系列地质过程，而且与油气及其它地质矿产关系密切，包含着丰富的地质意义。对岩石中水分进行研究分析，完整地获取其中的水分是第一步，而水分在岩石中的赋存状态复杂，导致其不易分离获取。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种岩石中水分集取装置，能够完整地收集和获取到岩石内部的水分，以便对岩样内水分进行分析。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种岩石中水分集取装置，包括用于放置岩石样品并将岩石样品粉碎的破碎部件、用于使岩石样品中的液态水汽化为水蒸气的高温部件、用于连接所述破碎部件和所述冷凝收集部件以形成循环回路的气体循环部件和用于使水蒸气液化为液态水的冷凝收集部件，所述高温部件位于所述破碎部件附近，所述破碎部件和所述冷凝收集部件通过所述气体循环部件连接。

提供一种岩石中水分集取装置，包括破碎部件、高温部件、气体循环部件和冷凝收集部件，所述破碎部件包括样品仓、打碎部件和驱动部件，所述打碎部件位于所述样品仓内，所述驱动部件与所述打碎部件连接，所述高温部件包括第一加热部件，所述第一加热部件与所述样品仓接触设置，所述气体循环部件包括气体循环泵、第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路的两端与所述破碎部件和所述冷凝收集部件连接，所述气体循环泵设置在所述第二管路上，所述冷凝收集部件包括制冷部件和冷凝液收集仓，所述制冷部件与所述冷凝液收集仓接触设置。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述样品仓的材质为不锈钢材料。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述打碎部件为刀片，所述刀片的材质为高硬度合金材料。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述驱动部件包括轴承和电机，所述电机和所述打碎部件通过所述轴承连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述轴承为陶瓷轴承，所述电机为高转速直流电机。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述高温部件还包括第二加热部件，所述第二加热部件缠绕于所述第一管路上。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述高温部件还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述样品仓内。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述制冷部件包括半导体制冷片和散热器，所述散热器设置在所述半导体制冷片上。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述冷凝收集部件还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述冷凝液收集仓内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的岩石中水分集取装置，通过在密闭样品仓内，使用高硬度刀片，将块状岩石样品破碎为粉末状，并对样品进行加热，使得岩石中水分与岩石完全分离且无损失，为完整获取岩石中水分奠定基础。接下来，使用制冷装置使水蒸气在冷凝液收集仓中液化为液态水，同时使气体在回路中不断循环流动，让水蒸气充分液化，从而完整地集取到岩石中的水分。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本实用新型的岩石中水分集取装置一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：100-破碎单元；200-高温单元；300-气体循环单元；400-冷凝收集单元；1-样品仓；2-刀片；3-轴承；4-电机；5-电加热棒；6-电加热带；7-第一温度传感器；8-气体循环泵；91-第一管路；92-第二管路；10-冷凝液收集仓；11-第二温度传感器；12-半导体制冷片；13-散热器。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，提供一种岩石中水分集取装置，包括破碎部件100、高温部件200、气体循环部件30和冷凝收集部件400。整个所述岩石中水分集取装置工作时是在密封环境中进行的。所述破碎部件100包括样品仓1、打碎部件和驱动部件，所述打碎部件位于所述样品仓1内，所述驱动部件与所述打碎部件连接。所述破碎部件100用于放置岩石样品，即将岩石样品放置在所述样品仓1内。所述打碎部件可以为刀片2。所述驱动部件包括轴承3和电机4，所述电机4和所述打碎部件通过所述轴承3连接。所述驱动部件位于所述打碎部件的下部，所述轴承3集成在样品仓1底部，所述刀片2装在轴承3上，所述电机4通过所述轴承3带动所述刀片2旋转，从而破碎样品。块状岩石样品在所述样品仓1内被刀片2破碎为粉末状。所述样品仓1的材质可以为不锈钢材料。所述刀片2的材质可以为高硬度合金材料，具体可以为SKD11。所述轴承可以为陶瓷轴承，所述电机可以为高转速直流电机，直流电机的转速为20000转/分钟。

所述气体循环部件300包括气体循环泵8、第一管路91和第二管路92。所述第一管路91和所述第二管路92的两端与所述破碎部件100和所述冷凝收集部件400连接，从而所述气体循环单元300、所述破碎部件100和所述所述冷凝收集部件400形成循环回路。所述气体循环泵8设置在所述第二管路92上， 所述气体循环泵8能带动水蒸气在循环回路中流动。即所述第一管路91使所述破碎部件100的样品仓1的出气口和所述冷凝收集部件400的冷凝液收集仓10的进气口相连通，所述第二管路92使所述破碎部件100的样品仓1的进气口和所述冷凝收集部件400的冷凝液收集仓10的出气口相连通。

所述高温部件200包括第一加热部件、第二加热部件和第一温度传感器7，用于加热岩石样品，使岩石样品中液态水汽化为水蒸气，并且为水蒸气在循环过程中提供高温环境而不至于液化。所述第一加热部件为加热棒5，所述第二加热部件为加热带6，所述加热棒5为电加热棒，所述加热带6为电加热带。所述加热棒5设置在所述样品仓1壁内，用于加热样品。所述加热带6缠绕于所述第一管路91上，用于维持水保持气态的温度。所述第一温度传感器7设置在所述样品仓1内，用于监测岩石样品温度。

所述冷凝收集部件400包括制冷部件、冷凝液收集仓10和第二温度传感器11，用于给水蒸气提供低温环境，使其液化为液态水，并且收集液态水。所述制冷部件与所述冷凝液收集仓10紧密接触设置，在冷凝液收集仓10内形成液化所需低温环境。所述制冷部件包括半导体制冷片12和散热器13，所述散热器13设置在所述半导体制冷片12上。所述第二温度传感器11设置在所述冷凝液收集仓10内，用于监测冷凝液收集仓10内温度。

具体地，岩石样品在样品仓1内破碎为粉末状，使用加热棒5对岩石样品进行加热，从而使岩石样品中水分完全汽化为水蒸气，在气体循环泵8的带动下，在加热带6形成的汽化温度条件下，气体进入到了冷凝液收集仓10中。半导体制冷片12使冷凝液收集仓10内保持较低温度，从而气体进入到冷凝液收集仓10后其中的水蒸气能够迅速地液化为液态水，并滞留在冷凝液收集仓10中。残余的气体在气体循环泵8的带动下，通过循环回路，反复地进入到冷凝液收集仓10中，使气体中的水蒸气不断液化为液态水直至完全。

本实施例的具体操作如下：

打开制冷部件电源，使半导体制冷片12和散热器13开始工作，保持第二温度传感器温度在0℃~5℃。将样品置入样品仓1中，启动电机4，持续工作3分钟后停止。打开加热棒5和加热带6电源，保持第一温度传感器温度在120℃~150℃，然后打开气体循环泵8电源。等待15分钟或观察冷凝液收集仓10内液面直至不再上升，关闭装置电源，取下冷凝液收集仓，取出收集到的水。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种岩石中水分集取装置，其特征在于，包括破碎部件、高温部件、气体循环部件和冷凝收集部件，所述破碎部件包括样品仓、打碎部件和驱动部件，所述打碎部件位于所述样品仓内，所述驱动部件与所述打碎部件连接，所述高温部件包括第一加热部件，所述第一加热部件与所述样品仓接触设置，所述气体循环部件包括气体循环泵、第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路的两端与所述破碎部件和所述冷凝收集部件连接，所述气体循环泵设置在所述第二管路上，所述冷凝收集部件包括制冷部件和冷凝液收集仓，所述制冷部件与所述冷凝液收集仓接触设置。

2.根据权利要求1所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述样品仓的材质为不锈钢材料。

3.根据权利要求1所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述打碎部件为刀片，所述刀片的材质为高硬度合金材料。

4.根据权利要求1所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述驱动部件包括轴承和电机，所述电机和所述打碎部件通过所述轴承连接。

5.根据权利要求4所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述轴承为陶瓷轴承，所述电机为高转速直流电机。

6.根据权利要求1所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述高温部件还包括第二加热部件，所述第二加热部件缠绕于所述第一管路上。

7.根据权利要求1所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述高温部件还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述样品仓内。

8.根据权利要求1所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述制冷部件包括半导体制冷片和散热器，所述散热器设置在所述半导体制冷片上。

9.根据权利要求1所述的岩石中水分集取装置，其特征在于，所述冷凝收集部件还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述冷凝液收集仓内。

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