CN213749521U - 一种超声波岩心夹持器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超声波岩心夹持器，涉及渗流实验设备领域，包括筒体，筒体一端设有和法兰盘连接的连接法兰，法兰盘内设有超声波换能器，超声波换能器连有超声波专用电源；筒体设有连接法兰一端的内壁上连接有环空堵头；筒体远离连接法兰的一端固定安装有连接头，连接头连接有夹持调节机构，连接头内穿设有调节堵头；连接法兰侧壁开设有与环空堵头内部连通的进气/液通孔、进气/液端排气通孔，调节堵头上开设有与胶筒内部连通的出气/液通孔；筒体位于胶筒处的侧壁上分别开设有与筒体内部连通的环压进气/液通孔和环压排气通孔；筒体内设置有用于放置柱塞状岩心的胶筒。本实用新型通过施加超声波物理场，提高了低渗透砂岩铀矿石岩心渗透率。

Description

一种超声波岩心夹持器

技术领域

本实用新型涉及渗流实验设备领域，特别是涉及一种超声波岩心夹持器。

背景技术

现有岩心夹持器是两端均为堵头进行夹持岩心样品，用于测试岩心的气体或液体渗透率，该渗透率为岩心固有的渗透率，采用现有岩心夹持器并不能改变岩心渗透率。对于低渗透砂岩铀矿石岩心来说，岩性和岩石结构比较复杂，孔隙分布不均、孔喉狭小、毛细管现象突出，从而导致在地浸采铀过程中溶液流动阻力大，抽注液流量小，浸出剂与铀矿石难以充分接触，严重影响铀浸出率和地浸开采的经济效益。因此，需要一种适用于提高低渗透砂岩铀矿石岩心渗透率的岩心夹持器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超声波岩心夹持器，以解决上述现有技术存在的问题，通过施加超声波物理场，提高低渗透砂岩铀矿石岩心渗透率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种超声波岩心夹持器，包括内部中空的筒体，所述筒体一端的外壁上设置有连接法兰，所述连接法兰通过螺栓固定连接有法兰盘，所述法兰盘内设置有超声波换能器，所述超声波换能器连接有超声波专用电源；所述筒体设置有连接法兰一端的内壁上连接有环空堵头，所述环空堵头与所述超声波换能器之间具有间隙；所述筒体远离连接法兰的一端固定安装有连接头，所述连接头末端连接有夹持调节机构，所述连接头内穿设有调节堵头，所述调节堵头一端插设于所述筒体内，另一端插设于所述夹持调节机构内；所述筒体内设置有胶筒，所述胶筒一端密封设置于所述调节堵头和所述筒体内壁之间，另一端密封设置于所述环空堵头和所述筒体内壁之间；所述连接法兰侧壁一端开设有与所述环空堵头内部连通的进气/液通孔，另一端开设有与所述环空堵头内部连通的进气/液端排气通孔，所述环空堵头与所述一端胶筒连通，所述调节堵头上开设有与所述胶筒内部连通的出气/液通孔；所述筒体位于所述胶筒处的侧壁上分别开设有与所述筒体内部连通的环压进气/液通孔和环压排气通孔；所述胶筒内用于放置柱塞状岩心。

可选的，所述超声波换能器固定设置于超声波换能器端盖和超声波换能器后盖之间，所述超声波换能器后盖一端与所述超声波换能器端盖固定连接，另一端与电源连接；所述超声波换能器端盖与所述法兰盘内壁固定连接，所述超声波换能器端盖与所述筒体外端部和所述环空堵头外端部之间均具有间隙。

可选的，所述法兰盘与所述超声波换能器端盖之间设置有O型密封圈；所述环空堵头和所述筒体内壁之间设置有O型密封圈。

可选的，所述连接头一端与所述筒体一端外壁螺纹连接，所述连接头另一端外周面上设有环形内凹部；所述夹持调节机构固定在所述连接头的环形内凹部，并与所述调节堵头远离柱塞状岩心的端面相抵。

可选的，所述夹持调节机构包括顶杆和截面呈U形的连接块，所述连接块的U形端部内壁上设有与所述连接头的环形内凹部契合的勾爪；所述连接块的U形底部开设有通孔，所述顶杆穿设于该通孔内，且所述顶杆一端与所述调节堵头相抵，另一端设有手柄。

可选的，所述超声波换能器端盖与所述筒体外端部和所述环空堵头外端部之间的间隙为1-3mm。

可选的，所述超声波换能器的超声波频率为16-100kHz之间。

可选的，所述胶筒内放置的柱塞状岩心的直径为10mm、25mm、38mm或70mm。

可选的，所述筒体靠近所述连接头一端的内壁上连接有中空堵头，所述调节堵头一端穿过所述中空堵头后与胶筒内的柱塞状岩心一端相抵；所述胶筒一端密封设置于所述中空堵头和所述筒体内壁之间。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型将低渗透砂岩铀矿石岩心置于超声波的物理场环境中，使超声波沿着岩心纵向传播，与气/液体渗流方向一致，加快气/液体的渗流速度，利用超声波的机械作用和空化作用等物理过程改造岩心的孔隙结构，可用于岩心解堵、增渗，提高低渗透砂岩铀矿石的渗透率。可用于不同超声波频率、不同超声波功率作用下低渗透砂岩铀矿石岩心渗透率的测试。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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他的附图。

图1为本实用新型超声波岩心夹持器剖面示意图；

附图标记说明：1.超声波换能器，2.超声波换能器端盖，3.超声波换能器后盖，4.法兰盘，5.筒体，6.环空堵头，7.胶筒，8.连接头，9.调节堵头，10.夹持调节机构，1001.连接块，1002.顶杆，11.进气/液通孔，12.进气/液端排气通孔，13.环压进气/液通孔，14.环压排气通孔，15.柱塞状岩心，16.出气/液通孔，17.螺栓，18.O型密封圈，19.中空堵头，20.连接法兰。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型的目的是提供一种超声波岩心夹持器，以解决上述现有技术存在的问题，通过施加超声波物理场，提高低渗透砂岩铀矿石岩心渗透率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种超声波岩心夹持器，如图1所示，包括超声波换能器1、超声波换能器端盖2、超声波换能器后盖3、法兰盘4、筒体5、环空堵头6、胶筒7、连接头8、调节堵头9和夹持调节机构10。超声波换能器1为压电陶瓷振动片，压电陶瓷振动片置于超声波换能器端盖2的腔体内，超声波换能器端盖2与法兰盘4螺纹连接，螺纹外有O型密封圈18，超声波换能器后盖3与超声波换能器端盖2螺纹连接，超声波换能器后盖3连接电源，筒体5为环形中空结构，筒体5一端外壁上一体成型有连接法兰20，连接法兰20与超声波换能器端盖2的法兰盘4密封固定连接，环空堵头6位于筒体5与超声波换能器端盖2中间的环空内，环空堵头6、筒体5与超声波换能器端盖2中间无接触，间距1-3mm，环空堵头6位于筒体5内部的一端伸入胶筒7内，并与筒体5内壁配合密封设置，胶筒7内放置柱塞状岩心15，连接头8一端与筒体5另一端外壁螺纹连接，连接头8另一端外周面上设有环形内凹部，连接头8的轴向中心开设有与调节堵头9外径相适应的通孔，调节堵头9一端由连接头8的通孔穿入并伸入胶筒7内与柱塞状岩心样品相抵，连接法兰20侧壁一端开设有与环空堵头6内部连通的进气/液通孔11，另一端开设有与环空堵头6内部连通的进气/液端排气通孔12，进气/液通孔11和进气/液端排气通孔12通过环空堵头6与超声波换能器端盖2处的间隙与环空堵头6内部连通；调节堵头9上开设有与胶筒7内部连通的出气/液通孔16；筒体5位于胶筒7位置处的侧壁上分别开设有与筒体5内部连通的环压进气/液通孔13和环压排气通孔14，夹持调节机构10固定在连接头8的另一端并与调节堵头9远离岩心样品的端面相抵。夹持调节机构10包括截面呈U形的连接块1001和顶杆1002，连接块1001U形两端设有与连接头8环形内凹部契合的勾爪，顶杆1002一端与调节堵头9相抵，远离调节堵头9的一端设有辅助旋转的手柄，利用旋转顶杆1002来控制调节堵头9的旋进，用于控制岩心样品的加持松紧程度。筒体5靠近连接头8一端的内壁上连接有中空堵头19，调节堵头9一端穿过中空堵头19后与胶筒7内的柱塞状岩心一端相抵；胶筒7一端密封设置于中空堵头19和筒体5内壁之间。

每个超声波换能器1的压电陶瓷振动片对应一个固有频率，根据所用超声波频率可更换超声波换能器组件，所用超声波频率一般在16-100kHz。本实用新型可放置的岩心直径为10mm、25mm、38mm、70mm等，根据试验目的和要求可加工不同直径的超声波岩心夹持器，以适应不同规格的岩心直径。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种超声波岩心夹持器，其特征在于：包括内部中空的筒体，所述筒体一端的外壁上设置有连接法兰，所述连接法兰通过螺栓固定连接有法兰盘，所述法兰盘内设置有超声波换能器，所述超声波换能器连接有超声波专用电源；所述筒体设置有连接法兰一端的内壁上连接有环空堵头，所述环空堵头与所述超声波换能器之间具有间隙；所述筒体远离连接法兰的一端固定安装有连接头，所述连接头末端连接有夹持调节机构，所述连接头内穿设有调节堵头，所述调节堵头一端插设于所述筒体内，另一端插设于所述夹持调节机构内；所述筒体内设置有胶筒，所述胶筒一端密封设置于所述调节堵头和所述筒体内壁之间，另一端密封设置于所述环空堵头和所述筒体内壁之间；所述连接法兰侧壁一端开设有与所述环空堵头内部连通的进气/液通孔，另一端开设有与所述环空堵头内部连通的进气/液端排气通孔，所述调节堵头上开设有与所述胶筒内部连通的出气/液通孔；所述筒体位于所述胶筒处的侧壁上分别开设有与所述筒体内部连通的环压进气/液通孔和环压排气通孔；所述胶筒内用于放置柱塞状岩心。

2.根据权利要求1所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述超声波换能器固定设置于超声波换能器端盖和超声波换能器后盖之间，所述超声波换能器后盖一端与所述超声波换能器端盖固定连接，另一端与超声波专用电源连接；所述超声波换能器端盖与所述法兰盘内壁固定连接，所述超声波换能器端盖与所述筒体外端部和所述环空堵头外端部之间均具有间隙。

3.根据权利要求2所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述法兰盘与所述超声波换能器端盖之间设置有O型密封圈；所述环空堵头和所述筒体内壁之间设置有O型密封圈。

4.根据权利要求1所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述连接头一端与所述筒体一端外壁螺纹连接，所述连接头另一端外周面上设有环形内凹部；所述夹持调节机构固定在所述连接头的环形内凹部，并与所述调节堵头远离柱塞状岩心的端面相抵。

5.根据权利要求4所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述夹持调节机构包括顶杆和截面呈U形的连接块，所述连接块的U形端部内壁上设有与所述连接头的环形内凹部契合的勾爪；所述连接块的U形底部开设有通孔，所述顶杆穿设于该通孔内，且所述顶杆一端与所述调节堵头相抵，另一端设有手柄。

6.根据权利要求2所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述超声波换能器端盖与所述筒体外端部和所述环空堵头外端部之间的间隙为1-3mm。

7.根据权利要求1所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述超声波换能器的超声波频率为16-100kHz之间。

8.根据权利要求1所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述胶筒内放置的柱塞状岩心的直径为10mm、25mm、38mm或70mm。

9.根据权利要求4所述的所述的超声波岩心夹持器，其特征在于：所述筒体靠近所述连接头一端的内壁上连接有中空堵头，所述调节堵头一端穿过所述中空堵头后与胶筒内的柱塞状岩心一端相抵；所述胶筒一端密封设置于所述中空堵头和所述筒体内壁之间。

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