CN213933662U - 一种核磁共振系统用三轴夹持器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种核磁共振系统用三轴夹持器，属于核磁共振检测技术领域，包括：夹持主体，具有用于放置样品的容纳腔；封堵组件，具有两个，分别设置在容纳腔的两端；封堵组件包括：轴压推杆和轴压端盖，轴压端盖上具有连通外界与容纳腔的围压通孔；轴压推杆可沿轴向滑动地穿过轴压端盖且部分伸入容纳腔内，轴压推杆的内部具有连通外界与容纳腔的驱替通孔。本实用新型通过围压通孔对样品施加围压压力，通过驱替通孔对样品施加轴向驱替压力，通过轴压推杆的轴向滑动对样品端面施加轴向压力，模拟了样品的全空间受力情况，使样品测得的孔隙度、渗透率、饱和度等参数更加准确、可靠。

Description

一种核磁共振系统用三轴夹持器

技术领域

本实用新型涉及核磁共振检测技术领域，具体涉及一种核磁共振系统用三轴夹持器。

背景技术

在油气勘探开发以及深部岩体工程中，相关地层的岩体所处环境的应力场、温度场、渗流场与岩体变形场之间存在着相互作用和相互制约的复杂关系。在岩体开挖以及油气开采过程中，为了避免岩体因应力集中、卸荷而诱发灾变以及因高温、高压、高渗流而影响开采效率，需取出相关地层的岩石样品，模拟岩石所处环境来测量岩石样品的孔隙度、渗透率、饱和度等参数。

目前，用常规夹持器对岩石样品进行固定夹持，常规夹持器的主体为金属筒，且金属筒的两端装有金属堵头；岩石样品以及核磁共振射频线圈均放置于金属筒内部，第一流体从金属堵头中间的通孔流入对岩石样品形成驱替压力，第二流体从金属筒外壁的通孔流入对岩石样品形成围压压力，同时射频线圈发出射频脉冲，进行核磁共振检测。

上述的常规夹持器结构，仅能对岩石样品施加驱替压力以及围压压力，不能完全模拟岩石样品在地层的受力情况，从而导致测量结构不准确。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的常规夹持器的施力场不能完全模拟岩石样品在地层的受力情况的缺陷，从而提供一种核磁共振系统用三轴夹持器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，包括：

夹持主体，具有用于放置样品的容纳腔；

封堵组件，具有两个，分别设置在所述容纳腔的两端；

所述封堵组件包括：轴压推杆和轴压端盖，所述轴压端盖上具有连通外界与所述容纳腔的围压通孔；所述轴压推杆可沿轴向滑动地穿过所述轴压端盖且部分伸入所述容纳腔内，所述轴压推杆的内部具有连通外界与所述容纳腔的驱替通孔。

作为优选方案，所述轴压推杆上具有沿径向向外伸出的驱动凸缘，所述轴压端盖上具有适于所述轴压推杆的驱动凸缘沿轴向滑动的驱动槽，所述轴压端盖上还具有连通外界与所述驱动槽的轴压通孔。

作为优选方案，所述轴压推杆的内部的驱替通孔具有至少两个，其中包括设置在所述轴压推杆的中心的第一驱替通孔和围绕所述第一驱替通孔间隔设置的第二驱替通孔。

作为优选方案，还包括：

轴压顶杆，可拆卸地对接在所述轴压推杆的朝向所述夹持主体内部的一端，所述轴压顶杆的内部具有分别连通所述驱替通孔的通孔；

定位柱，具有至少一个，连接在所述轴压顶杆与所述轴压推杆之间，所述定位柱与所述轴压顶杆和所述轴压推杆之间的连接缝分别与所述轴压顶杆和所述轴压推杆之间的连接缝交错布置。

作为优选方案，还包括：

轴向压盖，连接在所述夹持主体的端部，并将所述轴压端盖压紧在所述夹持主体上。

作为优选方案，还包括：轴向受力体，套设在所述夹持主体外壁上，且两端部分别与所述轴向压盖连接。

作为优选方案，还包括：环形骨架，套设在所述夹持主体的外壁上，并与所述夹持主体的外壁之间具有间隔，所述环形骨架的外壁上适于环绕设置射频线圈。

作为优选方案，所述环形骨架的外壁上具有适于容纳所述射频线圈的定位槽。

作为优选方案，还包括：轴向受力体，套设在所述夹持主体及所述环形骨架的外壁上，并对所述环形骨架的两端形成抵接。

作为优选方案，所述环形骨架两端分别设有密封环，所述密封环插设在所述环形骨架与所述夹持主体的外壁之间。

作为优选方案，所述密封环上具有用于抵接在所述环形骨架的端部的抵接台，所述轴向受力体对所述密封环形成抵接。

作为优选方案，所述密封环上具有冷却液容纳槽以及冷却液注入孔。

作为优选方案，所述密封环上的所述冷却液容纳槽，与所述环形骨架和所述夹持主体之间的间隔相通。

作为优选方案，所述轴向受力体的外壁上具有至少一个通槽。

作为优选方案，还包括：

屏蔽罩，可拆卸地罩设在所述射频线圈外。

作为优选方案，所述屏蔽罩上设置有适于与所述射频线圈连接的电连接件。

作为优选方案，所述夹持主体的材质选用氧化锆。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，通过围压通孔对样品施加围压压力，通过驱替通孔对样品施加轴向驱替压力，通过轴压推杆的轴向滑动对样品端面施加轴向压力，模拟了样品的全空间受力情况，使样品测得的孔隙度、渗透率、饱和度等参数更加准确、可靠。

2.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，向轴压通孔内通入压力油，通过压力油推动轴压推杆；通过控制压力油的压强来调节作用在轴压推杆的压力，进而实现对样品端面施加轴向力；无需增加额外的动力装置，结构简单、可靠。

3.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，驱替通孔至少两个，能够同时通入不同的压力油对样品进行驱替压力测试。

4.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，轴压顶杆可拆卸地连接在轴压推杆上，通过轴压顶杆对样品端面施压；较一体式的轴压推杆来说，在后期维护、更换过程中，仅需更换轴压顶杆即可；定位柱嵌接在轴压顶杆与轴压推杆之间，且穿过轴压顶杆与轴压推杆之间的连接缝，便于将不同的驱替通孔隔开，防止不同的驱替通孔间的渗流。

5.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，轴向压盖的设置，增强了轴压端盖封堵在夹持主体上的保持力，避免轴压端盖在施加轴向压力过程与夹持主体脱离。

6.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，在对样品端面施加轴向压力时，样品产生的反作用力间接地作用在轴向受力体，轴向受力体分担了部分反作用力，进而增加了三轴夹持器整体的强度；另外，轴向受力体能够实现对环形骨架的固定。

7.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，射频线圈与夹持主体的外壁之间具有间隔，减少了夹持主体对射频线圈的热传递的热量。

8.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，环形骨架上的定位槽，实现了对射频线圈固定及定位。

9.本实用新型提供的核磁共振系统用三轴夹持器，密封环插设在环形骨架与夹持主体的外壁之间，保证了环形骨架与夹持主体的之间具有固定间隔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型中提供的核磁共振系统用三轴夹持器立体结构示意图。

图2为图1的主视剖视图。

图3为夹持主体的立体结构示意图。

图4为轴压端盖的立体结构示意图。

图5为图4的主视剖视图。

图6为轴压推杆的立体结构示意图。

图7为图6的主视剖视图。

图8为轴压顶杆的立体结构示意图。

图9为图8的主视剖视图。

图10为定位柱的主视剖视图。

图11为轴向受力体的立体结构示意图。

图12为图11的主视剖视图。

图13为轴向压盖的立体结构示意图。

图14为图13的主视剖视图。

图15为环形骨架的立体结构示意图。

图16为密封环的立体结构示意图。

图17为图16的主视剖视图。

附图标记说明：

1、夹持主体；2、轴向受力体；3、环形骨架；4、轴压推杆；5、轴压顶杆；6、轴压端盖；7、轴向压盖；8、容纳腔；9、平切面；10、第一抵挡凸缘；11、第一阶梯孔；12、第二阶梯孔；13、轴压通孔；14、围压通孔；15、驱动凸缘；16、密封垫环；17、第一驱替通孔；18、第二驱替通孔；19、第二抵挡凸缘；20、第一通孔；21、第二通孔；22、圆形槽；23、辐射槽；24、定位柱；25、过渡通孔；26、第三阶梯孔；27、第四阶梯孔；28、通槽；29、套筒；30、卡接凸缘；31、阶梯槽；32、阶梯台；33、减重孔；34、密封环；35、定位槽；36、电连接件；37、壳体支架；38、端部板；39、侧壁板；40、抵接台；41、冷却液容纳槽；42、冷却液注入孔；43、凹槽。

具体实施方式

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。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供的核磁共振系统用三轴夹持器，如图1、图2所示，包括：夹持主体1、封堵组件、轴向受力体2、环形骨架3、射频线圈以及屏蔽罩；所述封堵组件包括：轴压推杆4、轴压顶杆5、轴压端盖6以及轴向压盖7。

如图2、图3所示，所述夹持主体1选用氧化锆，所述夹持主体1为柱状结构，内部具有沿轴向贯通的容纳腔8，所述容纳腔8内适于放置样品；所述夹持主体1的两端的外壁上对称地设有平切面9。

如图2、图4、图5所示，所述轴压端盖6的外壁上具有沿径向向外伸出的第一抵挡凸缘10，内部具有贯通轴向的第一阶梯孔11和第二阶梯孔12；所述轴压端盖6的一端伸入所述容纳腔8内，所述第一抵挡凸缘10与所述容纳腔8的端部抵接，所述轴压端盖6的外壁通过密封圈与所述容纳腔8的内壁密封连接；所述轴向压盖7的朝向所述第一抵挡凸缘10的一端具有轴压通孔13和围压通孔14，所述轴压通孔13和围压通孔14均与所述轴向压盖7的轴线平行；所述轴压通孔13连通外界与所述第二阶梯孔12；所述围压通孔14连通外界与所述夹持主体1容纳腔8，且不与所述第一阶梯孔11和所述第二阶梯孔12连通。

如图2、图6、图7所示，所述轴压推杆4滑动穿过所述第一阶梯孔11和所述第二阶梯孔12，且部分伸入所述容纳腔8内；所述轴压推杆4上具有沿径向向外伸出的驱动凸缘15，所述驱动凸缘15的外壁与所述第二阶梯孔12接触滑动连接；所述驱动凸缘15与所述轴压端盖6的内阶梯面之间形成驱动槽，所述轴压通孔13与所述驱动槽连通；所述驱动凸缘15与所述轴压端盖6的内阶梯面之间设有密封垫环16，所述密封垫环16与所述第二阶梯孔12滑动密封；所述驱动凸缘15的外壁与第二阶梯孔12通过密封圈进行滑动密封，所述轴压推杆4的外壁与所述第一阶梯孔11通过密封圈进行滑动密封。所述轴压推杆4的内部间隔地设有第一驱替通孔17与第二驱替通孔18，所述第一驱替通孔17贯穿所述轴压推杆4的轴线。

如图2、图8、图9，所述轴压推杆4的朝向所述夹持主体1内部的一端螺纹连接有所述轴压顶杆5，所述轴压顶杆5采用氧化锆材质；所述轴压顶杆5上具有沿径向向外伸出的第二抵挡凸缘19，所述第二抵挡凸缘19与所述轴压推杆4端部抵接；所述第二抵挡凸缘19的外壁与所述夹持主体1的容纳腔8内壁之间具有间隙，所述围压通孔14通过所述间隙与所述容纳腔8连通。所述轴压顶杆5的内部具有分别连通所述第一驱替通孔17与所述第二驱替通孔18的第一通孔20和第二通孔21，所述轴压顶杆5的端面上具有圆形槽22，所述圆形槽22与所述第一通孔20和所述第二通孔21之间通过辐射槽23连通。

如图2、图10所示，所述第一驱替通孔17与所述第一通孔20之间连接有定位柱24，所述定位柱24的一端嵌接在所述第一通孔20内，另一端嵌接在所述第一驱替通孔17内；所述定位柱24的内部具有连通所述第一驱替通孔17与所述第一通孔20的过渡通孔25，所述定位柱24的外壁通过密封圈分别与所述第一驱替通孔17、所述第一通孔20密封连接。

如图2、图11、图12所示，所述轴向受力体2为筒状结构，套设在所述夹持主体1的外壁上，所述轴向受力体2的两端分别设有外螺纹；所述轴向受力体2的内部具有贯通轴向的第三阶梯孔26和第四阶梯孔27，所述第四阶梯孔27的外壁上对称地开设有四个通槽28，便于透过通槽28对环形骨架3进行安装、调整；所述第四阶梯孔27的内壁通过套筒29与所述夹持主体1的外壁抵接，所述套筒29的内壁上具有与所述夹持主体1的平切面9抵接的卡接凸缘30，所述卡接凸缘30抵接阻挡在所述轴压端盖6的第一抵挡凸缘10与所述夹持主体1之间；所述第四阶梯孔27的内壁与夹持主体1外壁之间具有适于安装所述环形挂架的间隔。

如图2、图13、图14，所述轴向压盖7的内部具有贯通的阶梯槽31，所述轴向压盖7套设在所述轴向受力体2外壁上；所述轴压端盖6的第一抵挡凸缘10与所述阶梯槽31的阶梯台32抵接，所述轴向压盖7通过与所述轴向受力体2螺纹连接、将所述轴压端盖6压紧在所述夹持主体1上。所述轴向压盖7采用钛合金材质，且所述轴向压盖7的外端部上设有减重孔33。

如图2、图15所示，所述环形骨架3选用聚四氟乙烯材质，套设在所述夹持主体1的外壁上，两端部分别通过密封环34与所述轴向受力体2抵接，并与所述夹持主体1的外壁之间具有间隔；所述环形骨架3的外壁上具有多个适于容纳所述射频线圈的定位槽35，所述射频线圈套设在所述环形骨架3上。所述屏蔽罩通过螺钉连接在所述轴向受力体2的外壁上，即罩设在所述射频线圈的外部，避免射频线圈对外界产生辐射影响；所述屏蔽罩的内壁上设置有适于与所述射频线圈连接的电连接件36，避免导线外置出现拉扯现象。如图1所示，所述屏蔽罩为长方体框架结构，包括：壳体支架37、端部板38以及侧壁板39。

如图2、图16、图17所示，所述密封环34的外壁呈阶梯状，一端插设在所述环形骨架3与所述夹持主体1的外壁之间、并通过密封圈与所述夹持主体1密封连接，另一端具有具有适于抵接在所述环形骨架3的端部的抵接台40，所述密封环34实现了对环形骨架3的轴向限位；所述密封环34上具有冷却液容纳槽41以及冷却液注入孔42，所述冷却液注入孔42与所述冷却液容纳槽41连通；所述密封环34的内侧壁的设有多个凹槽43，所述凹槽43连通在所述冷却液容纳槽41和与所述环形骨架3和所述夹持主体1之间的间隔之间。所述夹持主体1外壁上的热量通过所述密封环34向所述环形骨架3传导，冷却液经所述冷却液注入孔42对所述密封环34进行降温，进而降低了热传导现象；并且冷却液能够经所述冷却液容纳槽41流入所述环形骨架3与夹持主体1之间的间隔内，对所述夹持主体1进行冷却降温，减小对环形骨架3的辐射热。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，包括：

夹持主体(1)，具有用于放置样品的容纳腔(8)；

封堵组件，具有两个，分别设置在所述容纳腔(8)的两端；

所述封堵组件包括：轴压推杆(4)和轴压端盖(6)，所述轴压端盖(6)上具有连通外界与所述容纳腔(8)的围压通孔(14)；所述轴压推杆(4)可沿轴向滑动地穿过所述轴压端盖(6)且部分伸入所述容纳腔(8)内，所述轴压推杆(4)的内部具有连通外界与所述容纳腔(8)的驱替通孔。

2.根据权利要求1所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，所述轴压推杆(4)上具有沿径向向外伸出的驱动凸缘(15)，所述轴压端盖(6)上具有适于所述轴压推杆(4)的驱动凸缘(15)沿轴向滑动的驱动槽，所述轴压端盖(6)上还具有连通外界与所述驱动槽的轴压通孔(13)。

3.根据权利要求1所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，所述轴压推杆(4)的内部的驱替通孔具有至少两个，其中包括设置在所述轴压推杆(4)的中心的第一驱替通孔(17)和围绕所述第一驱替通孔(17)间隔设置的第二驱替通孔(18)。

4.根据权利要求3所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，还包括：

轴压顶杆(5)，可拆卸地对接在所述轴压推杆(4)的朝向所述夹持主体(1)内部的一端，所述轴压顶杆(5)的内部具有分别连通所述驱替通孔的通孔；

定位柱(24)，具有至少一个，连接在所述轴压顶杆(5)与所述轴压推杆(4)之间，所述定位柱(24)与所述轴压顶杆(5)和所述轴压推杆(4)之间的连接缝分别与所述轴压顶杆(5)和所述轴压推杆(4)之间的连接缝交错布置。

5.根据权利要求1所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，还包括：

轴向压盖(7)，连接在所述夹持主体(1)的端部，并将所述轴压端盖(6)压紧在所述夹持主体(1)上。

6.根据权利要求5所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，还包括：轴向受力体(2)，套设在所述夹持主体(1)外壁上，且两端部分别与所述轴向压盖(7)连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，还包括：环形骨架(3)，套设在所述夹持主体(1)的外壁上，并与所述夹持主体(1)的外壁之间具有间隔，所述环形骨架(3)的外壁上适于环绕设置射频线圈。

8.根据权利要求7所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，所述环形骨架(3)的外壁上具有适于容纳所述射频线圈的定位槽(35)。

9.根据权利要求8所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，还包括：轴向受力体(2)，套设在所述夹持主体(1)及所述环形骨架(3)的外壁上，并对所述环形骨架(3)的两端形成抵接。

10.根据权利要求8所述的核磁共振系统用三轴夹持器，其特征在于，所述环形骨架(3)两端分别设有密封环(34)，所述密封环(34)插设在所述环形骨架(3)与所述夹持主体(1)的外壁之间。

Images