SU495589A1 - Device for measuring porosity and skeletal volume of rock samples - Google Patents

Device for measuring porosity and skeletal volume of rock samples

Info

Publication number
SU495589A1
SU495589A1 SU1462683A SU1462683A SU495589A1 SU 495589 A1 SU495589 A1 SU 495589A1 SU 1462683 A SU1462683 A SU 1462683A SU 1462683 A SU1462683 A SU 1462683A SU 495589 A1 SU495589 A1 SU 495589A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
volume
chamber
pressure
measuring
sample
Prior art date
Application number
SU1462683A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ярема Романович Морозович
Игорь Алексеевич Копосов
Юрий Александрович Куликов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3323
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3323 filed Critical Предприятие П/Я А-3323
Priority to SU1462683A priority Critical patent/SU495589A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU495589A1 publication Critical patent/SU495589A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области испытани  горных пород и подобных им пористых материалов п предназначено дл  определени  открытой и эффективной порпстостей образцов горных пород (пористых материалов), а также объема скелета образцов, необходимого дл  расчета его плотности.The invention relates to the field of testing rocks and similar porous materials and is intended to determine the open and effective porposts of rock samples (porous materials), as well as the skeleton volume of the samples necessary to calculate its density.

Измерение пористости  вл етс  самым массовым из определений при изучении физических свойств горных пород и поэтому повышение производительности труда при этих определени х , а также повышение их точности весьма актуально.The measurement of porosity is the most widespread of the definitions in the study of the physical properties of rocks, and therefore an increase in labor productivity in these definitions, as well as an increase in their accuracy, is highly relevant.

Газово-люмипометрический метод определени  открытой пористости имеет р д иринципиальпых преимуществ по сравнению с жидкостиыми и массометрическим, однако из-за отсутстви  безопасных, простых, высокопроизводительных и достаточно точных приборов не получил достаточного распространени .The gas-lumipometric method for determining open porosity has a number of advantages compared to liquid and massometric, however, due to the lack of safe, simple, high-performance and sufficiently accurate instruments, it is not widely spread.

Осповпым недостатком большинства известных газовых объемомеров  вл етс  использование токсичной ртути и измерение только объема скелета (твердой фазы) породы. Конструкции нзвест}1ых газовых объемомеров, в том числе и приборов, нредназнаиеиных дл  определени  пористости, не позвол ют одиовременно измер ть по газу объем скелета и общий объем образца, необходимые дл  расчета нористости.The major drawback of most known gas meters is the use of toxic mercury and measuring only the volume of the skeleton (solid phase) of the rock. The design of the first gas volume, including instruments that are not used to determine porosity, does not allow for the simultaneous measurement of the skeleton volume and the total sample volume required for the calculation of the flow rate.

В ii3BecTHOM приборе В. В. Сазонова, предназначенном дл  измерени  объема и пористости твердых тел, образец прпмазьшаетс  к пористой ме 1бране, но нроиицаемо дл ртути . Наружный объем образца определ етс  заполнением ртутью стакана, покрывающего образец, следовательно, имеет место непосредственный контакт ртутп с образцом. Объем пор определ етс  через проницаемую дл  газа мембрану на основании закона Бойл Мариотта .In the B. Sazonov ii3BecTHOM instrument, designed to measure the volume and porosity of solids, the sample is applied to the porous membrane but is mercury free. The outer volume of the sample is determined by the mercury filling of the cup covering the sample, therefore, mercury is in direct contact with the sample. Pore volume is determined through a gas-permeable membrane based on Boyle Mariotte's law.

Другой нзвестный ртутный прибор, выпускаемый малыми сери ми, состоит из герметично закрывающейс  камеры, к штуцеру которой присоединена стекл нна  бюретка, пмеюща  расширение шарообразной формы объемом около 10 с.м. Нижн   часть бюретки присоединена шлангом к сосуду с ртутью, соединенному в свою очередь с спльфоном сAnother well-known mercury device, produced in small batches, consists of a hermetically sealed chamber, to the fitting of which a glass burette is attached, supporting the expansion of a spherical shape of about 10 cm. The lower part of the burette is connected by a hose to a vessel with mercury, which in turn is connected to a splash with

водой II с ртутным манометром. В процессе опыта с помощью сильфона ртутью задавливаюг воздух из тарироваииого расщирени  бюретки в измерительную камеру, а необходилше дл  этого давление отсчитывают по ртутпому манометру.water II with a mercury manometer. In the course of the experiment, with the help of a bellows with mercury, the air from the calibration of the burette into the measuring chamber is crushed, and the pressure necessary for this is counted by a mercury gauge.

Claims (1)

Нри определеппи пористости указанным прибором объем образца правильпой формы определ ют геометрически обмером. В случае образцов пеправильпой формы объем определ ют засыпкой их в стакане прибора песком с последующим определением ооъема скелета этого песка без образцов в приборе, естественно , что точность определени  низка . Использование в газово-люмипометрических приоорах токсичной ртути делает их опасными в работе и исключает возможность использовани  их в полевых услови х дл  массовых экспрессных определений. Необходимость определ ть общий объем образца вне прибора обмером или гидростатическим взвешиванием парасринироваиного образца намного усложн ет процесс определени  пористости и лишает прибор экспрессности. Цель изобретени  - обеспечение одновременного газово-люминометрическо1 о измере- 15 ни  объема скелета и общего объема образЭто достигаетс  тем, что предлагаемое устройство включает эластичный мешочек, раздел ющий измерительную камеру на две гер- 20 метичные полости, кажда  из которых соедипена с форкамерой и имеет выход в атмосфеПредлагаемое устройство основано на принципе свободного расщнренн  газа с избыточ- 25 ным давлением при перепуске его из одного объема в другой. Схема измерени  не требует вакузмировали  это нозвол ет определ ть эффективно иористость частично водонасыщенных образцов (например при исследова- 30 нии остаточной водонасыщенности пород). Газово-люд1ннометрический способ измерени  пористости сохраи ет неизменными структуру и поверхностные свойства образцов. Пспользование стандартных узлов-элемен- 35 тов УСЭПА, монтируемых на плато, а также использование в качестве эластичной перегородки стандартного резинового мещочка унрощает изготовление прнбора, повышает удобства в работе и при транспортировке и прак- 40 тически исключает возможность повреждений. Ввиду этого устройство может быть использовано как экспрессный полевой, а также как стационарный лабораторный прибор. Па фиг. 1 показана принципиальна  схема 45 предлагае.мого устройства; на фиг. 2 - устройство , разрез; на фиг. 3 - то же, план. Устройство состоит из стакана 1, на унлотнительную новерхность которого помещен эластичный мешочек 2, дел щий внутренний 50 объем стакаиа иа две герметичпые полости а и б. Винтовым зажимом 3 стакан 1 прижат к п те 4, при этом эластичный мешочек выполн ет роль уплотиительпои прокладки камеры. П та 4 неподвижно закреплена на плато 5, в 55 котором выполнена система соединительных каналов 6 и 7. Система каналов 6 сообщает пневмотумблеры 8 и 9 и пиевмовентили 10 и 11 с образцовым минометром 12, иенодвижно закреплен-GO ным на плато 5. При по.мощи канала 7 нолость б стакана 1 сообщаетс  капилл рным шлангом 13 с пневмотумблером 9. Пневмовентиль 10 соединен шлангом с редуктором 14, установленным на газовой линии, а пневмо- 65 вентиль 11 с сильфопом 15 с обратным клапаном или насосом Шипца (па чертеже не показан ). В предлагаемом устройстве за счет создани  двухполостнои измерительной камеры осуществлепы две из.мерительные схемы. Перва  состоит из переменного объема полости а и включает в себ  объем шланга 13 и часть объема нневмотумблера 9. Втора  составлена неременным объемом полости б, каналом 7 и частью объема пневмотумблера 8. Роль форкамеры с избыточным давлением вынолн ет объем, состо щий из переменного объема манометра 12, объема системы каналов 6 и части объема ограничивающих ее иневмотумблеров 8 и 9 и нневмовентилей 10 и И. Давление газа в форкамерах поднимаетс  до заданного с помощью источника сжатого газа и редуктора 14 или индивидуального точника (например, насоса Шинца или автомобильного насоса с ресиверсом - волейболь ным м чом). Предлагаемое устройство работает следую щим образом. При сн том стакане 1, открытом вентиле И, включенном тумблере 9 и выключенном тумблере 8 сильфоном 15 или насосом Шинца через систему каналов 6 из полости а отсасывают воздух до раст жени  эластичного мешочка на полный размер камеры а -- б стакана 1. Па п ту 4, пришлнфованной нлоской сторопой став т испытуемый образец, габаритами соответствующий размерам камеры и лишенный острых углов. Пакрывают образец стаканом 1 и прижимают стакан винтовым зажимом 3 до фиксированного иоложени  маховика. Закрывают вентиль 11 и, не измен   положени  тумблеров 8 и 9, открыв вентиль 10, довод т давление до рабочего. Эластичный мешочек )ри этом плотно облегает образец, выдавлива  лишиий воздух из полости б в атмосферу через канал 7 и тумблер 8, сообщаюидий его с атмосферой в ноложении «Выключен. Закрывают вентиль 10 и, наблюда  за иоказанием манометра 12, оценивают герметичность системы. В случае герметичности перевод т тумблер 9 в положение «Выключен, стравлива  этим избыточное давление нз полости а до атмосферного через шланг 13 и тумблер 9, сообщающий его в этом положении с атмосферой , и нриступают к измерени м. Устройство позвол ет реализовать несколько способов измерени  пористости и объема скелета образцов. Рассмотрим дл  нри.мера работу устройства при реализации следующего снособа: заданное избыточное давление в форкамере, установленпое по манометру 12, открывание.м тумблера 9 стравливают в гер.метичную полость а и записывают новое показание мано .метра, соответствующее давлению, установизше .мус  в объединенной системе «форкамера |измерительный объем а при этом в полости б в порах образца сохран етс  давление, равное атмосферному. Последующим открыванием тумблера 8 перепускают установившеес  избыточное давление из объединенной системы «форкамера + объем а и объем б и записывают новое показание манометра в объединенной системе «форкамера + объем а- объем б. Полученных двух значений давлени  достаточно дл  расчета пористости и объема скелета породы на основании закона Бойл -Мариотта при известных параметрах данного прибора и барометрическом давлении на врем  измерени . Параметры прибора определ ютс  с помощью эталонов. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  пористости и объема скелета образцов горных пород, преимущественно цилиндрической формы с прищлифованной одной стороной, содержащее камеру дл  помещени  образца, манометр и элементы коммутации газа, отличающеес , тем, что, целью обеспечени  одновременного газово-люминометрического измерени  объема скелета и общего объема образца, оно включает эластичный Л1ещочек, раздел ющий измерительную камеру на две герметичные по ..и.н, пс1жд 1н из которых соедине лости, кажда  из которых соединена с форкамерой и имеет выход в атмосферу J.Fc уWhen determining the porosity with the indicated device, the volume of the sample of the correct form is determined geometrically by measurement. In the case of samples of the recipe shape, the volume is determined by filling them with sand in the instrument glass, followed by determining the volume of the skeleton of this sand without specimens in the instrument, of course, the accuracy of the determination is low. The use of toxic mercury in gas-lumipometric priors makes them dangerous in operation and eliminates the possibility of using them in field conditions for rapid mass definitions. The need to determine the total volume of the sample outside the device by measuring or hydrostatically weighing the parasinated sample makes the porosity determination process much more difficult and deprives the device of rapidity. The purpose of the invention is to provide simultaneous gas-luminometric1 measuring the volume of the skeleton and the total volume of the image. This is achieved by the fact that the proposed device includes an elastic bag that separates the measuring chamber into two hermetic cavities, each of which is connected to the prechamber and has an exit in the atmosphereThe proposed device is based on the principle of free expansion of gas with an excess pressure of 25 when it is bypassed from one volume to another. The measurement scheme does not require vacuumed. This makes it possible to determine effectively the growth capacity of partially water-saturated samples (for example, when studying the residual water saturation of rocks). The gas-human method of measuring porosity keeps the structure and surface properties of the samples unchanged. The use of standard USEPA element assemblies mounted on a plateau, as well as the use of a standard rubber dingy as an elastic partition, makes the fabrication of the equipment, increases usability and during transportation, and practically excludes the possibility of damage. In view of this, the device can be used as an express field device, as well as a stationary laboratory instrument. Pa figs. 1 is a schematic diagram 45 of the proposed device; in fig. 2 - device, section; in fig. 3 - the same plan. The device consists of a cup 1, on the sealing surface of which is placed an elastic bag 2, which divides the internal 50 volume of the cup and two airtight cavities a and b. With the screw clamp 3, the cup 1 is pressed against the finger 4, while the elastic bag acts as a seal against the gasket of the chamber. Pt 4 is fixedly mounted on the plateau 5, in which 55 the system of connecting channels 6 and 7 is made. The system of channels 6 communicates pneumotummers 8 and 9 and pianoforte 10 and 11 with an exemplary mortar 12, ieno-fixed to GO 5. At. The power of channel 7 is the bottom of the cup 1 and is connected by a capillary hose 13 with a pneumo-tumbler 9. The pneumatic valve 10 is connected by a hose to a gearbox 14 installed on the gas line, and the pneumatic valve 65 is connected to the sylphus 15 with a non-return valve or a Schipz pump (not shown) . In the proposed device, by creating a two-cavity measuring chamber, two of the measuring circuits are carried out. The first consists of a variable volume of cavity a and includes the volume of the hose 13 and a part of the volume of the unweldabled 9. The second is composed of a non-temporary volume of the cavity b, channel 7 and part of the volume of the pneumotumulator 8. The role of the pre-chamber with overpressure removes the volume consisting of the variable volume of the pressure gauge 12, the volume of the system of channels 6 and part of the volume of the inevitel switch 8 and 9 limiting it and the ventilation valves 10 and I. The pressure of the gas in the prechamber rises to the value specified with the help of a compressed gas source and a gear 14 or an individual point (for example Schinz pump or car pump with a receiver (volleyball ball). The proposed device works as follows. When removing the glass 1, the open valve AND, the toggle switch 9 and the toggle switch 8 off, the bellows 15 or the Schinz pump through the system of channels 6 from the cavity a suck up air until the elastic bag is stretched to the full size of the chamber a to b glass 1. 4, the test specimen was placed with a small foot, with dimensions corresponding to the dimensions of the chamber and devoid of sharp corners. Pack the sample with cup 1 and press the cup with a screw clamp 3 until it is fixed and the flywheel is positioned. Close the valve 11 and, without changing the position of the toggle switches 8 and 9, by opening the valve 10, the pressure is brought to the working pressure. The elastic bag) in this case fits the sample tightly, squeezing the air out of the cavity b into the atmosphere through channel 7 and the tumbler 8, communicating it with the atmosphere in the “Off” position. Close the valve 10 and, observing the performance of the pressure gauge 12, assess the tightness of the system. In the case of tightness, the toggle switch 9 is turned to the off position, this releases excess pressure from the cavity to atmospheric through a hose 13 and toggle switch 9, which connects it to the atmosphere in this position, and allows it to measure porosity. and the volume of the skeleton of the samples. Consider, for example, the operation of the device when implementing the following procedure: the preset overpressure in the prechamber, installed on the pressure gauge 12, opening of the toggle switch 9, is vented into the hermetic cavity a and recording the new meter reading corresponding to the pressure set The integrated chamber “prechamber | measuring volume while maintaining a pressure equal to atmospheric in the cavity b in the pores of the sample. The subsequent opening of the toggle switch 8 bypasses the steady-state overpressure from the combined chamber “chamber + volume a and volume b” and records the new reading of the pressure gauge in the joint system “chamber keeper + volume a- volume b. The obtained two pressure values are sufficient to calculate the porosity and volume of the rock skeleton based on the Boyle-Mariotte law with the known parameters of this device and the barometric pressure at the time of measurement. Instrument parameters are determined using standards. Apparatus of the Invention A device for measuring the porosity and the volume of a skeleton of rock samples, preferably of cylindrical shape with a cleaned one side, containing a chamber for placing a sample, a pressure gauge and gas switching elements, characterized in that it provides simultaneous gas-luminometric measurement of the skeleton volume and overall the sample volume, it includes an elastic L1 spacer, which divides the measuring chamber into two hermetic parts and .. n, 1 n of which are joints, each of which is connected to orkameroy and opens into the atmosphere at J.Fc I 2 J3 3I 2 J3 3 Фиг 1Fig 1 Фиг 2Fig 2 ЮYU 1212 иг-Зig-3
SU1462683A 1970-07-21 1970-07-21 Device for measuring porosity and skeletal volume of rock samples SU495589A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1462683A SU495589A1 (en) 1970-07-21 1970-07-21 Device for measuring porosity and skeletal volume of rock samples

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1462683A SU495589A1 (en) 1970-07-21 1970-07-21 Device for measuring porosity and skeletal volume of rock samples

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU495589A1 true SU495589A1 (en) 1975-12-15

Family

ID=20455630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1462683A SU495589A1 (en) 1970-07-21 1970-07-21 Device for measuring porosity and skeletal volume of rock samples

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU495589A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Arai et al. The experimental determination of the PVTX relations for the carbon dioxide-nitrogen and the carbon dioxide-methane systems
US4112738A (en) Method and apparatus for determining the volume of a condensed material sample
Washburn et al. Porosity: VI. Determination of porosity by the method of gas expansion
ATE3690T1 (en) DEVICE FOR LUNG FUNCTION ANALYSIS.
CN108759733A (en) With the device and method of gasmetry irregularly shaped object volume
SU495589A1 (en) Device for measuring porosity and skeletal volume of rock samples
US3309912A (en) Porosity data apparatus
US2736190A (en) Gauge
Bottomley et al. The isothermals of benzene vapour between 22 and 70 C
US2561414A (en) Apparatus for gas analysis
US3209587A (en) Volumetric apparatus
US3783697A (en) Method of determining small surface areas
GB1220313A (en) Method and apparatus for volume measurement
US3501944A (en) Apparatus for measuring pore size and pore volume
SU386320A1 (en)
RU2045034C1 (en) Method for determining porosity of bodies
GB733348A (en) Method of and apparatus for testing containers for gas-tightness
SU78092A1 (en) Instrument for determining the porosity of materials
SU1064187A1 (en) Mountain rock specimen porosity and penetrability determination device
RU2779771C1 (en) Device for measuring body volumes
RU1790753C (en) Device for rocks density and porosity determining
SU974221A1 (en) Device for determination of material buoyancy
Park Aids for the Analyst-Semimicro Gas Permeability Apparatus for Sheet Material
SU1247748A1 (en) Method of determining mechanical properties of soil and ground
US3182487A (en) Testing for volume of soluble gases