專利名稱：非接觸式高溫高壓智能膨脹儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在石油行業(yè)室內(nèi)評價(jià)地層中粘土礦物遇水膨脹率以及加入防膨劑后的防膨效果的智能膨脹儀，特別涉及一種非接觸式高溫高壓智能膨脹儀，屬石油勘探開發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
膨脹儀是石油勘探開發(fā)過程中室內(nèi)評價(jià)粘土礦物膨脹性能的重要實(shí)驗(yàn)儀器，目前，國內(nèi)現(xiàn)有的膨脹儀有常溫常壓和高溫高壓兩種膨脹儀。
常溫常壓膨脹儀沒有模擬井下溫度和壓力條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能真實(shí)地描述井下條件粘土的膨脹情況和加入粘土抑制劑后對粘土的防膨脹效果。
高溫高壓膨脹儀雖然能模擬并下條件，但是它使用的是接觸式線性位移傳感器，由于受膨脹腔結(jié)構(gòu)不合理的影響，加之接觸式傳感器在高壓密封和位移之間產(chǎn)生矛盾，大大的增大了實(shí)驗(yàn)誤差，因而使國內(nèi)現(xiàn)有的膨脹儀使用受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能很好地模擬地層條件，設(shè)計(jì)合理的膨脹腔結(jié)構(gòu)，采用非接觸式高精度微小位移量電渦流測量原理，使其能夠精確地測量在地層條件下，粘土礦物的膨脹量以及加入防膨劑后的防膨率的非接觸式高溫高壓智能膨脹儀。
本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的該非接觸式高溫高壓智能膨脹儀由加熱體、實(shí)驗(yàn)腔體、腔蓋、腔底、腔身、園鐵片、非接觸式位移傳感器、試驗(yàn)液體加入口、加壓孔、前置器、數(shù)據(jù)采集器及輸出設(shè)備組成，其特征在于實(shí)驗(yàn)腔體由腔身、腔蓋和腔底構(gòu)成，腔蓋裝在腔身上部，腔底裝在腔身下部，腔體外有一加熱體；腔蓋的中心處裝有一非接觸式位移傳感器，兩邊分別制有液體加入口及加壓孔，非接觸式位移傳感器的外端通過導(dǎo)線連接前置器，前置器通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集器及輸出設(shè)備，非接觸式位移傳感器的內(nèi)端頂部下面有一與其不接觸的園鐵片。非接觸式位移傳感器內(nèi)端頂部與園鐵片之間的距離為2-10mm。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果1.采用止口式密封結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)腔體實(shí)現(xiàn)高壓密封，裝卸靈活方便。
2.在腔蓋中部安裝有非接觸式位移傳感器，其底部下端離園鐵片相距2-10mm左右，可根據(jù)測量要求調(diào)節(jié)，能夠非常精確地測出粘土礦物加入實(shí)驗(yàn)液體后的膨脹量。


附圖為非接觸式高溫高壓智能膨脹儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.加熱體，2.實(shí)驗(yàn)腔體，3.腔蓋，4.腔身，5.腔底，6.粘土餅，7.園鐵片，8.非接觸式位移傳感器，9.試驗(yàn)液體加入口，10.加壓孔，11.前置器，12.數(shù)據(jù)采集器，13.輸出設(shè)備。
具體實(shí)施方式
該非接觸式高溫高壓智能膨脹儀的實(shí)驗(yàn)腔體(2)是由腔身(4)、腔蓋(3)及腔底(5)構(gòu)成，腔身(4)的上下都制有止口，腔蓋(3)和腔底(5)通過止口與腔身(4)連接形成實(shí)驗(yàn)腔體(2)。在實(shí)驗(yàn)腔體(2)的外部套有一加熱體(1)，腔蓋(3)的中心裝有一非接觸式位移傳感器(8)，非接觸式位移傳感器(8)的一端露在腔蓋(3)外面，另一端伸入實(shí)驗(yàn)腔體(2)內(nèi)，其外端通過導(dǎo)線連接前置器(11)，前置器(11)通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集器(12)及輸出設(shè)備(13)，內(nèi)端的下面有一園鐵片(7)，園鐵片(7)放置在實(shí)驗(yàn)用的粘土餅(6)上，園鐵片(7)與非接觸式位移傳感器(8)內(nèi)端的間距為2-10mm左右，一般以距離4mm為最佳，腔蓋(3)的中心兩邊各制有一試驗(yàn)液體加入口(9)和加壓孔(10)。試驗(yàn)時(shí)，將重量為15g標(biāo)準(zhǔn)Na搬土在一定壓力下壓制成的粘土餅(6)放入實(shí)驗(yàn)腔體(2)內(nèi)，在其上放上園鐵片(7)，蓋上腔蓋(3)，非接觸式位移傳感器(8)的內(nèi)端與園鐵片(7)的距離為4mm，再通過試驗(yàn)液體加入口(9)向?qū)嶒?yàn)腔體(2)內(nèi)加入不同的實(shí)驗(yàn)液體，并通過加壓孔(10)向?qū)嶒?yàn)腔體(2)內(nèi)加入實(shí)驗(yàn)的規(guī)定壓力，此時(shí)，粘土餅(6)開始膨脹，使園鐵片(7)與非接觸式位移傳感器(8)的距離發(fā)生變化，逐漸變短，從而非接觸式位移傳感器(8)的輸出電壓發(fā)生變化，該變化通過前置器(11)傳送給數(shù)據(jù)采集器(12)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并由計(jì)算機(jī)在線記錄粘土餅(6)的膨脹量隨時(shí)間變化的過程，并通過輸出設(shè)備(13)即打印機(jī)以表格的形式打印出實(shí)驗(yàn)參數(shù)以及膨脹量隨時(shí)間變化的曲線，整個(gè)試驗(yàn)過程完成。
該智能膨脹儀能真實(shí)地模擬出井下條件粘土的膨脹情況和加入粘土抑制劑后對粘土的防膨脹效果，對生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。
權(quán)利要求1.一種非接觸式高溫高壓智能膨脹儀，它由加熱體、實(shí)驗(yàn)腔體、腔蓋、腔底、腔身、園鐵片、非接觸式位移傳感器、試驗(yàn)液體加入口、加壓孔、前置器、數(shù)據(jù)采集器及輸出設(shè)備組成，其特征在于實(shí)驗(yàn)腔體由腔身、腔蓋和腔底構(gòu)成，腔蓋裝在腔身上部，腔底裝在腔身下部，腔體外有一加熱體；腔蓋的中心處裝有一非接觸式位移傳感器，兩邊分別制有液體加入口及加壓孔，非接觸式位移傳感器的外端通過導(dǎo)線連接前置器，前置器通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集器與輸出設(shè)備，非接觸式位移傳感器的內(nèi)端下面有一與其不接觸的帶孔的園鐵片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式高溫高壓智能膨脹儀，其特征在于非接觸式位移傳感器內(nèi)端與園鐵片之間的距離為2-10mm。
專利摘要一種非接觸式高溫高壓智能膨脹儀，屬石油勘探開發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域。它由加熱體、實(shí)驗(yàn)腔體、腔蓋、腔底、腔身、圓鐵餅、非接觸式位移傳感器、試驗(yàn)液體加入口、加壓孔、前置器、數(shù)據(jù)采集器及輸出設(shè)備組成。它是利用非接觸式位移傳感器與圓鐵餅之間的距離隨粘土餅膨脹時(shí)體積變化而變短，而改變傳感器的輸出電壓，使數(shù)據(jù)采集器得到實(shí)驗(yàn)參數(shù)，而達(dá)到在室內(nèi)評價(jià)粘土礦物膨脹性能的。克服了現(xiàn)有常溫常壓和高溫高壓膨脹儀不能真實(shí)和精確地描述井下條件粘土的膨脹情況，實(shí)驗(yàn)誤差大，加入粘土抑制劑后對粘土的防膨脹效果不能預(yù)計(jì)的問題。且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能夠精確地測量在地層條件下，粘土礦物的膨脹量及加入防膨劑后的防膨率。
文檔編號G01N33/38GK2700883SQ200420064869
公開日2005年5月18日 申請日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者余維初, 何權(quán) 申請人:余維初, 何權(quán)