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原文传递测量天然气水合物沉积物动应变的动三轴实验装置及方法

专利名称：	测量天然气水合物沉积物动应变的动三轴实验装置及方法
摘要：	本发明公开一种测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置及方法，装置包括：筒体、上端盖和下端盖、试样台、上压头和下压头；下压头支撑试样，上压头连接液压泵站，通过振动上压头对试样进行动态加载；上压头和下压头上还分别设有声波接收装置和声波发射装置，下压头还设有电极；下端盖上设有下端盖转接公头，下端盖转接公头的两端分别连接应变片转接母头和下端盖转接母头；套在试样周围的橡皮套上安装有应变片，应变片测量的应变数据依次传输至应变片转接母头、下端盖转接公头和下端盖转接母头，并通过下端盖转接母头传输出去。本发明结构简单、操作简便、可靠性好，可精准测量天然气水合物沉积物的轴向应变和环向应变。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中国地质大学(武汉)
发明人：	胡维;宁伏龙;刘志超;彭力
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910124387.4
公开号：	CN109752256A
代理机构：	武汉知产时代知识产权代理有限公司
代理人：	孙妮
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号
主权项：	1.测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置，其特征在于：包括：筒体、分别连接于所述筒体上下两端的上端盖和下端盖、设于所述筒体内用于装试样的试样台、分别连接所述试样台上下两端的上压头和下压头；由位于试样下方的所述下压头支撑试样，所述上压头连接液压泵站，通过振动所述上压头对试样进行动态加载；所述上压头和下压头上还分别设有声波接收装置和声波发射装置，以对试样进行纵横波测试；所述下压头上还设有电极，以对试样进行电阻率测试；所述下端盖上设有下端盖转接公头，所述下端盖转接公头的两端分别连接应变片转接母头和下端盖转接母头；套在试样周围的橡皮套上安装有应变片，以对试样进行应变测量；所述应变片通过应变片导线连接应变片转接母头，所述应变片测量的应变数据依次传输至应变片转接母头、下端盖转接公头和下端盖转接母头，并通过所述下端盖转接母头传输出去。 2.根据权利要求1所述的测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置，其特征在于：所述上压头下部设有第一温度传感器、第一压力传感器，所述下压头上部设有第二温度传感器、第二压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器分别用于测量试样的上、下两端的孔隙压力，所述第一温度传感器、第二温度传感器分别用于测量试样上、下两端的温度。 3.根据权利要求1所述的测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置，其特征在于：所述下端盖的一端还设有第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三温度传感器和第四温度传感器分别用于测量试样之外的温度。 4.根据权利要求1所述的测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置，其特征在于：所述应变片包括轴向应变片和环向应变片，分别用于检测天然气水合物沉积物试样的轴向应变和环向应变，所述轴向应变片和环向应变片关于筒体对称布置。 5.根据权利要求1所述的测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置，其特征在于：所述应变片包括敏感栅，所述敏感栅感应试样的伸缩，并通过所述应变片导线传输数据。 6.根据权利要求1所述的测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置，其特征在于：外接的数据采集仪通过连接所述下端盖转接母头，得到应变数据。 7.根据权利要求1所述的测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置，其特征在于：所述上压头和下压头分别通过液压管路与液压泵站连接，其中与上压头连接的液压管路上还设有控制阀，以控制液压油的流量和方向。 8.利用权利要求1所述的测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置进行实验的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：粘贴应变片；步骤S2：合成天然气水合物沉积物的试样；步骤S3：对天然气水合物沉积物的试样进行动态加载，并同时进行纵横波测试、电阻率测试及应变测量。 9.根据权利要求8所述的利用测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置进行实验的方法，其特征在于：步骤S1具体还包括： S11：除橡皮套浮尘：去除所述橡皮套的表面浮沉，保持其表面清洁； S12：用酒精擦拭：在所述橡皮套预贴应变片的位置用酒精擦拭若干次； S13：干燥：将擦拭好酒精的所述橡皮套干燥若干分钟； S14：涂粘贴剂：在所述应变片的一侧涂上粘贴剂； S15：贴应变片：将所述应变片置于预贴位置后不再移动，并在所述应变片的另一侧盖上塑料薄片，均匀按压塑料薄膜，然后静置； S16：封胶：待所述应变片与橡皮套粘贴固定好后，将塑料薄膜揭开，再用硅胶将所述应变片与橡皮套密封并保留一定的厚度； S17：静置：将密封好硅胶的所述橡胶套放入试验台上并静置若干时间，以保证硅胶完全； S16：焊线：将上述密封好的所述应变片、应变片导线与应变片转接母头进行连接。 10.根据权利要求8所述的利用测量天然气水合物沉积物应变的动三轴实验装置进行实验的方法，其特征在于：步骤S3具体还包括： S31：装试样：把合成好的天然气水合物沉积物试样放入所述试样台中，并保证试样平稳； S32：纵横波测试、电阻率测试及应变测量：利用所述上压头对试样进行动态加载，通过所述下压头的电极对试样进行电阻率测试，通过所述上压头的声波接收装置和下压头的声波发射装置对试样进行纵横波测试实验，同步地，利用所述应变片对试样进行实时的应变测量。
所属类别：	发明专利