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原文传递带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置及方法

专利名称：	带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置及方法
摘要：	本发明公开一种带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置及方法，装置包括动三轴压力室，动三轴压力室包括：上端盖、筒体和下端盖；在筒体内设有用于装试样的试样台，在试样台上下方分别设有上压头和下压头，上压头连接液压泵站，利用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对试样进行纵横波测试的声波接收装置和声波发射装置，下压头还设有对试样进行电阻率测试的电极；下端盖上设有超生波扫描装置和环形轨道，超声波扫描装置沿环形轨道绕试样台移动，对试样进行超声波扫描。本发明结构简单、操作简便、可靠性好，具有超声扫描功能，在力学试验时，对试样产生的裂隙以及试样的破坏形态进行快速记录和定位。
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;王冬冬;张凌;刘天乐;欧文佳
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：	CN201910125087.8
公开号：	CN109752257A
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.带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，其特征在于：包括：动三轴压力室，所述动三轴压力室包括：上端盖、筒体和下端盖；在所述筒体内设有用于装试样的试样台，在所述试样台和上端盖之间设有上压头，在所述试样台和下端盖之间设有下压头，利用连接有液压泵站的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对试样进行纵横波测试的声波接收装置和声波发射装置，所述下压头还设有对试样进行电阻率测试的电极；所述下端盖上设有超生波扫描装置和环形轨道，所述超声波扫描装置沿环形轨道绕试样台移动，对试样进行超声波扫描。 2.根据权利要求1所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，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所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，其特征在于：所述下端盖的一端设有第三压力传感器，所述下端盖的另一端分别设有第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三压力传感器、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孔隙压力和温度。 4.根据权利要求1所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，其特征在于：所述上压头上部设有位移传感器和第四压力传感器，通过所述位移传感器和第四压力传感器分别测量其轴向位移和压力。 5.根据权利要求1所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，其特征在于：所述超声扫描装置包括超声底座，在所述超声底座的顶面设有若干个超声探头，在所述底座的底面设有轨道轮，并由驱动装置驱动。 6.根据权利要求5所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，其特征在于：所述超声探头包括：发射探头和接收探头，通过所述发射探头向被测试样发射超声波检测信号，由被测试样反射的超声波信号被接收探头接收。 7.根据权利要求5所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，其特征在于：所述超声探头外接信号处理设备，利用信号处理设备对采集的信号数据进行处理并储存，获取被测试样的裂隙定位。 8.根据权利要求1所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置，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。 9.利用权利要求1所述的带超声扫描的天然气水合物沉积物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：合成天然气水合物沉积物的试样；步骤S2：对天然气水合物沉积物的试样进行动态加载，并同时进行波速和电阻率测试以及超声波扫描。 10.根据权利要求9所述的利用带超声扫描的天然气水合物沉积物动三轴实验装置进行实验的方法，其特征在于：步骤S2具体还包括： S21：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内，并保证试样平稳； S22：波速和电阻率测试及超声波扫描：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，控制所述超声扫描装置沿环形轨道绕试样台移动，通过所述超声扫描装置对试样圆周立面进行扫描。
所属类别：	发明专利