器转换轮支架17底下的电机18，等切换到位后断开电磁铁206的电源，超声换能器Vp在弹簧204的作用下重新贴紧反应釜主体24的外壁。
[0046]在本实施例中，反应釜主体24为正六边形柱体，超声换能器Vp为三对，每对超声换能器Vp均对称贴附于正六边形柱体的相对面上;所述超声换能器转换系统20为六个，与超声换能器Vp 对应。
[0047]在本实施例中，先于把含水沉积物的被测样品16填入反应釜主体24的六边形内腔，封上水合反应釜端盖11。为排除管道中残余空气的干扰，打开抽真空系统2开始对系统抽真空，约5分钟后抽真空完毕，打开孔压支持系统3进气。等压力平衡后，打开恒温空气浴
1、数据采集系统12开始监测反应进程。水合反应完成后，可使用手动增压栗4缓慢推动液压活塞10使其下端的六边形端面紧贴被测样品16，并通过手动增压栗4调节沉积物围压，围压由液体压力传感器P将信号传入数据采集系统12并在计算机显示。孔隙压力则由气压决定，由相应的压力传感器将数据传输到数据采集系统12。在此过程中可以测试不同的温度、不同压力、不同频率及不同围压条件下声波在沉积物的传播速度及衰减情况。在水合物持续生长阶段，可在一定温度和压力条件下测试不同水合物饱和度沉积物的声波传播速度和衰减情况。
[0048]上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本
【发明内容】
的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，其包括: 反应釜系统，所述反应釜系统包括内置有被测样品(16)的反应釜主体(24); 孔压支持系统(3)，与所述反应釜主体(24)连通，用于为反应釜主体(24)提供气源； 液压加压系统，与反应釜系统相连，用于改变被测样品(16)的围压； 声学测试系统，所述声学测试系统包括超声发生器(13)、示波器(14)以及成对的超声换能器(Vp)，所述超声换能器(Vp)贴附于反应釜主体(24)的外壁上，超声发生器(13)的输出端连接到该成对的超声换能器(Vp)中的其中一个上，示波器(14)的输入端连接到该成对的超声换能器(Vp)中的另一个上。2.根据权利要求1所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述反应釜系统整体位于一空气浴(I)中。3.根据权利要求1或2所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述反应釜系统还包括水合反应釜支架(21)、水合反应釜端盖(11)、液压活塞(10)、液压活塞端盖(7)、法兰连接螺栓(6)、承重轮(22)，所述反应釜主体(24)安装于水合反应釜支架(21)中，承重轮(22)安装于水合反应釜支架(21)的底部，所述水合反应釜支架(21)的上端通过法兰连接螺栓(6)与水合反应釜端盖(11)固定连接，在所述水合反应釜端盖(11)上侧固定连接液压活塞端盖(7)，所述液压活塞(10)的下端伸入反应釜主体(24)中，其上端穿过水合反应釜端盖(11)伸入到液压活塞端盖(7)中，所述液压活塞端盖(7)的上端面与液压活塞(10)的上端之间形成容置空间，所述液压加压系统与该容置空间相连通。4.根据权利要求3所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述反应釜系统进一步包括端盖起重支架(5)、起重拉力架(8)、连接绳、手摇轮(15)，所述端盖起重支架(5)与水合反应釜支架(21)的上端面固定，水合反应釜端盖(11 )、液压活塞端盖(7)以及起重拉力架(8)均安装于该端盖起重支架(5)中，所述起重拉力架(8)固定安装于液压活塞端盖(7)的上侧，所述连接绳的一端固定于起重拉力架(8)上，另一端通过端盖起重支架(5)上端安装的滑轮后缠绕于手摇轮(15)上。5.根据权利要求3所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述反应釜系统进一步包括一位移定位杠(9)、位移传感器(L)和传递杆，所述位移传感器(L)的主体部分安装于液压活塞端盖(7)的外侧壁上，所述传递杆的下端与液压活塞(10)的上端固定连接，传递杆的上端伸出液压活塞端盖(7)并与位移定位杠(9)的一端固定连接，位移定位杠(9)的另一端与位移传感器(L)的活动杆固定连接。6.根据权利要求5所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述沉积物声传播特性测试装置还包括数据采集系统(12)，所述液压活塞端盖(7)上安装有用于测量容置空间内压力的压力传感器(P)，所述反应釜主体(24)的下端安装有用于测量反应釜主体(24)内部温度的温度传感器(T)，所述位移传感器(L)、压力传感器(P)以及温度传感器(T)的信号输出端均与该数据采集系统(12)电性连接。7.根据权利要求3所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述反应釜系统进一步包括超声换能器转换轮(23)、超声换能器转换轮支架(17)、电机(18)、电机支架(19)，所述电机支架(19)固定安装于水合反应釜支架(21)的底部，电机(18)安装于该电机支架(19)上，且电机(18)的输出轴通过超声换能器转换轮支架(17)与超声换能器转换轮(23)固定连接，所述超声换能器转换轮(23)为环绕反应釜主体(24)的环形结构，超声换能器(Vp)安装于该超声换能器转换轮(23)上。8.根据权利要求7所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述超声换能器(Vp)通过超声换能器转换系统(20)安装于该超声换能器转换轮(23)上，所述超声换能器转换系统(20)包括超声换能器支撑(201)、超声换能器夹具(202)、换能器位置调整环(203)、弹簧(204)、铁片拉杆(205)、电磁铁(206)，所述换能器位置调整环(203)为中空框架，其径向安装于超声换能器转换轮(23)上，所述电磁铁(206)通过第一安装架(207)安装于换能器位置调整环(203)远离反应釜主体(24)—端的内部，可沿换能器位置调整环(203)的超声换能器支撑(201)的前端通过超声换能器夹具(202)固定安装超声换能器(Vp)，与所述电磁铁(206)相配合的铁片拉杆(205)通过第二安装架(208)固定安装于超声换能器支撑(201)的后端，所述超声换能器支撑(201)的后端远离反应釜主体(24)，所述弹簧(204)的两端分别固定连接于第一安装架(207)和第二安装架(208)上。9.根据权利要求8所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述反应釜主体(24)为正六边形柱体，所述超声换能器(Vp)为三对，每对超声换能器(Vp)均对称贴附于正六边形柱体的相对面上;所述超声换能器转换系统(20)为六个，与超声换能器(Vp)—一对应。10.根据权利要求1所述的沉积物声传播特性测试装置，其特征在于，所述沉积物声传播特性测试装置进一步包括一抽真空系统(2)，所述抽真空系统(2)与反应釜主体(24)相连通。
【专利摘要】本发明提供了一种沉积物声传播特性测试装置，其包括：反应釜系统，所述反应釜系统包括内置有被测样品的反应釜主体；孔压支持系统，与所述反应釜主体连通，用于为反应釜主体提供气源；液压加压系统，与反应釜系统相连，用于改变被测样品的围压；声学测试系统，所述声学测试系统包括超声发生器、示波器以及成对的超声换能器，所述超声换能器贴附于反应釜主体的外壁上，超声发生器的输出端连接到该成对的超声换能器中的其中一个上，示波器的输入端连接到该成对的超声换能器中的另一个上。本发明可以同时测试不同频率超声波在沉积物种的传输特性，且可测试沉积物是否是各向异性，在研究天然气水合物时可评估水合物的径向分布。
【IPC分类】G01N29/02
【公开号】CN105606702
【申请号】CN201510772433
【发明人】李栋梁, 梁德青
【申请人】中国科学院广州能源研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月12日