气体传输控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及岩土工程、页岩气开采、核废料深埋地质存储及C02地质封存等测 试领域，具体而言，涉及一种气体传输控制系统。
【背景技术】
[0002] 现有技术中对岩土体做相关气体渗透试验大多是通过储气瓶、调压阀直接和压力 室相连，然后测试出口端的气体流量，然后根据公式进行计算。现有技术中对于岩土体相关 材料的气体渗透试验一般很难选到合适量程的流量计记录气体流量，在改变测试的样品围 压条件下，气体流量将会增大或者减小，那么原来选定的流量计将不一定能够测试出此时 的流量，并且，当渗透率低于ΠΓ 2%2时候，目前市场上面的流量计很难准确测试出来，相关 岩土体气体渗透试验的测试结果精确度不高。 【实用新型内容】
[0003] 有鉴于此，本实用新型提供了一种气体传输控制系统，以改善现有技术中的气体 传输控制系统中对于岩土体气体渗透试验的测试结果精确度过低的问题。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0005] -种气体传输控制系统，应用于岩土体的气体渗透试验，包括:第一输气管路，第 二输气管路，依次设置于所述第一输气管路的总储气瓶、调压阀以及第一开关阀，以及依次 设置于所述第二输气管路的第一缓冲储气瓶、第一压力计以及第二开关阀，所述第一输气 管路与所述第二输气管路相互连通，所述第一开关阀设置于所述第一输气管路与所述第二 输气管路相连接的一端，所述第二开关阀设置于所述第二输气管路远离所述第二输气管路 与所述第一输气管路相连接的一端，所述第二输气管路通过所述第二开关阀与三轴压力室 的第一通气口相连，所述三轴压力室内设置有用于进行气体渗透试验的岩土体试样，所述 第一通气口连通所述岩土体试样。
[0006] 优选地，上述气体传输控制系统中，还包括第三输气管路以及依次设置于所述第 三输气管路的第三开关阀、第二缓冲储气瓶、第二压力计以及第四开关阀，所述第三输气管 路在所述第一开关阀远离所述总储气瓶的一侧与所述第一输气管路相互连通，所述第四开 关阀设置于所述第三输气管路远离所述第一输气管路的一端，所述第二输气管路还包括第 五开关阀，所述第五开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一输气管路之间，所述第 三输气管路用于通过所述第四开关阀与三轴压力室的第二通气口相连，用于气体渗透试验 的岩土体试样设置于所述第一通气口与所述第二通气口之间。第三输气管路与第二输气管 路可以一同作用，以用于需要两条输气管路进行测试的岩土体的气体渗透试验。并且，在第 二输气管路设置第五开关阀以及第三输气管路的第三开关阀分别作用，可以使第三输气管 路与第二输气管路分别充气、分别工作，并且也可以应用于只需要与第一输气管路形成输 气通路的一条输气管路进行的岩土体的气体渗透试验。
[0007]优选地，上述气体传输控制系统中，所述第二输气管路还包括第六开关阀，所述第 六开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一压力计之间;所述第三输气管路还包括第 七开关阀，所述第七开关阀设置于所述第二缓冲储气瓶与所述第二压力计之间。第六开关 阀可以使第一缓冲储气瓶与第六开关阀远离该第一缓冲储气瓶一侧的第二输气管路相互 断开。在第六开关阀远离第一缓冲储气瓶一侧的第二输气管路内充满气体后关闭第六开关 阀后，只使用第六开关阀远离第一缓冲储气瓶一侧的第二输气管路进行相关试验，由于输 气管路直径较小，相比于用第一缓冲储气瓶进行试验，压力变化所需时间更短，可以大大缩 短测试时间。同样的，第七开关阀可以使第二缓冲储气瓶与第七开关阀远离该第二缓冲储 气瓶一侧的第三输气管路相互断开。
[0008] 优选地，上述气体传输控制系统中，所述第三输气管路连接于所述第一输气管路 与所述第二输气管路的连接处，所述第一输气管路、所述第二输气管路以及所述第三输气 管路通过管接头相连通。使第一输气管路中的气体可以从同一个地方分别进入第二输气管 路和第三输气管路。
[0009] 优选地，上述气体传输控制系统中，所述第一压力计以及所述第二压力计与计算 机相连，所述计算机用于采集并存储所述第一压力计以及所述第二压力计的数据。使计算 机可以实时存储并分析第一压力计以及第二压力计的数据。
[001 0]优选地，上述气体传输控制系统中，还包括过滤器，所述过滤器设置于所述第一输 气管路，位于所述第一输气管路的所述总储气瓶和所述调压阀之间。过滤器可以将总储气 瓶的经过该过滤器进入管路的气体进行过滤，以免在总储气瓶内的气体存在杂质的情况下 堵塞管路。
[0011] 优选地，上述气体传输控制系统中，还包括卸荷阀，所述卸荷阀设置于所述第一输 气管路。当第一输气管路内的气压超过设定的阈值的时候，卸荷阀可以使气体自动泄漏出 去，以实现对管路的保护。
[0012] 优选地，上述气体传输控制系统中，还包括第八开关阀，所述第八开关阀设置于所 述第一输气管路，所述第八开关阀与所述总储气瓶相邻。第八开关阀用于控制在第八开关 阀远离总储气瓶一侧的管路与第八开关阀之间的气体通断，以选择在第八开关阀远离总储 气瓶一侧的管路是否连通总储气瓶中的气体。
[0013] 优选地，上述气体传输控制系统中，还包括第三压力计，所述第三压力计设置于所 述第一输气管路。用于监控第一输气管路中的气压。
[0014] 优选地，上述气体传输控制系统中，所述第一缓冲储气瓶以及所述第二缓冲储气 瓶为钢制储气瓶。钢制的缓冲储气瓶强度较大，在充入较多的气体的情况下也不会损坏。
[0015] 本实用新型实现的有益效果:本实施例提供的气体传输控制系统，利用总储气瓶 提供气体，调压阀控制从总储气瓶输入管路的气体压力，并且，在第二输气管路设置第一缓 冲储气瓶，在总储气瓶给缓冲储气瓶充入一定量的气体后，第一开关阀关闭，只使用缓冲储 气瓶内的气体进行岩土体的气体渗透试验。由于缓冲钢瓶体积可以根据需要设置，可以将 钢瓶体积设置得较小，钢瓶内压力变化容易测试。并且钢瓶体积已知，根据钢瓶体积以及钢 瓶内气压变化以及在一定时间段内的钢瓶中的平均气体压力以及时间长度便可以求得单 位时间气体通过被测岩样截面积的气体流量，进而求得渗透率，不需要使用流量计，测试结 果精确。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1示出了本实用新型第一实施例提供的气体传输控制系统的一种结构示意图；
[0018] 图2示出了本实用新型第一实施例提供的气体传输控制系统的使用场景示意图；
[0019] 图3示出了本实用新型第二实施例提供的气体传输控制系统的一种结构示意图；
[0020] 图4示出了本实用新型第二实施例提供的气体传输控制系统的一种使用场景示意 图；
[0021] 图5示出了本实用新型第二实施例提供的气体传输控制系统的另一种结构的使用 场景不意图。
[0022] 其中，附图标记汇总如下：
[0023]第一输气管路110,第二输气管路120,第三输气管路130,总储气瓶111，调压阀 112,第一开关阀113,卸荷阀114,过滤器115,第八开关阀116,第三压力计117,第一缓冲储 气瓶121，第一压力计122,第二开关阀123,第五开关阀124,第六开关阀127,三轴压力室 140,三轴压力室140的第一通气口 141，三轴压力室140的第二通气口 142,三轴压力室140的 第三通气口 143,岩土体试样144,第三开关阀131，第二缓冲储气瓶132,第二压力计133,第 四开关阀134，第七开关阀135。
【具体实施方式】
[0024] 现有的应用于岩土体的气体渗透试验的气体传输控制系统直接使用气体流量计 测试气体流量，现有的气体流量计很难测试出低于l〇_ 2V的渗透率，导致试验结果不精确。
[0025] 鉴于上述情况，研究者经过长期的研究和大量的实践，提供了一种气体传输控制 系统以改善现有问题。本气体传输控制系统利用体积已知的缓冲储气瓶直接给岩土体试样 提供气体，以通过钢瓶体积以及气压变化等条件计算气体流量而不需使用气体流量计。
[0026] 下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实 施例。以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本 实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领 域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型 保护的范围。
[0027] 第一实施例
[0028]图1示出了本实用新型第一实施例提供的气体传输控制系统，该系统应用于岩土 体的气体渗透试验。请参见图1，该系统包括第一输气管路110、第二输气管路120。并且包括 依次设置于该第一输气管路110的总储气瓶111、调压阀112以及第一开关阀113,以及依次 设置于该第二输气管路120的第一缓冲储气瓶121、第一压力计122以及第二开关阀123。在 本实施例中，总储气瓶111内为进行岩土体的气体渗透试验的所需使用的气体，调压阀112 可以控制调压阀112的进口和出口的压力，即在本实施例中，调压阀112可以调节从总储气 瓶111经调压阀112进入第一输气管路110内的气体压力，第一开关阀113可以用于控制第一 开关阀113远离总储气瓶111 一侧的所有管路内的气体通断。
[0029]具体的，在本实施例中，第一输气管路110与第二输气管路120相互连通。其中，设 置于第一输气管路110的第一开关阀113设置于该第一输气管路110与第二输气管路120相 连接的一端，第一开关阀113可以用于控制从第一输气管路110进入第二输气管路120的气 体的通断。同时，第二开关阀123设置于第二输气管路120远离第二输气管路120与第一输气 管路110相连接的一端。当该气体传输控制系统连接三轴压力室140时，如图2所示，第二输 气管路120通过第二开关阀123与三轴压力室140的第一通气口 141相连。
[0030] 进一步的，在本实施例中，还可以包括过滤器115,该过滤器115设置于第一输气管 路110,并且位于第一输气管路110的总储气瓶111和调压阀112之间。过滤器115用于将总储 气瓶111中通过该过滤器115的气体进行过滤，以免在总储气瓶111内的气体存在杂质的情 况下堵塞管路，实现对管路的保护。
[0031 ]进一步的，在本实施例提供的气体传输控制系统中，还可以包括卸荷阀114，该卸 荷阀114设置于第一输气管路110,可以设置于调压阀112与第一开关阀113之间。当第一输 气管路110内经调压阀112调压后的气压仍超过设定的阈值的时候，卸荷阀114可以使气体 自动泄漏出去，以实现对管路的保护。当然，卸荷阀114在第一输气管路110的具体设置位置 在本实用新型实施例中并不作为限制。
[0032]在本实施例提供中，该气体传输控制系统可用于使用稳态法测试岩土体气体渗透 率以及测试岩土体渗透系数。并且，在本实施例中，该系统进行的稳态法测试可以测试渗透 率高于10-19m 2的岩土体试样144。
[0033]具体的，如图2所示，通过第二开关阀123连接于三轴压力室140的第一通气口 141， 远离三轴压力室140的底端的第二通气口 142与大气相连，同时，通过该三轴压力室140的第 三通气口 143向压力室提供围压。并且，在三轴压力室140内设置用于进行气体渗透试验的 岩土体试样144,第一通气口 141、岩土体试样144以及第三通气口 143相连通。在本实施例 中，岩土体试样表示用于相关气体渗透试验的岩石或者土体试样。
[0034]具体测试时，顺时针转动调压阀112,给第一缓冲储气瓶121-定的气压，同时，使 第一开关阀113处于打开状态，第二开关阀123处于关闭状态，总储气瓶111内的气体通过第 一输气管路110进入第二输气管路120,进入第一缓冲储气瓶121，向该第一缓冲储气瓶121 充入气体。
[0035] 在第一缓冲储气瓶121内被充入一定量的气体后，关闭第一开关阀113,以停止对 第一缓冲储气瓶121充入气体，同时打开第二开关阀123,以使用第一缓冲储气瓶121内的气 体通过第二开关阀123向三轴压力室140内输入气体。如图2所示，第一压力计122检测第一 输气管路110内的气体压力，其显示的压力读数随着时间发生变化，对第一压力计122的读 数进行记录。具体的，分别记录时间点tl第一压力计122的读数P1以及时间点t2第一压力计 122的读数P2，11到t2的时间长度为Δ t。
[0036] 根据达西定律计算岩土体试样144的渗透率，公式为
其 中，1^表示岩土体试样144渗透率，μ为使用的气体的粘滞度系数，A是三轴压力室140内岩土 体试样144的横截面积，L是三轴压力室140内岩土体试样144的长度，μ、Α以及L为已知参数。 是在时间过程tl到t2钢瓶中平均气体压力，其中，Pm_=Pl- ΔΡ/2, ΔΡ是时间长度，At 的气压改变值，即ΔΡ = Ρ1-Ρ2，Ρο为大气压。
[0037]在本实施例中，Qv是单位时间气体通过截面积为Α的岩土体试样144的气体流量，
-，其中，Vr为第一缓冲储气瓶121的体积。于是，在选取的时间点11与12分 别读取第一压力计122读书后，便可以计算得到岩土体试样144的渗透率。
[0038]进一步的，由于渗透系
其中，P为气体的密度，g为重力加速 度，可以根据求得的渗透率求得渗透系数。
[0039]综上所述，利用本实施例提供的气体传输控制系统测试三轴压力室140内岩土体 试样144的渗透率以及渗透系数，不需要使用气体流量计，直接根据时间长度At对应的气 压变化以及第一缓冲储气瓶121的体积大小便可计算得到，测量精度高。且不依赖于气体流 量计，且在围压变化的情况下不影响测试。
[0040] 并且，在测试材料渗透率又非常低，而又只能用稳态法进行测量的情况下，测试时 间可能需要用从几天到数周。根据公另
可以了解，在Qv和-定的情况 下，可以通过选择不同体积Vr的第一缓冲储气瓶121以缩短试验时间，因为第一缓冲储气瓶 121体积越小，压力变化△ P所需时间就越短，这样试验耗时也就越短。
[0041] 另外，本实施例提供的气体传输控制系统还可以用于气体突破试验。具体的，具体 连接方式如图2所示，第二输气管路120通过第二开关阀123与三轴压力室140的第一通气口 141连通，通过该三轴压力室140的第三通气口 143向压力室提供围压，在三轴压力室140内 设置用于进行气体渗透试验的岩土体试样144,第一通气口 141、岩土体试样144以及第三通 气口 143相连通，并且在第二通气口 142监测是否有气体溢出。试验过程中，通过气体传输系 统对三轴压力室140进行供气，使供气压力大小呈梯度增加，在每个压力值阶段，等待一段 时间，该时间长度并不固定，可能是几个小时到几十个小时不等，然后检测第二通气口 142 有无气体溢出，若无气体溢出，继续增加压力，直到三轴压力室140上端检测到溢出的气体 为止。
[0042] 并且，在本实施例中，进行突破试验时可以在第二通气口 142连接压力计以监测第 二通气口 142是否有气体溢出，并且，可以使该设置于第二通气口 142的压力计与计算机相 连，以记录该压力计检测到的压力以及在检测到气体溢出时的时间。
[0043] 第二实施例
[0044] 图3示出了本实用新型第二实施例提供的气体传输控制系统，相比于第一实施例， 还包括第三输气管路130以及依次设置于该第三输气管路130的第三开关阀131、第二缓冲 储气瓶132、第二压力计133以及第四开关阀134。
[0045] 具体的，第三输气管路130在第一开关阀113远离总储气瓶111的一侧与第一输气 管路110相互连通，在本实施例中，该第三输气管路130可以连接于第一输气管路110与第二 输气管路120的连接处，使第一输气管路110、所述第二输气管路120以及所述第三输气管路 130通过管接头相连通，以使第一输气管路110中的气体可以从同一个地方分别进入第二输 气管路120和第三输气管路130。
[0046]同时，将第三开关阀131设置于第二缓冲储气瓶132与第一输气管路110之间，使使 用者可以选择是否允许第一输气管路110内的气体进入第三输气管路130。另外，第四开关 阀134设置于第三输气管路130远离第一输气管路110的一端，在做岩土体的气体渗透试验 时，第三输气管路130可以通过第四开关阀134与三轴压力室140的第二通气口 142相连，此 时，用于气体渗透试验的岩土体试样144设置于第一通气口 141与第二通气口 142之间。 [0047]进一步的，在本实施例中，为实现第二输气管路120与第三输气管路130可以分开 控制，在第二输气管路120设置第五开关阀124,该第五开关阀124设置于第一缓冲储气瓶 121与第一输气管路110之间，可以选择控制第一输气管路110内的气体是否进入第二输气 管路120。
[0048]本实施例提供的气体传输控制系统可以用于使用瞬态法测试岩土体的气体渗透 率以及岩土体的渗透系数，如图4所示。
[0049] 请参见图4,具体测试时，将第二输气管路120通过第二开关阀123与三轴压力室 140的第一通气口 141相连，同时，使第三输气管路130通过第四开关阀134与三轴压力室140 的第二通气口 142相连，同时在压力室内设置用于进行气体渗透试验的岩土体试样144,第 一通气口 141、岩土体试样144以及第二通气口 142相连通，同样的，通过该三轴压力室140的 第三通气口 143提供围压。
[0050] 再顺时针转动调压阀112，使总储气瓶111内的气体通过第一输气管路110进入第 二输气管路120以及第三输气管路130,此时需保持第二开关阀123以及第四开关阀134关 闭，其余开关阀打开，以使气体分别进入第一缓冲储气瓶121以及第二缓冲储气瓶132,并且 在相应的缓冲储气瓶内存储。
[0051 ]在第一缓冲储气瓶121与第二缓冲储气瓶132内得到相等的气压P时，关闭第三开 关阀131以及第五开关阀124,打开第二开关阀123以及第四开关阀134,使第一缓冲储气瓶 121以及第二缓冲储气瓶132内的气体均进入三轴压力室。然后等到该气体传输控制系统与 三轴压力室140所构成的系统处于稳定状态，即第一输气管路110与第二输气管路120处于 压力相等，表现为第一压力计122与第二压力计133读数相等后，再过一段时间，具体的，该 一段时间可以是半个小时到一个小时中的某一个时长，打开第三开关阀131，关闭第二开关 阀123、第四开关阀134以及第五开关阀124。
[0052] 接着，再旋转调压阀112,使第二缓冲储气瓶132内的气体压力可以达到Ρ+ΔΡ1>2， 然后再关闭第三开关阀131，并且打开第二开关阀123以及第四开关阀134,使三轴压力室 140的第一通气口 141与第二通气口 142之间形成压力差Δ Ρ1>2,在打开第二开关阀123以及 第四开关阀134时的第二缓冲储气瓶与第一缓冲储气瓶之间初始压力差表示为ΔΡ^-w。 并且，由于第一通气口 141、岩土体试样144以及第二通气口 142之间连通，随着时间的变化， 第一通气口 141与第二通气口 142之间的压力差会发生变化，在本实施例中，不同时间点的 压力差表示为A P1>2(t)。对不同时间点第一通气口 141与第二通气口 142之间的压力差Δ Pi,2(t)进行记录，具体的，在不同的时间点，可以通过第一压力计122以及第二压力计133的 读数得到该压力差AP 1>2(t)。
[0053] 于是，可以根据达西定律计算相应的岩土体试样144的渗透率。具体的，根据得到 的第一通气口 141与第二通气口 142之间的多个压力差Δ P1>2以及对应的时间点，可以拟合 出曲线AP1;2(t)=A P1;2-ini exp(-cPft)，其中，Pf是记录的最后一个时间点时岩土体试样 144内的气体压力，且P^Pi+UPu-11^ 1)/(￥1+￥2)，￥1和￥2分别是第二缓冲储气瓶132以及 第一缓冲储气瓶121的体积，Pi为第一缓冲储气瓶121在记录压力差的第一个时间点时对应 的压力，即拟合曲线的第一个时间点。于是根据该拟合，可以得到-cP f的值进而可 以计算出c的值。又由于(^(W^hKl/Vi+l/VdA为气体的粘滞度系数，可以得到相应 的岩土体试样144的渗透率k g。
[0054]与第一实施例相同的，根据渗透率，可以得到相应的岩土体试样144的渗透系数。 [0055]由上可以看出，该气体传输控制系统可以配合三轴压力室140,使用瞬态法测试岩 土体气体渗透率以及渗透系数。
[0056]并且，本实用新型实施例提供的气体传输控制系统，可以只使用第一输气管路110 与第二输气管路120配合或者第一输气管路110与第三输气管路130配合，以使用稳态法测 试测试岩土体的气体渗透率以及渗透系数，或者对相应的岩土体试样144进行气体突破试 验。
[0057]在本实施例中，第三输气管路130与第二输气管路120可以一同作用，以用于使用 瞬态法测试岩土体的气体渗透率。并且，在第二输气管路120设置第五开关阀124以及第三 输气管路130的第三开关阀131分别作用，可以使第三输气管路130与第二输气管路120分别 充气、分别工作，并且也可以应用于只需要与第一输气管路110形成输气通路的一条输气管 路进行的岩土体的气体渗透试验。
[0058] 进一步的，如图5所示，本实施例提供的气体传输控制系统中，第二输气管路120还 可以包括第六开关阀127,该第六开关阀127设置于第一缓冲储气瓶121与第一压力计122之 间。并且，第三输气管路130还包括第七开关阀135，该第七开关阀135设置于第二缓冲储气 瓶132与第二压力计133之间。第六开关阀127可以使第一缓冲储气瓶121与第六开关阀127 远离该第一缓冲储气瓶121-侧的第二输气管路120相互断开。当使用本实用新型实施例提 供的气体传输控制系统的第一输气管路11 〇与第二输气管路12 0相配合，利用稳态法测试低 渗透率的岩土体试样144的时候，还可以直接关闭第六开关阀127,只利用第六开关阀127远 离第一缓冲储气瓶121-侧的输气管路而不用缓冲储气瓶来进行测试，这时候只需知道第 六开关阀127远离第一缓冲储气瓶121-侧的输气管路的体积便可计算出渗透率，大大缩短 测试时间。
[0059] 同样的，也可以在第七开关阀135的协助下，使用第七开关阀135远离第二缓冲储 气瓶132-侧的第三输气管路连接三轴压力室140的第一通气口 131进行测试。
[0060] 进一步的，如图5所示，在本实用新型实施例提供的气体传输控制系统中，还可以 包括第八开关阀116,该第八开关阀116设置于第一输气管路110,与所述总储气瓶111相邻。 第八开关阀116可以用于控制在第八开关阀116远离总储气瓶111 一侧的管路与在第八开关 阀116的另一侧的管路之间的气体通断，以选择在第八开关阀116远离总储气瓶111 一侧的 管路是否连通总储气瓶111中的气体。
[0061] 进一步的，请参见图5,本实施例提供的气体传输控制系统中，还可以包括第三压 力计117,所述第三压力计117设置于所述第一输气管路110。用于监控第一输气管路110中 的气压。
[0062]进一步的，本实施例提供的气体传输控制系统中，第一缓冲储气瓶以及第二缓冲 储气瓶可以为钢制储气瓶。钢制的缓冲储气瓶强度较大，在充入较多的气体的情况下也不 会损坏。
[0063]进一步的，在本实施例提供的气体传输控制系统中，第一压力计122以及第二压力 计133可以与计算机相连，该计算机可以用于采集并存储第一压力计122以及第二压力计 133的数据，以实现实时存储并分析第一压力计122以及第二压力计133的数据。
[0064] 并且，本实施例提供的气体传输控制系统，可以制作成便携式，即将第一缓冲储气 瓶121、第二缓冲储气瓶132以及所有的输气管路的尺寸小型化，将其集合成一个装置，并在 该装置的底部安装滚轮，以自由移动，运输到测试桥墩、水坝等现场进行实地测试，方便实 用。
[0065] 本实施例提供的气体传输控制系统，利用总储气瓶111提供气体，调压阀112控制 从总储气瓶111输入管路的气体压力，并且，在第二输气管路120设置第一缓冲储气瓶121， 在第三输气管路130设置第二缓冲储气瓶132,在第一输气管路110以及第二输气管路120的 共同作用下利用瞬态法测试三轴压力室140内岩土体试样144的渗透率以及渗透系数，测试 精度高。
[0066] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本实用新型 实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和 示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0067] 因此，以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求 保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本实用新型保护的范围。
[0068] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0069] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"竖 直"、"水平"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者 是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简 化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和 操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语"第一"、"第二"、"第三"等仅用于区 分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0070] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"设 置"、"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介 间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理 解上述术语在本实用新型中的具体含义。
【主权项】
1. 一种气体传输控制系统，应用于岩土体的气体渗透试验，其特征在于，包括:第一输 气管路，第二输气管路，依次设置于所述第一输气管路的总储气瓶、调压阀以及第一开关 阀，以及依次设置于所述第二输气管路的第一缓冲储气瓶、第一压力计以及第二开关阀，所 述第一输气管路与所述第二输气管路相互连通，所述第一开关阀设置于所述第一输气管路 与所述第二输气管路相连接的一端，所述第二开关阀设置于所述第二输气管路远离所述第 二输气管路与所述第一输气管路相连接的一端，所述第二输气管路通过所述第二开关阀与 三轴压力室的第一通气口相连，所述三轴压力室内设置有用于进行气体渗透试验的岩土体 试样，所述第一通气口连通所述岩土体试样。2. 根据权利要求1所述的气体传输控制系统，其特征在于，还包括第三输气管路以及依 次设置于所述第三输气管路的第三开关阀、第二缓冲储气瓶、第二压力计以及第四开关阀， 所述第三输气管路在所述第一开关阀远离所述总储气瓶的一侧与所述第一输气管路相互 连通，所述第四开关阀设置于所述第三输气管路远离所述第一输气管路的一端，所述第二 输气管路还包括第五开关阀，所述第五开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一输气 管路之间，所述第三输气管路用于通过所述第四开关阀与三轴压力室的第二通气口相连， 用于气体渗透试验的岩土体试样设置于所述第一通气口与所述第二通气口之间。3. 根据权利要求2所述的气体传输控制系统，其特征在于，所述第二输气管路还包括第 六开关阀，所述第六开关阀设置于所述第一缓冲储气瓶与所述第一压力计之间； 所述第三输气管路还包括第七开关阀，所述第七开关阀设置于所述第二缓冲储气瓶与 所述第二压力计之间。4. 根据权利要求2所述的气体传输控制系统，其特征在于，所述第三输气管路连接于所 述第一输气管路与所述第二输气管路的连接处，所述第一输气管路、所述第二输气管路以 及所述第三输气管路通过管接头相连通。5. 根据权利要求2所述的气体传输控制系统，其特征在于，所述第一压力计以及所述第 二压力计与计算机相连，所述计算机用于采集并存储所述第一压力计以及所述第二压力计 的数据。6. 根据权利要求1所述的气体传输控制系统，其特征在于，还包括过滤器，所述过滤器 设置于所述第一输气管路，位于所述第一输气管路的所述总储气瓶和所述调压阀之间。7. 根据权利要求1所述的气体传输控制系统，其特征在于，还包括卸荷阀，所述卸荷阀 设置于所述第一输气管路。8. 根据权利要求1所述的气体传输控制系统，其特征在于，还包括第八开关阀，所述第 八开关阀设置于所述第一输气管路，所述第八开关阀与所述总储气瓶相邻。9. 根据权利要求1所述的气体传输控制系统，其特征在于，还包括第三压力计，所述第 三压力计设置于所述第一输气管路。10. 根据权利要求1至8任一项所述的气体传输控制系统，其特征在于，所述第一缓冲储 气瓶以及所述第二缓冲储气瓶为钢制储气瓶。
【专利摘要】本实用新型公开了气体传输控制系统。气体传输控制系统，应用于岩土体的气体渗透试验，包括第一输气管路，第二输气管路，依次设置于第一输气管路的总储气瓶、调压阀以及第一开关阀，以及依次设置于第二输气管路的第一缓冲储气瓶、第一压力计以及第二开关阀，第一输气管路与第二输气管路相互连通，第一开关阀设置于第一输气管路与所述第二输气管路相连接的一端，所述第二开关阀设置于所述第二输气管路远离所述第二输气管路与所述第一输气管路相连接的一端，所述第二输气管路通过所述第二开关阀与三轴压力室的第一通气口相连，所述三轴压力室内设置有用于进行气体渗透试验的岩土体试样，所述第一通气口连通所述岩土体试样。
【IPC分类】F17C7/00, F17D1/02, F17D3/01, F17C13/04
【公开号】CN205383434
【申请号】CN201620157648
【发明人】刘江峰, 浦海, 张桂民
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年3月1日