一种室内岩石声波测试装置的制作方法

本实用新型属于岩石波速测试技术领域，更具体地说，是涉及一种室内岩石声波测试装置。

背景技术：

岩石的纵横波速度是岩石的基本属性，通过其可获得岩石的动态弹性模量和动态泊松比等参数，这对于油气埋藏深、地质情况复杂的石油工业来说，准确地确定岩石的纵、横波速度对油气田的勘探、矿场的评价、正常的钻井作业举足轻重。室内岩石声波测试是测试室内岩石纵波速度、横波速度、动弹性模量、动泊松比、动剪切模量、动拉梅系数、动体积模量的主要手段。声波测试装置是测试声波参数的一种主要辅助工具，虽然岩石标准样品的声波测试装置有很多，但大多都是对一定压力和一定温度下的岩石标准样品进行声波测试，当需要对不同压力和温度下的岩石标准样品进行声波测试时，需要更换很多零部件，不利于进行试验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种室内岩石声波测试装置，旨在在试验中能对岩石标准样品受到的压力和温度进行改变，进而得到不同压力和温度下的岩石标准样品的声波测试结果，提高试验效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种室内岩石声波测试装置，包括缸体、声波检测组件、压力控制组件和温度控制组件；缸体，内设封闭的容水腔，所述容水腔的上板和下板可沿竖直方向密封移动，所述容水腔内用于放置标准样品；声波检测组件，用于给所述标准样品提供纵波和横波并检测波速；压力控制组件，使所述上板和所述下板对所述标准样品加压；温度控制组件，用于对所述缸体内部的水进行加热。

作为本申请另一实施例，所述声波检测组件包括分别设于所述标准样品两端的发射机和接收机。

作为本申请另一实施例，所述上板和所述下板均包括垫板和位于所述垫板临水侧的防水面料，所述垫板上设有用于所述发射机和所述接收机穿过的穿孔，所述发射机和所述接收机通过所述防水面料接触所述标准样品的两端。

作为本申请另一实施例，所述压力控制组件包括上侧的推顶件和下侧的承托件，所述推顶件用于推顶所述上板，所述承托件用于承托所述下板。

作为本申请另一实施例，所述承托件包括弹簧和承载板；弹簧，一端设于所述缸体的底部；承载板，设于所述弹簧的另一端，且用于承托所述下板。

作为本申请另一实施例，所述压力控制组件还包括外罩，所述推顶件通过所述外罩推顶所述上板，所述承载板通过所述外罩承托所述下板，所述声波检测组件的发射部和接收部分别设于所述外罩内。

作为本申请另一实施例，所述推顶件包括缸盖和推杆；缸盖，设于所述缸体上且设有螺纹孔；推杆，设有外螺纹且穿设于所述螺纹孔内。

作为本申请另一实施例，所述压力控制组件还包括压力传感器和压力数显表；压力传感器，设于所述弹簧和所述承载板之间；压力数显表，设于所述缸体的外部且电连接所述压力传感器。

作为本申请另一实施例，所述温度控制组件还包括温度控制器、加热棒和温度传感器；温度控制器，设于所述缸体上；加热棒，设于所述容水腔内且电连接所述温度控制器；温度传感器，设于所述容水腔内且电连接所述温度控制器。

作为本申请另一实施例，所述缸体设有安装孔，所述加热棒和所述温度传感器密封穿设于所述安装孔内并探入所述容水腔内。

本实用新型提供的一种室内岩石声波测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，标准样品设置在缸体内的容水腔内，容水腔的上板和下板可在缸体内沿竖直方向进行密封滑动，声波检测组件用于给标准样品提供纵波和横波，并且还能对经过标准样品的横波和纵波的波速进行检测，温度控制组件内能对容水腔内部的水进行加热，水的热量可以传递给标准样品，进而能对标准样品进行加热，实现了标准样品能处于不同的温度，并在声波检测组件的作用下完成了标准样品在不同温度下的横波和纵波的波速检测；压力控制组件通过调整上板和下板给标准样品施加压力，配合声波检测组件就能在不同压力下实现标准样品中横波和纵波的波速。本实用新型提供的一种室内岩石声波测试装置，结构简单，易于操作，能对岩石的标准样品在不同压力和不同温度下对标准样品的声波波速进行测量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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地介绍，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。

图1为本实用新型实施例提供的一种室内岩石声波测试装置的结构示意图；

图2为图1去除了声波仪和压力数显表后的剖视图；

图3为图2中ⅰ处的局部放大图；

图4为图2中ⅲ处的局部放大图；

图5为图1去除了声波仪和压力数显表后另一个方向的剖视图；

图6为图5中ⅱ处的局部放大图；

图7为图1中去除了声波仪、压力数显表和缸体后的爆炸视图；

图8为图1中的垫板的结构示意图。

图中：

1、缸体；2、缸盖；3、推杆；4、外罩；5、标准样品；6、垫板；7、防水面料；8、承载板；9、压力传感器；10、加热棒；11、温度传感器；12、温度控制器；13、压力数显表；14、声波仪；15、弹簧；

601、穿孔；602、减重孔；

141、接收机；142、发射机。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图6，现对本实用新型提供的一种室内岩石声波测试装置进行说明。所述一种室内岩石声波测试装置，包括缸体1、声波检测组件、压力控制组件和温度控制组件；缸体1内设封闭的容水腔，容水腔的上板和下板可沿竖直方向密封移动，容水腔内用于放置标准样品5；声波检测组件用于给标准样品5提供纵波和横波并检测波速；压力控制组件使上板和下板对标准样品5加压；温度控制组件用于对缸体1内部的水进行加热。

本实用新型提供的一种室内岩石声波测试装置，与现有技术相比，标准样品5设置在缸体1内的容水腔内，容水腔的上板和下板可在缸体1内沿竖直方向进行密封滑动，声波检测组件用于给标准样品5提供纵波和横波，并且还能对经过标准样品5的横波和纵波的波速进行检测，温度控制组件内能对容水腔内部的水进行加热，水的热量可以传递给标准样品5，进而能对标准样品5进行加热，实现了标准样品5能处于不同的温度，并在声波检测组件的作用下完成了标准样品5在不同温度下的横波和纵波的波速检测；压力控制组件通过调整上板和下板给标准样品5施加压力，配合声波检测组件就能在不同压力下实现标准样品5中横波和纵波的波速。

作为本实用新型提供的一种室内岩石声波测试装置的一种具体实施方式，请参阅图2至图7，声波检测组件包括分别设于标准样品5两端的发射机142和接收机141。声波检测组件中可以使用声波仪14，声波仪14主要由发射机142、发射换能器、接收机141、接收换能器以及微机组成，发射机142用来发射声波，包括横波和纵波，接收机141用来接收声波，接收机141和发射机142设置在标准样品5的两端即可，没有上下顺序之分。

本实施例中，为了保证声波检测组件内的发射机142和接收机141不会进水受潮影响性能，上板和下板均包括垫板6和位于垫板6临水侧的防水面料7，垫板6上设有用于发射机142和接收机141穿过的穿孔601，发射机142和接收机141通过防水面料7接触标准样品5的两端。由于防水面料7是一种新型的纺织面料，其成份由高分子防水透气材料(ptfe膜)加上布料复合面料而成，当将防水面料7设置在垫板6的临水侧时，水不会从容水腔内流出，更不会进入到发射机142和接收机141内，由于上板和下板都是由压力控制组件进行调整，因此容水腔内的水的重量不会将下板压垮。发射机142发射部位穿设在穿孔601内，接收机141的接收部位穿设在穿孔601内，这样就能避免垫板6对声波的影响。

本实施例中，当容水腔内的加热介质是油的，可以将防水面料5换成防油面料。这样就能保证标准样品5在更宽广温度范围内进行声波波速的测试了。

本实施例中，为了减轻垫板6的重量，可以在垫板6设有减重孔602，如图8所示。将多个减重孔602呈圆周均布在垫板6上。防水面料7应能遮盖住减重孔602，并且不会折进减重孔602内。

作为本实用新型提供的一种室内岩石声波测试装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，压力控制组件包括上侧的推顶件和下侧的承托件，推顶件用于推顶上板，承托件用于承托下板。推顶件用于推顶上板，使上板在缸体1内进行滑动，承托件用于承托下板，使下板在缸体1内进行滑动，当上板和下板同时在缸体1内滑动时，由于标准样品5放置在上板和下板之间，当上板和下板的移动量不相同时，就能保证标准样品5受到的压力不同，进而实现了在不同压力数值下对标准样品5进行波速的检测。

本实施例中，承托件包括弹簧15和承载板8；弹簧15一端设于缸体1的底部；承载板8设于弹簧15的另一端，且用于承托下板。弹簧15竖直设置在缸体1的底部，并且底端固定在缸体1上，承载板8设置在弹簧15的另一端，弹簧15能够压缩，因此当推顶件按压容水腔的上板时，标准样品5受到压力会按压容水腔的下板，由于弹簧15通过承载板8给下板一定的反力，因此标准样品就受到了不同的压力，标准样品5越向下，受到的压力值就越大。

本实施例中，压力控制组件还包括外罩4，推顶件通过外罩4推顶上板，承载板8通过外罩4承托下板，声波检测组件的发射部和接收部分别设于外罩4内。外罩4内部中空并且能够放下声波检测组件的发射部和接收部，发射部和接收部都能抵接在标准样品5的两端，当声波检测组件的发射部和接收部不防水时，可以将发射部和接收部通过防水面料7抵接在标准样品5的两端，将发射部和接收部放置在外罩4内，能保证推顶件将力作用在外罩4上，避免声波检测组件内的发射部和接收部直接受力，这样的设置形式能提高发射部和接收部的寿命和精确性。

本实施例中，推顶件包括缸盖2和推杆3；缸盖2设于缸体1上且设有螺纹孔；推杆3设有外螺纹且穿设于螺纹孔内。在缸体1上设置缸盖2，在缸盖2的中心处设置一个螺纹孔，使带有外螺纹的推杆3穿设于螺纹孔内，并且使推杆3的推顶端抵接在外罩4上，为了保证受力的均匀性和弹簧15在伸缩的过程中不会出现歪曲的现象，可以将推杆3的推顶端抵接在外罩4的中心处，外罩4压在垫板6的中心处，然后设置在外罩4内的接收机141和发射机142抵接在标准样品5的中心处，即保证推杆3、外罩4、接收机141、标准样品5、发射机142、外罩4、承载板8、压力传感器9和弹簧15的中心在一条直线上。

本实施例中，压力控制组件还包括压力传感器9和压力数显表13；压力传感器9设于弹簧15和承载板8之间；压力数显表13设于缸体1的外部且电连接压力传感器9。设置压力传感器9和压力数显表13，能够使实验人员对标准样品5受到的压力进行控制和读取，即当实验人员通过拧动推杆3对标准样品5进行施压时，实验人员可以从压力数显表13上读取一个数值，在这个数值下对标准样品5进行声波测试，依次进行下去，从而可以得到不同压力数值下的标准样品5的声波波速测试结果。

作为本实用新型提供的一种室内岩石声波测试装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，温度控制组件还包括温度控制器12、加热棒10和温度传感器11，温度控制器12设于缸体1上；加热棒10设于容水腔内且电连接温度控制器12；温度传感器11设于容水腔内且电连接温度控制器12。温度传感器11设在容水腔的内部，并能感应容水腔内部水的温度，温度控制器12可以通过控制加热棒10的加热时间来改变缸体1内部的水温，为了保证加热棒10在水内稳定的加热，可以将加热棒10选择为防水加热棒

本实施例中，缸体1设有安装孔，加热棒10和温度传感器11密封穿设于安装孔内并探入容水腔内。在缸体1的侧面开设两个安装孔，安装孔贯穿缸体1的内外侧，加热棒10和温度传感器11穿设在安装孔内，并且为了保证缸体1内部的水不会从安装孔处流出，可以在加热棒10和安装孔之间做密封处理，例如涂抹密封胶；加热棒10、温度传感器11与温度控制器12的电线不穿过容水腔。为了保证加热棒10和温度传感器11不会干涉到上板或下板的移动，将加热棒10和温度传感器11设置在容水腔的中间位置上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。