r>[0060]本发明在测试过程中设计了两种不同的橡胶套26，分别为无孔橡胶套26和有孔橡胶套26，橡胶套26置于测试装置22内，用于包裹住待测样品25及防止待测样品25的偏移。无孔橡胶套26还能防止石油与待测样品2525接触。有孔橡胶套26上具有通孔，用于包住待测样品25，一方面进一步防止待测样品25偏移，另一方面可以使得石油与待测样品25接触，这样就可以比较两个测试装置22中，在两种不同环境下的结果。
[0061]本发明为了测量本次试验过程中待测样品25的应力，使用了超声技术。这种方法测量被侧点的瞬时位置，声源产生和传递纵波。声波在到达材料镜面边界后返回。一个超声波探测器置于支撑壳13的侧壁，每秒钟发出大约1000次声波以测量待测样品25厚度在水平方向的形变。另一个置于支撑壳13的底部16，以测量待测样品25厚度在竖直方向的形变。
[0062]本发明在测试待测样品25的蠕变时，其大致过程如下:
[0063]1)试验开始时通过第一单向阀2将油缸装置1内充满液体，石油不断地从第一单向阀2流入并进入缸体34的无杆腔3 ;
[0064]2)压缩油缸装置1内部的液体，可以有两种方式:a.石油通过缸体34上的双向阀5进入缸体34的有杆腔6内，有杆腔6内的石油会将压力施加于活塞4上，并向下推动活塞；b.—个外部的液压栗推动活塞杆4和活塞向下移动；
[0065]3)随着活塞的下移，缸体34内的石油会被压缩，并从第二单向阀7离开缸体34并进入测试装置22的绝热壳19内；
[0066]4)在测试装置22充满液体且油压已达到预定压力时停止，活塞停止运动。液压力可以通过在测试装置22内的压力传感器获得。
[0067]5)绝热壳19上的加热器20开始加热，将热量传递给石油，石油会进一步加热橡胶套26和待测样品25。温度可以从温度传感器的示数中读出，石油和橡胶套26以及待测样品25的温度在数秒后会与这一加热器20的温度达到一致。
[0068]6)设定的温度和压力会使得待测样品25发生蠕变，在这一测试的过程中比较重要的是待测样品25不能离开测试装置22的中央，这一要求是夹持装置来实现的。高温高压环境可以使得待测样品25产生很大的应力。在试验开始时压块31放在橡胶套26上并推动待测样品25，通过待测样品25的变形，压缩弹簧32可以施加弹力在调节杆30上，调节杆30通过压块31 —直压在橡胶套26和待测样品25上，这样一来使待测样品25在试验过程中得以稳定在测试装置22的中央；
[0069]7)使用第一超声波探测器17和第二超声波探测器14测量待测样品25的形变；
[0070]8)在测试结束后应能取出待测样品25并查看测试装置22的情况，为了实现这一目的，测试装置22内的加压石油需要被排空，这时需要打开通断阀24，使石油能进入缸体34内并推动活塞向上移动，这样测试装置22内的油压就会降低，然后再打开支撑壳13上的一些盖子，使石油流出及取出待测样品25。
[0071]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种蠕变试验机，包括油缸装置和测试装置，其特征在于， 所述油缸装置包括缸体、活塞、活塞杆和第一单向阀，其中，所述活塞位于所述缸体内并能上下移动，所述活塞杆竖直设置，所述活塞杆的下端固定连接在所述活塞上并且所述活塞杆的上端伸出所述缸体，所述活塞将所述缸体分隔为有杆腔和无杆腔并且所述有杆腔位于所述无杆腔的上方，所述第一单向阀用于向所述缸体的无杆腔内导入石油； 所述测试装置包括支撑壳、第一接头、第二接头、第二单向阀、第三单向阀、夹持装置、第一超声波探测器和第二超声波探测器，其中，所述第一接头和第二接头均安装在所述支撑壳上，所述第二单向阀和第三单向阀均安装在所述缸体的侧壁上，并且所述第二单向阀通过第一连接管与所述第一接头连接，以用于将所述无杆腔内的石油导入所述支撑壳内从而对待测样品施加压力，所述第三单向阀通过第二连接管与所述第二接头连接，以用于将所述支撑壳内的石油导入所述缸体内，所述第二连接管上安装有通断阀； 所述夹持装置位于所述支撑壳内，其包括上下对称设置的两限位机构，其中，每个限位机构均包括支撑座和设置在支撑座上的多个限位座，并且每个支撑座均固定在所述支撑壳上; 每个限位座均包括筒体、压缩弹簧和调节杆，其中，所述筒体固定安装在所述支撑座上并且其侧壁设置有第一通孔，以用于使石油进入所述筒体内，进而使筒体内外的油压一致，所述压缩弹簧设置在所述筒体内并且其纵向与所述筒体的纵向一致，所述调节杆的一端伸入所述筒体内并抵靠在所述压缩弹簧上，以用于使所述压缩弹簧产生形变； 两限位机构的所有调节杆共同配合夹住待测样品，以限制待测样品的位置； 所述第一超声波探测器和所述第二超声波探测器均安装在所述支撑壳上，分别用于获得待测样品在竖直方向的形变和水平方向的形变。2.根据权利要求1所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述支撑壳包括壳体和两个盖体，所述两个盖体分别螺纹连接在所述壳体的上端和下端并分别抵靠在一对应位置处的支撑座上，以固定所述支撑座。3.根据权利要求1所述的一种蠕变试验机，其特征在于，每个调节杆均相对于水平面倾斜设置。4.根据权利要求3所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述每根调节杆露出筒体的一端均固定连接有压块，每个压块均包括端面抵靠部和侧面抵靠部，在上的限位机构的所有压块的端面抵靠部和在下的限位机构的所有压块的端面抵靠部共同配合夹持住待测样品，从而限制待测样品的上下位置，在上的限位机构的所有压块的侧面抵靠部共同配合夹持住待测样品的侧面，在下的限位机构的所有压块的侧面抵靠部侧面抵靠部共同配合夹持住待测样品的侧面，以限制待测样品的水平位置。5.根据权利要求1所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述夹持装置还包括橡胶套，以用于套住所述待测样品，所有的调节杆共同配合夹住所述橡胶套，从而夹住所述待测样品Ο6.根据权利要求5所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述测试装置的数量为两个，并且其中一个测试装置的橡胶套的侧壁上设置有第二通孔，以用于使石油进入橡胶套内使待测样品产生形变，另一个测试装置的橡胶套将待测样品与石油分隔开。7.根据权利要求1所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述缸体上设置有双向阀，以用于向所述缸体的有杆腔内输入石油或者使有杆腔内的石油流出。8.根据权利要求1所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述支撑壳内设置有压力传感器和温度计，分别用于测量所述支撑壳内的油压和温度。9.根据权利要求1所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述支撑壳包括外壳体和内绝热壳体，所述第一接头和第二接头用于将石油导入所述内绝热壳体内从而与待测样品接触，所述内绝热壳体套接在所述外壳体的内壁上，以用于维持其内部石油的温度。10.根据权利要求1所述的一种蠕变试验机，其特征在于，所述支撑壳内设置有加热器，所述加热器为螺旋加热管，其固定安装在所述支撑壳的内壁上，以用于加热进入支撑壳内的石油。
【专利摘要】本发明公开了一种蠕变试验机，包括油缸装置和测试装置，油缸装置包括缸体、活塞、活塞杆和第一单向阀；测试装置包括支撑壳、第一接头、第二接头、第二单向阀、第三单向阀、夹持装置和第一超声波探测器，夹持装置包括上下对称设置的两限位机构，两限位机构的所有调节杆共同配合夹住待测样品，以使待测样品浸在所述支撑壳内的石油中；第一超声波探测器和所述第二超声波探测器安装在支撑壳上，分别用于测量夹持装置支撑的待测样品在竖直方向的形变和水平方向的形变。本发明能向测试装置的内部充入石油并保压，使待测样品发生形变，再通过两个超声波探测器测量待测样品的竖直和水平形变，从而得到待测样品的形变，其操作简单，使用方便。
【IPC分类】G01N3/04, G01N3/18
【公开号】CN105403468
【申请号】CN201511018439
【发明人】A·阿格哈贾尼卡尔克胡兰, 许剑锋
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月29日