一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置制造方法及图纸

一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置属机械工程技术领域，本发明专利技术中过滤网固接于采样筒左端，底板固接于动力筒右端，传动箱固接于底板右部；连接管两端分别固接采样筒和动力筒內端，排液管固接于动力筒的排液孔，二电磁阀分别固接于连接管和排液管中部；活塞杆左端与活塞中心固接，活塞杆中部与底板中心孔滑动连接，活塞的圆柱面与动力筒内壁滑动连接；四个采样柱顶部分别固接于采样筒中心圆周上均布的四个圆孔，采样柱上所设的两排采样棒，均朝向过滤网。本发明专利技术能对钻井液中硫化物进行间歇采样，提高检测的及时性，并使钻井液在采样棒附近形成短暂滞留，可增加电子舌与钻井液的接触时间，能提高检测的准确性和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属机械工程
，具体涉及一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置。
技术介绍
在油田钻探过程中，随着地层特性的的不同往往会产生硫化氢有毒气体，有时还会遇到或产生硫磺酸盐，硫化碱盐等物质，这些物质融入钻井液中，致使钻具和仪器发生腐蚀，同时破坏钻井液的使用性能，还会对人员安全造成影响。因此，对钻井液中硫化物进行实时检测至关重要。目前，用于分析钻井液中硫化物含量的方法主要有：电量法、氯化微库仑法、气相色谱法、核磁共振法等，但这些方法测定前处理步骤复杂，难以实现实地应用。现阶段，电子舌技术的发展使硫化物的检测装置大为简便，但仍存在不能实时采样及检测精度不高的缺点。仿生学的发展为解决上述问题提供了一种新的途径。自然界中小龙虾为适应生存环境进化出能对水中化学物质进行间歇采样的的触须结构及其运动方式，研究发现，小龙虾触须腹面分布着大量成对感觉毛，其采样机理为：触须以较快速度下弹使水样进入感觉毛之间，接着以较慢速度回弹使水样在感觉毛之间形成滞留，感觉毛对其进行检测，随后触须继续下弹使之前水样被排出新的水样进入。这种间歇采样方式，及时准确，灵敏度高。
技术实现思路
本专利技术的目的是仿照小龙虾触须的表面结构及其采样机制提供一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置，该仿生装置根据小龙虾触须表面分布大量成对感觉毛设计电子舌感受板结构并以小龙虾差速采样运动设计采样方法，并将其应用到钻井液中硫化物的检测之中，实现间歇脉冲式采样，提高钻井液硫化物检测的及时性及灵敏度。本专利技术由采样筒A、仿生采样柱组B、动力筒C、过滤网1、连接管2、电磁阀Ⅰ3、活塞4、活塞杆5、底板6、传动箱7、电磁阀Ⅱ8和排液管9组成，其中过滤网1固接于采样筒A左端，底板6固接于动力筒C右端，传动箱7固接于底板6右部；连接管2左端与采样筒A的中心孔Ⅰ19固接，连接管2右端与动力筒C的中心孔Ⅱ26固接，电磁阀Ⅰ3固接于连接管2中部；排液管9右端与动力筒C的排液孔27固接，电磁阀Ⅱ8固接于排液管9中部；活塞杆5左端与活塞4中心固接，活塞杆5中部与底板6中心孔滑动连接，活塞4的圆柱面与动力筒C内壁滑动连接；采样柱Ⅰ10经螺母Ⅰ11固接于采样筒A的孔Ⅰ18，采样柱Ⅱ12经螺母Ⅱ13固接于采样筒A的孔Ⅱ20，采样柱Ⅲ14经螺母Ⅲ15固接于采样筒A的孔Ⅲ21，采样柱Ⅳ16经螺母Ⅳ17固接于采样筒A的孔Ⅳ22，采样柱Ⅰ10、采样柱Ⅱ12、采样柱Ⅲ14和采样柱Ⅳ16上所设的两排采样棒25，均朝向过滤网1；过滤网1为8-12目普通钢丝网。所述的采样筒A为空心圆柱，圆柱左端敞口，圆柱右壁上设有中心孔Ⅰ19；采样筒A的圆柱壁上设有孔Ⅰ18、孔Ⅱ20、孔Ⅲ21和孔Ⅳ22，且各孔均布于圆柱中心横截面的圆周上。采样筒A长L1为80-90mm,外径d1为80-90mm。所述的仿生采样柱组B包括结构完全相同的采样柱Ⅰ10、采样柱Ⅱ12、采样柱Ⅲ14和采样柱Ⅳ16，以采样柱Ⅰ10为例，其基体24为圆柱体，基体24上端设有螺纹柱23，基体24圆柱面一侧固接有采样棒25；采样棒25为圆柱体，其直径d4为1-1.5mm，长度L2为10-12mm,采样棒25分两排固接于采样柱Ⅰ10中基体24的圆柱表面一侧，且平行于纵轴线的圆柱表面两条母线上，两条母线的间距L7为2-3mm，采样棒25中心线与采样柱Ⅰ10母线的夹角α为45°，同一母线上两相邻采样棒25的间距L5为10-12mm；采样柱Ⅰ10的基体24直径d2为10mm，长度L2为35-40mm。所述的动力筒C为右端敞口的空心圆柱体，圆柱体左壁设有中心孔Ⅱ26和排液孔27，动力筒C长L4为90-100mm,外径d3为80-90mm。所述的采样筒A、动力筒C、连接管2、底板6和排液管9的壁厚均为2-4mm。本专利技术的工作过程分为以下四个阶段：电磁阀Ⅰ4打开，电磁阀Ⅱ10关闭，活塞5以较快速度V1从起点向后运动将待测液体吸入采样筒A；活塞5以较慢速度V2向前运动使待测液体在采样柱附近形成滞留，活塞回到起点；活塞5从起点运动到动力筒C末端，将已测液体全部吸入动力筒C内；电磁阀Ⅰ4关闭，电磁阀Ⅱ10打开，活塞5从动力筒C末端运动到起点，将已测液体全部排出。四个阶段完成一次采样检测后，重复上述四个阶段即进行新的采样检测，如此循环往复，即完成间断采样过程。本专利技术仿照小龙虾触须结构和触须采样运动方式设计仿生钻井液电子舌间歇采样装置，使该装置对钻井液中硫化物进行间歇采样，提高检测的及时性，并使钻井液在采样棒附近形成短暂滞留，可增加电子舌与钻井液的接触时间，能提高检测的准确性和灵敏度。附图说明图1为仿生钻井液电子舌间歇采样装置的结构示意图图2为图1中a-a截面的视图图3为采样筒的正视图图4为采样筒b-b截面的视图图5为采样柱的结构示意图图6为动力筒的正视图图7为动力筒的左视图图8为采样棒的局部正视图图9为采样棒的局部俯视图其中：A.采样筒B.仿生采样柱组C.动力筒1.过滤网2.连接管3.电磁阀Ⅰ4.活塞5.活塞杆6.底板7.传动箱8.电磁阀Ⅱ9.排液管10.采样柱Ⅰ11.螺母Ⅰ12.采样柱Ⅱ13.螺母Ⅱ14.采样柱Ⅲ15.螺母Ⅲ16.采样柱Ⅳ17.螺母Ⅳ18.孔Ⅰ19.中心孔Ⅰ20.孔Ⅱ21.孔Ⅲ22.孔Ⅳ23.螺纹柱24.基体25.采样棒26.中心孔Ⅱ27.排液孔具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施过程及方式做进一步说明：本专利技术仿照小龙虾触须的表面结构及其采样机制提供一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置，该仿生装置根据小龙虾触须表面分布大量成对感觉毛设计电子舌感受板结构并以小龙虾差速采样运动设计采样方法，并将其应用到钻井液中硫化物的检测之中，实现间歇脉冲式采样，提高钻井液硫化物检测的及时性及灵敏度。如图1所示，一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置，由采样筒A、仿生采样柱组B、动力筒C、过滤网1、连接管2、电磁阀Ⅰ3、活塞4、活塞杆5、底板6、传动箱7、电磁阀Ⅱ8和排液管9组成，其中：过滤网1固接于采样筒A左端，底板6固接于动力筒C右端，传动箱7固接于底板6右部；连接管2左端与采样筒A的中心孔Ⅰ19固接，连接管2右端与动力筒C的中心孔Ⅱ26固接，电磁阀Ⅰ3固接于连接管2中部；排液管9右端与动力筒C的排液孔27固接，电磁阀Ⅱ8固接于排液管(9)中部；活塞杆5左端与活塞4中心固接，活塞杆5中部与底板6中心孔滑动连接，活塞4的圆柱面与动力筒C内壁滑动连接；如图2所示，采样柱Ⅰ10经螺母Ⅰ11固接于采样筒A的孔Ⅰ18，采样柱Ⅱ12经螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置，其特征在于由采样筒(A)、仿生采样柱组(B)、动力筒(C)、过滤网(1)、连接管(2)、电磁阀Ⅰ(3)、活塞(4)、活塞杆(5)、底板(6)、传动箱(7)、电磁阀Ⅱ(8)和排液管(9)组成，其中过滤网(1)固接于采样筒(A)左端，底板(6)固接于动力筒(C)右端，传动箱(7)固接于底板(6)右部；连接管(2)左端与采样筒(A)的中心孔Ⅰ(19)固接，连接管(2)右端与动力筒(C)的中心孔Ⅱ(26)固接，电磁阀Ⅰ(3)固接于连接管(2)中部；排液管(9)右端与动力筒(C)的排液孔(27)固接，电磁阀Ⅱ(8)固接于排液管(9)中部；活塞杆(5)左端与活塞(4)中心固接，活塞杆(5)中部与底板(6)中心孔滑动连接，活塞(4)的圆柱面与动力筒(C)内壁滑动连接；采样柱Ⅰ(10)经螺母Ⅰ(11)固接于采样筒(A)的孔Ⅰ(18)，采样柱Ⅱ(12)经螺母Ⅱ(13)固接于采样筒(A)的孔Ⅱ(20)，采样柱Ⅲ(14)经螺母Ⅲ(15)固接于采样筒(A)的孔Ⅲ(21)，采样柱Ⅳ(16)经螺母Ⅳ(17)固接于采样筒(A)的孔Ⅳ(22)，采样柱Ⅰ(10)、采样柱Ⅱ(12)、采样柱Ⅲ(14)和采样柱Ⅳ(16)上所设的两排采样棒(25)，均朝向过滤网(1)；过滤网(1)为8‑12目普通钢丝网。...

【技术特征摘要】
1.一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置，其特征在于由采样筒(A)、仿生采样柱组(B)、
动力筒(C)、过滤网(1)、连接管(2)、电磁阀Ⅰ(3)、活塞(4)、活塞杆(5)、底板(6)、传动
箱(7)、电磁阀Ⅱ(8)和排液管(9)组成，其中过滤网(1)固接于采样筒(A)左端，底板(6)固接
于动力筒(C)右端，传动箱(7)固接于底板(6)右部；连接管(2)左端与采样筒(A)的中心孔Ⅰ(19)
固接，连接管(2)右端与动力筒(C)的中心孔Ⅱ(26)固接，电磁阀Ⅰ(3)固接于连接管(2)中部；
排液管(9)右端与动力筒(C)的排液孔(27)固接，电磁阀Ⅱ(8)固接于排液管(9)中部；活塞杆(5)
左端与活塞(4)中心固接，活塞杆(5)中部与底板(6)中心孔滑动连接，活塞(4)的圆柱面与动
力筒(C)内壁滑动连接；采样柱Ⅰ(10)经螺母Ⅰ(11)固接于采样筒(A)的孔Ⅰ(18)，采样柱
Ⅱ(12)经螺母Ⅱ(13)固接于采样筒(A)的孔Ⅱ(20)，采样柱Ⅲ(14)经螺母Ⅲ(15)固接于采样
筒(A)的孔Ⅲ(21)，采样柱Ⅳ(16)经螺母Ⅳ(17)固接于采样筒(A)的孔Ⅳ(22)，采样柱Ⅰ(10)、
采样柱Ⅱ(12)、采样柱Ⅲ(14)和采样柱Ⅳ(16)上所设的两排采样棒(25)，均朝向过滤网(1)；
过滤网(1)为8-12目普通钢丝网。
2.按权利要求1所述的仿生钻井液电子舌间歇采样装置，其特征在于所述的采样筒(A)
为空心圆柱，圆柱左端敞口，圆柱右壁上设有中心孔Ⅰ(19)；采样筒(A)的圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：常志勇，孙友宏，刘伟，陈东辉，郭威，刘宝昌，高科，马云海，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22