一种岩心多物理参数获取装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种岩心多物理参数获取装置及其测量方法，装置包括圆筒状可打开的内筒体、夹持装置、筒盖、长度调节装置、传感装置、筒盖、圆形贴片，内筒体为非金属绝缘材质制成，传感装置用于检测岩心的磁化率、电阻率、密度、质量、温度、湿度和P波速度的一种或多种参数；本发明专利技术方法可以一次获得多种参数信息，并保证获得的岩心各类参数信息的深度一致性，测试精度高，测试误差小，并简化操作流程，提高操作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种岩心多物理参数获取装置及其测量方法
本专利申请属于地质测量设备
，更具体地说，是涉及一种岩心多物理参数获取装置及其测量方法。
技术介绍
岩心是最能直接反应地下结构特征的实物地质资料。我国保存了海量的岩心，由于各种原因岩心保管环境恶劣，有进一步损毁的可能。岩心数字化的比例极低，数字化手段单一落后，仅仅停留在图像层次，绝大多数尚未开展岩心物理、化学参数定量、半定量数字化工作。而岩心的各类物理参数信息恰恰是研究工作的基础，因此亟需开展岩心数字化工作。目前，岩心的物理参数大致分为磁化率、电阻率、密度、P波速度等，其中：磁化率通过测量岩心的磁场强度数值，然后同磁化强度计算获取磁化率；电阻率的测试方法是使用欧姆定律，通过测试电压、电流数值来计算岩心两端的电阻率；密度是通过质量与体积之比测量；P波速度是通过高压脉冲，从岩心一端发送信号到另一端，通过岩心长度相除可以得到。由于上述这几类参数的测量方法不同，并且有限参数测量过程中会有干扰，因此目前市场上没有一次可以测量多种参数的装置，从而导致多次测量深度不一致。同时，虽然市场上各类测试仪器较为齐全，如磁化率仪、电阻率测量仪、密度仪等等，但是没有能够集多种参数于一体的仪器，即使有也是大型设备或者价格较为昂贵，并且只适合在室内开展工作，并不适合开展野外工作。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种岩心多物理参数获取装置及其测量方法，实现一次测量即可获取多种参数的目的，并保证获得的岩心各类参数信息的深度一致性。为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种岩心多物理参数获取装置，包括内外设置的圆筒状的外筒体和内筒体、设置在内筒体内的用于夹紧岩心的夹持装置、设置在内筒体外部的并沿着内筒体长度方向动作的长度调节装置、设置在内筒体内的传感装置、设置在长度调节装置两端的筒盖、设置在筒盖内壁上的圆形贴片，外筒体和内筒体均可打开，筒盖与内筒体的内径相匹配；内筒体为非金属绝缘材质制成；长度调节装置的两端可以往外延伸或往里收缩，从而使得该筒盖可随着长度调节装置而往外延伸或往里收缩；传感装置用于检测岩心的磁化率、电阻率、密度、质量、温度、湿度和P波速度的一种或多种参数。本专利技术技术方案的进一步改进在于：内筒体为钢化玻璃或橡胶制成，内筒体包括上半圆筒和下半圆筒，上半圆筒和下半圆筒通过铰链活动连接。本专利技术技术方案的进一步改进在于：夹持装置包括多个周向设置在内筒体内的夹持组件，每个夹持组件均包括第一驱动装置、与第一驱动装置的输出端连接的伸缩杆、与每个伸缩杆的自由端对应连接的夹紧体，夹紧体与岩心接触配合，所有的第一驱动装置均与控制开关连接。本专利技术技术方案的进一步改进在于：夹持组件为三组，夹紧体为弧形或片形，夹紧体与岩心接触配合处设有缓冲层，第一驱动装置为驱动马达。本专利技术技术方案的进一步改进在于：长度调节装置包括一轴向设置在内筒体外壁上的滑道、设置在滑道内的第二驱动装置、与滑道滑动配合并与第二驱动装置双向连接的滑动杆、与滑动杆对应连接的过渡杆，过渡杆活动连接筒盖。或者可简化组件，比如可以将滑道、滑动杆、第二驱动装置设为丝杆，丝杆与过渡杆连接。本专利技术技术方案的进一步改进在于：过渡杆为L型过渡杆，筒盖包括左筒盖和右筒盖，过渡杆通过卡扣对应活动连接左筒盖和右筒盖。本专利技术技术方案的进一步改进在于：传感装置包括重量传感器、温度传感器、湿度传感器、P波速度传感器、电阻率传感器、磁化率传感器，其中：重量传感器设置在下半圆筒内；温度传感器和湿度传感器设置在下半圆筒的内壁底端；P波速度传感器设置在每个圆形贴片的中部，两个P波速度传感器之间通过导线相连；电阻率传感器设置在每个圆形贴片上并位于P波速度传感器的外圈，两个电阻率传感器之间通过导线相连；磁化率传感器位于上半圆筒的内壁两端，数量为两个，两个磁化率传感器位于两个圆形贴片之间。本专利技术技术方案的进一步改进在于：圆形贴片上还设有环丝阻隔线，环丝阻隔线位于P波速度传感器和电阻率传感器之间。一种岩心多物理参数的测量方法，利用了上述的一种岩心多物理参数获取装置，该测量方法包括以下步骤：第一步：对待测岩心进行预处理，将岩心两端切磨平整；第二步：依次打开外筒体和内筒体，将待测岩心放到内筒体中，然后关闭内筒体；第三步：打开夹持装置中第一驱动装置的控制开关，通过夹持装置固定并夹持住岩心；第四步：打开长度调节装置中第二驱动装置的开关，根据岩心长度，左筒盖和右筒盖随着滑动杆的移动而往外延伸或往里收缩，将岩心两端固定，从而使圆形贴片上的P波速度传感器和电阻率传感器均与岩心端部紧密耦合；第五步：关闭外筒体，启动仪器开关，通过仪器外部控制软件，进行岩心数据测量，依次测量岩心密度、电阻率、P波速度和磁化率参数信息；第六步：密度测量，通过重量传感器获得岩心的重量，通过滑动杆的位移获得岩心的长度；通过夹持装置夹紧岩心并获得岩心的直径，然后利用配套的电子计数器精准获取岩心的长度和直径，并进一步获得岩心的体积，从而获得岩心的密度信息；第七步：电阻率测量，岩心两端的圆形贴片上的电阻率传感器通过导线对应相连，接着施加一定的电压，然后通过电压、电流与电阻的信息，计算出电阻率信息；同时通过温度传感器、湿度传感器记录当前的湿度值和温度值；第八步：P波速度测量，岩心两端的P波速度传感器通过导线相连，从岩心一端发送高压脉冲信号，岩心另一端接收高压脉冲信号，通过接收时间和岩心长度计算P波速度信息；第九步：磁化率测量，在内筒体内施加磁场，位于两端的磁化率传感器获得磁力，通过磁矩获得磁化率信息；第十步：参数测量完成后通过外部控制软件，按照深度信息分别显示岩心的密度、电阻率、速度和磁化率信息。本专利技术技术方案的进一步改进在于：磁化率传感器对称位于上半圆筒的内壁顶端。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的有益效果是：本专利技术的获取岩心多种物理的装置，本装置可以将岩心至于装置内部，岩心不用完全被内筒体1包裹，可以半包（一端包裹另一端不包裹）或由于过长而两端均裸露出一截，利用夹持装置和长度调节装置，有效匹配不同岩心的长短和粗细，使岩心四周和两端可以与传感器紧密耦合。夹持装置结构简单、便于安装和使用；长度调节装置位置布局合理，不影响内筒体的其他功能，不仅可以实时获取长度和粗细直径数据，而且助力圆形贴片上的P波速度传感器和电阻率传感器与岩心紧密接触，提高数据测量精度。设置了多种类型的传感器，用于获取多种不同参数。在传感器位置布置方面，将不同的传感器放至于不同的位置，有效消除传感器间的相互干扰，实现一次测量即可获取多种参数的目的。本专利技术的测量方法，集岩心磁化率、电阻率、P波速度、密度、温度、湿度等多种传感测量于一体，通过次序启动的测量方法，可以一次获得多种参数信息，并保证获得的岩心各类参数信息的深度一致性，测试精度高，测试误差小，并简化操作流程，提高操作效率，适合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：包括内外设置的圆筒状的外筒体和内筒体（1）、设置在内筒体（1）内的用于夹紧岩心的夹持装置（4）、设置在内筒体（1）外部的并沿着内筒体（1）长度方向动作的长度调节装置（5）、设置在内筒体（1）内的传感装置、设置在长度调节装置（5）两端的筒盖、设置在筒盖内壁上的圆形贴片（52），外筒体和内筒体（1）均可打开，筒盖与内筒体（1）的内径相匹配；/n内筒体（1）为非金属绝缘材质制成；长度调节装置（5）的两端可以往外延伸或往里收缩，从而使得筒盖可随着长度调节装置（5）而往外延伸或往里收缩；传感装置用于检测岩心的磁化率、电阻率、密度、质量、温度、湿度和P波速度的一种或多种参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：包括内外设置的圆筒状的外筒体和内筒体（1）、设置在内筒体（1）内的用于夹紧岩心的夹持装置（4）、设置在内筒体（1）外部的并沿着内筒体（1）长度方向动作的长度调节装置（5）、设置在内筒体（1）内的传感装置、设置在长度调节装置（5）两端的筒盖、设置在筒盖内壁上的圆形贴片（52），外筒体和内筒体（1）均可打开，筒盖与内筒体（1）的内径相匹配；
内筒体（1）为非金属绝缘材质制成；长度调节装置（5）的两端可以往外延伸或往里收缩，从而使得筒盖可随着长度调节装置（5）而往外延伸或往里收缩；传感装置用于检测岩心的磁化率、电阻率、密度、质量、温度、湿度和P波速度的一种或多种参数。


2.根据权利要求1所述的一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：内筒体（1）为钢化玻璃或橡胶制成，内筒体（1）包括上半圆筒（61）和下半圆筒（62），上半圆筒（61）和下半圆筒（62）通过铰链（7）活动连接。


3.根据权利要求1所述的一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：夹持装置（4）包括多个周向设置在内筒体（1）内的夹持组件，每个夹持组件均包括第一驱动装置、与第一驱动装置的输出端连接的伸缩杆（42）、与每个伸缩杆（42）的自由端对应连接的夹紧体（41），夹紧体（41）与岩心接触配合，所有的第一驱动装置均与控制开关连接。


4.根据权利要求3所述的一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：夹持组件为三组，夹紧体（41）为弧形或片形，夹紧体（41）与岩心接触配合处设有缓冲层（43），第一驱动装置为驱动马达。


5.根据权利要求1所述的一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：长度调节装置（5）包括一轴向设置在内筒体（1）外壁上的滑道（53）、设置在滑道（53）内的第二驱动装置、与滑道（53）滑动配合并与第二驱动装置双向连接的滑动杆（51）、与滑动杆（51）对应连接的过渡杆（54），过渡杆（54）活动连接筒盖。


6.根据权利要求5所述的一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：过渡杆（54）为L型过渡杆，筒盖包括左筒盖（91）和右筒盖（92），过渡杆（54）通过卡扣对应活动连接左筒盖（91）和右筒盖（92）。


7.根据权利要求1所述的一种岩心多物理参数获取装置，其特征在于：传感装置包括重量传感器（81）、温度传感器（82）、湿度传感器（83）、P波速度传感器（84）、电阻率传感器（85）、磁化率传感器（86），其中：
重量传感器（81）设置在下半圆筒（62）内；
温度传感器（82）和湿度传感器（83）设置在下半圆筒（62）的内壁底端；
P波速度传感器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：米胜信，高鹏鑫，史维鑫，
申请(专利权)人：自然资源实物地质资料中心，
类型：发明
国别省市：北京;11