专利名称：用于进行高温高压容器内测量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高温高压容器内测量领域，尤其涉及一种用于进行高温高压容器内测量的装置。
技术背景 由于现有的高温高压容器中温度压强过高(° C，300(T5000MPa)，很难实现对这类容器的内部测量，所以在以往的工业生产及研究领域中，在容器内样品参数的测量问题上，几乎全部都是外部测量，偶尔进行几个通道的内部测量，但这样进行测量所得到数据不但误差很大，而且测量过程极不方便。同时，由于容器内部的高温高压环境，使得如果通过打孔将高压引线塞入容器进行内部测量的方法变得十分危险，安全性能很差。这是因为，传统的高压引线塞孔设计一般在容器体上开孔，引线在筒体外侧。这样做的危险有两个1)高压引线塞外面没有或很难安装保护装置，塞子一旦失效，高压气体的压力可能把塞子喷出，其喷出速度使塞子可能达到子弹的出口速度，过于危险；2)在高温高压容器体上开口，使按照厚壁筒设计的能够承受高温高压的容器强度下降，存在从塞口裂开的危险。因此，上述这些问题，便成为亟待解决的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于进行高温高压容器内测量的装置，以解决现有高温高压容器上进行内部测量的数据不准确性以及在高温高压容器上打孔后再进行内部测量所产生的危险性问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，包括容器、高压引线塞、活塞、伺服液压油缸、高压引线柱以及传感器；其中，所述高压引线塞和活塞相向设置在所述容器内，所述高压引线柱从容器外部穿过所述高压引线塞到所述容器内，并与用于设置在所述容器内的被测实验样品上的所述传感器相连接，所述伺服液压油缸与所述活塞相连接。进一步地，其中，所述高压引线塞设置在所述容器的上开口处，所述活塞设置在所述容器的下开口处。进一步地，其中，所述高压引线塞为呈T形柱，其垂直插入所述容器的上开口处。进一步地，其中，所述活塞为呈柱形或倒T柱形，其柱形的结构或倒T柱形的两臂结构与所述容器的内周壁的结构相同且彼此紧密相接触。进一步地，其中，所述容器为上、下两端开口的呈方管状或圆管状的容器。进一步地，其中，还包括端块和横梁，其中，所述端块呈T形柱，其上平面与所述横梁相互抵持，其下平面作用于所述高压引线塞的上平面上。进一步地，其中，所述端块的下平面的面积小于所述高压引线塞的上平面的面积。[0013]进一步地，其中，所述高压引线柱至少采用3根，与所述高压引线柱对应相连的所述传感器至少采用3个。进一步地，其中，所述端块中还设置有测量所述伺服液压油缸对所述实验样品施加垂直轴向的载荷力的载荷传感器。与现有技术相比，本实用新型主要解决了现有高温高压容器上进行内部测量的数据不准确性以及在 高温高压容器上打孔后再进行内部测量所产生的危险性问题；由于采用了不在高温高压容器体上开口，改为在高温高压容器体的上活塞(即高压引线塞)上开孔的办法，这样既能够进行内部测量，提高数据的准确性，又能够不会破坏高温高压容器体的厚壁筒设计，而且装置的上活塞外侧对的是厚重的压机上的横梁，即使上活塞失效喷出的工件也只会打到几十厘米后的横梁上，并不存在任何危险，整体上该装置安全性得到了改善。
图I为本实用新型实施例所述的用于进行高温高压容器内测量的装置结构图；图2为本实用新型实施例所述的用于进行高温高压容器内测量的装置中的高压引线塞与高压引线柱和传感器之间的结构局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。如图I所示，为本实用新型实施例所述用于进行高温高压容器内测量的装置，包括多根高压引线柱I、高压引线塞2(即上活塞)、多个传感器3、上横梁4、上端块5、容器6、实验样品7、下活塞8和伺服液压油缸9 ;所述高压引线塞2和下活塞8相向设置在所述容器6内，所述高压引线柱I从容器6外部穿过所述高压引线塞2到所述容器6内，并与用于设置在所述容器6内的被测实验样品7上的所述传感器3相连接，所述伺服液压油缸9与所述下活塞8相连接，所述伺服液压油缸9推动所述下活塞8在该容器6内运动。其中，具体地所述高压引线塞2，其为呈T形柱，其垂直插入所述容器的上端开口处。且在该高压引线塞2的两臂与该容器6未接触处设置有与所述高压引线柱I数量相对应的垂直的穿孔(如图2所示，在T型柱结构的高压引线塞2的上端部两侧打孔，并将每个高压引线柱I均穿过对应的孔)。所述上端块5，其上平面与所述上横梁4相抵持，其下平面作用于所述高压引线塞2的上平面上；在本实施例中上端块5为呈T形柱，所述上端块5的下平面的面积小于所述高压引线塞2的上平面的面积，之所以采取上述设置为的是使上端块5的低端平面与高压引线塞2的顶端平面除了能够相抵持后，还能给高压引线塞2的两臂端留出一定的空间，使高压引线塞2的两臂端上设置的多根高压引线柱I能够将导线直接引出，不至于被压在上端块5和高压引线塞2之间。所述下活塞8，其设置成倒T形柱，是为了更好地实施本实用新型的实施例精确的进行测量，下活塞8还可以是呈柱形，其垂直向上插入所述容器6的下端开口处，该下活塞8的柱形的结构或倒T柱形的两臂结构与所述容器的内周壁的结构相同且彼此紧密相接触。例如容器6为上、下两端开口的呈方管状或圆管状的容器时，下活塞8也对应的设置成与所述呈方管状或圆管状的容器的内周壁结构相对应的柱形结构。所述下活塞8的下平面与所述伺服液压油缸9垂直纵向相接触。所述容器6，其为上、下两端开口的呈管状的容器6。在本实施例中容器6可以是呈方管状或圆管状的容器，这里不做具体限定。所述伺服液压油缸9，其推动与其相接触的所述下活塞8向上运动，对设置在所述下活塞8上平面和所述高压引线塞2下平面之间的实验样品7施加垂直轴向的载荷力。所述高压引线柱1，其由多根组成(至少为3根)，其分别穿过所述穿孔并与多个传感器3 (至少采用3个传感器3)相对应连接。所述传感器3，其由多个组成，与高压引线柱I的个数相对应，其设置在被测实验样品7表面上，记录该被测实验样品7的变形破坏信号并通过与其对应相连的对应的高压引线柱I传输到装置外的数据接收装置上进行测量存储。在本实施例中高压引线柱I采用了 48根(也可以根据实际需要设置高压引线柱的个数，这里不做限定)，并且分别在呈T形结构的高压引线塞的两臂端上开设有48个孔用于48根高压引线柱I的通过。这里之所以在实施例中采用48，是由于48根高压引线柱组成的48通道在现有是一个很少见的指标，现有技术中很少在用于进行高温高压容器内测量的装置使用48个通道，因为需要在装置上打48个孔，这样就无法保证装置的密封性。而本实用新型实施例所述的装置通过高压引线塞2、上横梁4、上端块5、容器6、下活塞8和伺服液压油缸9在实现高压密封性以抵抗装置中的高压同时，还能否实现多通道的数据测试，所以本实用新型实施例所述的装置在避免工业生产及研究领域中的危险性的同时，还大大提高了内部测量的安全可靠性。在本实用新型实施例中传感器3主要是通过高压引线塞2从容器内部引出的信号。本实用新型实施例采用了 48个传感器3，分别设置安装在实验样品7的表面，并通过传感器3连接的高压引线柱I穿过高压引线塞2将从实验样品7上获得的应变、声发射等的变形破坏信号，传输给装置外的数据接收装置上进行测量存储。采用48个传感器3更有利于本实用新型实施例一的装置对震源物理复杂过程的研究。此外，上端块5中还包含有载荷传感器；用来测定装置中伺服液压油缸9在运行时向实验样品7 (如岩石样品)的垂直轴向施加的载荷力(或者导致实验样品7垂直方向的变形载荷力)。根据图1、2所示的实施例一的用于进行高温高压容器内测量的装置，该装置的具体操作过程是首先，增加容器6内部的液压油达到300Mpa ；第二，为了实现对实验样品7周围形成大约相当于地下10公里的围岩压力，装置通过伺服液压油缸9产生的推力，推动下活塞8向上运动，给实验样品7施加垂直轴向的载荷力，直至实验样品7发生破坏或摩擦滑动，下活塞8停止推动；第三，在第二步骤执行同时，高压引线塞2上带有的多个高压引线柱1，这些高压引线柱I连接到装置内部的一端均设置有传感器3 (如图I所示)以便测得装置内实验样品7表面的变形破坏信号数据(包括应变、声发射等的变形物理场信号)，并将所获得的数据通过高压引线柱I穿过高压引线塞2，从高压引线柱I的另一端传输到装置外的数据接收装置上进行测量存储。[0035]综上所述，与现有技术相比，本实用新型主要解决了现有高温高压容器上进行内部测量的数据不准确性以及在高温高压容器上打孔后再进行内部测量所产生的危险性问题；由于采用了不在高温高压容器体上开口，改为在高温高压容器体的上活塞上开孔的办法，这样既能够进行内部测量，提高数据的准确性，又能够不会破坏高温高压容器体的厚壁筒设计，而且装置的上活塞外侧对的是厚重的压机上的横梁，即使上活塞失效喷出的工件也只会打到几十厘米后的横梁上， 并不存在任何危险，整体上该装置安全性得到了改善。同时，本实用新型还改变了传统测量中外测或极少量内测的测量方法，本实用新型实现了在可以在48(或48以上)个通道的内测技术；而且本实用新型由于大大提高了测量过程中的安全性问题，因此可以将实验过程中容器的高压环境的安全压力提高到5000 6000MPa。当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.ー种用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，包括容器、高压引线塞、活塞、伺服液压油缸、高压引线柱以及传感器；其中， 所述高压引线塞和活塞相向设置在所述容器内，所述高压引线柱从容器外部穿过所述高压引线塞到所述容器内，并与用于设置在所述容器内的被测实验样品上的所述传感器相连接，所述伺服液压油缸与所述活塞相连接。
2.如权利要求I所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，所述高压引线塞设置在所述容器的上开ロ处，所述活塞设置在所述容器的下开ロ处。
3.如权利要求2所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，所述高压引线塞为呈T形柱，其垂直插入所述容器的上开ロ处。
4.如权利要求3所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，所述活塞为呈柱形或倒T柱形，其柱形的结构或倒T柱形的两臂结构与所述容器的内周壁的结构相同且彼此紧密相接触。
5.如权利要求4所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，所述容器为上、下两端开ロ的呈方管状或圆管状的容器。
6.如权利要求5所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，还包括 端块和横梁，其中，所述端块呈T形柱，其上平面与所述横梁相互抵持，其下平面作用于所述高压引线塞的上平面上。
7.如权利要求6所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，所述端块的下平面的面积小于所述高压引线塞的上平面的面积。
8.如权利要求I所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在干，所述高压引线柱至少采用3根，与所述高压引线柱对应相连的所述传感器至少采用3个。
9.如权利要求7中所述的用于进行高温高压容器内测量的装置，其特征在于，所述端块中还设置有測量所述伺服液压油缸对所述实验样品施加垂直轴向的载荷カ的载荷传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种用于进行高温高压容器内测量的装置，包括容器、高压引线塞、活塞、伺服液压油缸、高压引线柱以及传感器；其中，所述高压引线塞和活塞相向设置在所述容器内，所述高压引线柱从容器外部穿过所述高压引线塞到所述容器内，并与用于设置在所述容器内的被测实验样品上的所述传感器相连接，所述伺服液压油缸与所述活塞相连接。与现有技术相比，本实用新型解决了现有高温高压容器上进行内部测量的数据不准确性以及在高温高压容器上打孔后再进行内部测量所产生的危险性问题，整体上装置安全性得到了改善。
文档编号G01N3/18GK202420982SQ201120537898
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者刘力强, 刘天昌, 吴秀泉, 李世念, 陈国强 申请人:中国地震局地质研究所
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