[发明专利]压缩率可调型多孔介质平面渗透率的测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料性能测试技术领域，具体涉及一种压缩率可调型多孔介质平面渗透率的 测量装置及方法，用于测试多孔介质在不同压缩率情况下的平面方向内的渗透率。

背景技术

多孔介质广泛存在于自然界和人类的生产、生活中。目前，各种类型的多孔介质材料越 来越多地应用到能源、材料、化工、环境科学、生物技术、仿生学、医学和农业等各个领域。 渗透率作为多孔介质一项重要的基本特性，是表征流体通过能力的重要参数。由于多孔介质 在空隙尺寸、结构方面的复杂性和多样性，渗透率的准确数值通常要依靠实验测量。在实际 应用中，多孔介质材料常常处于受压状态而产生变形，而多孔介质的变形程度一般用压缩率 来表示，压缩率＝多孔介质试样厚度压缩量/试样原始厚度，它对渗透率的影响非常显著。因 此，构建准确、方便的多孔介质在不同压缩率情况下渗透率的测试方法和装置，对实现多孔 介质的深入研究和优化使用具有重要的意义。

现有的测量多孔介质渗透率的常见方法及装置主要存在着以下问题：

1、方法过于繁复，装置体积过大，实验容易产生误差；

2、大部分测量方法及装置适用于颗粒类多孔介质，对纤维类多孔介质不太适用或会产生 较大误差；

3、多数测量方法及装置适用于厚且硬的多孔介质，对薄而软的多孔介质不太适用或会产 生较大误差；

4、无法准确、连续调节被测多孔介质的压缩率；

5、测量过程中测量液未完全充满多孔介质，导致测得的渗透率结果不准确；

6、只能适用于测量装置规定范围内的渗透率，对于不同量级范围内的渗透率无法测量或 会产生较大误差；

7、现有方法及装置主要针对多孔介质厚度方向内渗透率进行测量，对平面内方向渗透率 进行测试的装置较少；

因此，需要一种适用较广范围的渗透率，并且能精细调节多孔介质压缩率的、针对不同 厚度的多孔介质平面方向内渗透率的、准确、方便的测量方法及相关装置。

发明内容

本发明目的在于，克服现有技术的不足，提供一种压缩率可调型多孔介质平面渗透率的 测量装置及方法，能够细致调节被测量多孔介质的压缩率，从而测量相应压缩率情况下的平 面渗透率，达到装置结构简单、成本低、操作简单的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种压缩率可调型多孔介质平面渗透率的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括量 筒、球阀、伸缩管、上尺度轴、下尺度轴、压盘和基座；

所述上尺度轴由一中空管件与一管状的刻度轴同轴地固定连接而成，该中空管件设有轴 向的内管道且外周的下端和上部各设有一段外螺纹，该刻度轴的内径大于所述中空管件的外 径，连接在该中空管件上部的外螺纹处，所述刻度轴的内壁与所述中空管件上部的外螺纹之 间形成上端封闭的夹层管腔，该刻度轴外壁的下端部设有环周的刻度线；

所述基座为竖立的弓形构件，下部设有测量台，上部设有通孔；

所述下尺度轴为管状构件，其下端部与所述基座的上部固定连接，上部伸入所述上尺度 轴的夹层管腔内，该下尺度轴的内管壁上设有内螺纹与所述上尺度轴的中空管件上部的外螺 纹连接，所述上尺度轴的中空管件穿过所述基座上部的通孔，并且该上尺度轴通过螺纹的旋 转能够在所述下尺度轴上沿轴向上下移动，该下尺度轴的外管壁上设置有沿轴向的刻度线；

所述压盘的中心设有螺纹通孔且连接于所述上尺度轴下端的外螺纹上，该压盘的下表面 和所述基座的测量台的上表面平行相对且各贴置有垫片，被测量的所述多孔介质置于所述垫 片之间；

所述量筒为容纳测量液的圆筒形容器，外周面设有显示所述测量液余量变化的刻度线， 所述量筒依次连接所述球阀、伸缩管和上尺度轴，并且该量筒的内腔、球阀的内腔、伸缩管 的内腔和上尺度轴的内管道构成所述测量液由所述量筒流向所述压盘下侧的被测量多孔介质 的通道。

作为进一步改进，所述的量筒与球阀之间、球阀与伸缩管之间以及所述基座与下尺度轴 之间均通过螺纹分别连接，所述伸缩管与上尺度轴之间通过接头和卡箍连接。

作为进一步改进，所述的量筒和压盘采用便于观察的透明材料或半透明材料制成。

作为进一步改进，所述的垫片采用透明且压缩变形小的硅橡胶制成。

作为进一步改进，所述的基座的上部设置有用以锁固所述上尺度轴的尺度锁。