[实用新型]一种基于中子照相平台研究岩石非饱和渗流的加载套筒

说明书

技术领域

本实用新型涉及多孔介质在加载状态下的非饱和渗流领域，尤其涉及基于中子照相平台研究岩石非饱和渗流的加载套筒，具体是一种运用中子扫描成像技术研究岩石受载过程中非饱和渗流状态的加载套筒。

背景技术

NR(Neutron Radiography)即中子射线照相技术，作为一种先进的无损检测技术，在工业生产中应用越来越广泛。在做检测或实验研究时需要选择合适的中子源，目前可选用的中子源主要有核反应堆中子源、含有大型加速装置的中子源、小放射性或有加速装置的中子源。根据中子源的不同，可产生快中子、慢中子、伽马等射线，对中子散射和成像仪器的设计及其性能有直接的影响。该技术的基本原理是：发射中子射线束对被测工件进行扫描，探测器阵列测定透过工件的射线束强度，并转换成电信号，数据采集系统对电信号经过一系列处理后，获取与扫描透射射线强度成比例的数字化像素阵列数据，最后经由图像重建系统成像。

目前，利用中子照相技术研究岩石非饱和渗流大多为无加载状态下岩石自发渗吸，部分研究将岩石工件进行加载处理后再进行扫描，且无法对工件进行多角度扫描，从而生成图像多为二维图像。鲜有研究在原位加载条件下进行，并对工件进行多角度扫描，实时定量化研究流体在非饱和受载岩石渗吸过程中，饱和度随着入渗时间的空间演化过程。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提出基于中子照相平台研究岩石非饱和渗流的加载套筒，加载套筒固定在固定台上，旋转电机固定于固定台上并位于加载套筒上方，液体槽置于电动升降台上并位于加载套筒正下方，固定台固定于电动旋转台的旋转表面，电动升降台固定于电动旋转台的旋转表面并位于加载套筒正下方。加载套筒组成为旋转臂、转动螺纹、加压锤、套筒和承重底板，其中旋转臂贯穿于转动螺纹上方小孔，两侧伸出长度相等，加载锤焊接于转动螺纹下方并内置于加载套筒内部，承重底板中心为栅格孔，最终将岩心放置于承重底板中心，旋转电机的夹持臂夹持住加载套筒的旋转臂，旋转电机开启后夹持臂转动旋转臂带动转动螺纹前进，实现加载锤对岩心试样的加压，液体槽随电动升降台上升，直至液体透过加载套筒承重底板的栅格孔使受载岩心接触液面，达到中子射线谱仪可从正面照射，并做液体沿受载岩石渗吸的三维立体图像及数据记录、实时定量化研究流体在非饱和受载岩石渗吸过程中，饱和度随着入渗时间的空间演化过程的目的。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

基于中子照相平台研究岩石非饱和渗流的加载套筒，包括：

旋转电机、加载套筒、固定台、液体槽、电动升降台和电动旋转台，所述加载套筒固定在固定台上，所述旋转电机固定于固定台上并位于加载套筒上方，所述液体槽置于电动升降台上并位于加载套筒正下方，所述固定台固定于电动旋转台的旋转表面，所述电动升降台固定于电动旋转台的旋转表面并位于加载套筒正下方。所述加载套筒组成为旋转臂、转动螺纹、加压锤、套筒和承重底板，其中旋转臂贯穿于转动螺纹上方小孔，两侧伸出长度相等，加载锤焊接于转动螺纹下方并内置于加载套筒内部，承重底板中心为栅格孔；所述旋转电机的夹持臂夹持住加载套筒的旋转臂。

优选地，所述加载套筒为铝合金材质做成，旋转臂贯穿于转动螺纹上方小孔，两侧伸出长度相等，承重底板中心为栅格孔，栅格孔能使液体顺利流过；

优选地，所述旋转电机的夹持臂长度可随所述加载套筒组成中转动螺纹的前进和后退发生变化，两侧夹持臂的夹持孔在夹持臂伸缩过程中保持同一水平；

优选地，所述液体槽中加的液体能保证当所述液体槽随所述电动升降台上升至固定台的下表面时，液体通过所述加载套筒中承重底板的栅格孔与岩心下表面接触；

优选地，所述电动升降台的升降速度在上升或下降过程中可以远程调控，及时调整使升降过程中液体槽中的水平面保持稳定；

优选地，所述电动旋转台的旋转速度可以远程调控，及时调整使旋转过程中液体槽中的水平面保持稳定且上部实验装置的运行不受旋转的影响。

与相关装置相比，本实用新型具有如下优点：