[实用新型]一种岩石扩散系数测量装置

说明书

本实用新型涉及一种岩石扩散系数测量装置，属于岩石实验测试装置技术领域，解决了现有岩石扩散系数测量装置的测量结果可靠性差、测试效率低的问题。该测量装置包括示踪溶液管路、空白溶液管路、蠕动泵以及压力调节装置，蠕动泵用于两条管路中的溶液流动，压力调节装置用于调节两条管路中的压力；示踪溶液管路包括示踪溶液瓶以及与示踪溶液瓶连接的示踪溶液室，空白溶液管路包括空白溶液瓶以及与空白溶液瓶连接的空白溶液室，示踪溶液室和空白溶液室均通过岩石样品封装管与待测岩石样品密封连接；示踪溶液室的出液口设有示踪液面监测管，空白溶液室的出液口设有空白液面监测管。本实用新型提供的测量装置实现了岩石扩散系数的快速、精确测量。

技术领域

本实用新型涉及岩石实验测试装置技术领域，尤其涉及一种岩石扩散系数测量装置。

背景技术

岩石扩散系数的获取依靠扩散装置在岩石上、下表面形成示踪元素/化合物浓度差，依靠浓度差驱动高浓度溶液中示踪物质的扩散，通过测定示踪物质的浓度变化，计算出溶液中示踪物质在岩石中的扩散系数，对研究液态流体中的元素或化合物与岩石组成的反应以及扩散过程中对岩石本身产生的影响具有重要作用。

现有岩石扩散系数测试装置，岩石样品被塑胶管封装在样品室中，含有示踪物质的高浓度溶液和不含示踪物质的空白溶液分别进入样品室的下半部分和上半部分，从岩石样品表面流过，示踪物质在浓度梯度的驱动下从岩石下表面扩散至上表面，并进入空白溶液中。通过测定空白溶液中示踪物质的浓度，得到示踪物质在岩石中的扩散系数，以及和岩石反应的情况。然而，利用现有岩石扩散系数测试装置进行测试时，存在以下三方面问题：

问题一：现有岩石扩散系数测试时，未考虑岩石上、下表面溶液压力差，测试管路中的溶液具有由高压力一侧向低压力一侧流动的趋势，因此，实际所测量的溶液样品中示踪物质的浓度变化不仅受溶液浓度差的影响，还受到来自岩石上、下表面溶液压力差的严重影响，造成扩散速率测试结果有相当大且不可预估的系统误差。

问题二：现有岩石扩散系数测量装置的溶液样品收集装置是通过在容器内循环方式收集空白溶液端的溶液，其简便易行，但是造成“空白”溶液中示踪元素浓度不断上升，与理论上的空白溶液有一定偏差，必须要进行校正。考虑扩散装置中的特定体积中的溶液对收集装置中的示踪物质浓度的影响，采用内循环方式收集空白溶液，增加了系统误差。

问题三：现有岩石扩散系数测量装置进行岩石样品密封时，将岩石样品封闭在塑胶管内，在岩石样品与胶管之间的缝隙内充填硅胶或乳胶进行密封，必须要进行漏水测试，整个封装过程耗时久、密封效果差，导致实验测试效率低下。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种岩石扩散系数测量装置，用以解决现有岩石扩散系数测量装置及方法未考虑岩石样品两侧压力差、采用内循环收集管路溶液导致测量结果可靠性差以及测试效率低的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种岩石扩散系数测量装置，包括示踪溶液管路、空白溶液管路、蠕动泵以及压力调节装置，其中，蠕动泵用于驱动示踪溶液管路和空白溶液管路中的溶液流动，压力调节装置用于调节示踪溶液管路和空白溶液管路的压力；示踪溶液管路包括示踪溶液瓶以及与示踪溶液瓶连接的示踪溶液室，空白溶液管路包括空白溶液瓶以及与空白溶液瓶连接的空白溶液室，示踪溶液室和空白溶液室均通过岩石样品封装管与待测岩石样品密封连接；示踪溶液室和空白溶液室的结构相同，均设有圆柱形凸台结构，凸台结构的直径与岩石样品封装管的内径相等，示踪溶液室的凸台结构与空白溶液室的凸台结构上下或左右相对设置；示踪溶液室的出液口设有示踪液面监测管，空白溶液室的出液口设有空白液面监测管。

进一步地，压力调节装置包括示踪升降台和空白升降台，示踪升降台用于支撑和升降示踪溶液瓶，空白升降台用于支撑和升降空白溶液瓶。

进一步地，压力调节装置为流量阀。