[发明专利]一种用于含气土样制备的溶气平衡监测系统及方法

权利要求书

1.一种用于含气土样制备的溶气平衡监测系统，其特征在于：包括监测釜（1）、三轴仪（2）、高压溶气饱和仪（3）和体积压力控制器（106），所述监测釜（1）底部为釜底板，所述釜底板中具有监测空腔（15），所述监测空腔（15）一端连通设有管C（171），所述监测空腔（15）另一端连通设有管D（141）；所述监测釜（1）顶部为顶盖，所述监测釜（1）的顶盖上密封安装有pH传感器（102），所述pH传感器（102）底端具有pH探头（103），所述pH传感器（102）底端的pH探头（103）置于监测空腔（15）中；所述监测釜（1）的顶盖上密封安装有真空压力表（105）和温度传感器（101），所述真空压力表（105）的探测端、温度传感器（101）的探测端均置于监测釜（1）的釜腔中；所述监测釜（1）的釜底板设有与釜腔相连通的管E（131）；所述体积压力控制器（106）通过管G（191）与监测釜（1）顶部连通；所述管C（171）上设有第三阀门（17），所述管D（141）上设有第二阀门（14），所述管E（131）上设有第一阀门（13）；所述三轴仪（2）上设有试样底座和安装于试样底座上的土样（21），所述试样底座包括上土样帽和下土样座，所述土样（21）位于上土样帽与下土样座之间，所述上土样帽上设有与土样（21）上部相连通的管H（201），所述下土样座上设有与土样（21）下部相连通的管J（221）；所述高压溶气饱和仪（3）包括升降釜(30)、固定釜(35)、高纯CO₂气罐（32）和升降装置，所述升降釜（30）下部连通设有管B（341），所述固定釜（35）下部连通设有管A（331），所述升降釜（30）顶部、固定釜（35）顶部通过气管（321）与高纯CO₂气罐（32）相连通；所述管B（341）上设有第九阀门（34），所述管A（331）上设有第八阀门（33），所述气管（321）上设有第十阀门（36）。

2.按照权利要求1所述的一种用于含气土样制备的溶气平衡监测系统，其特征在于：所述高压溶气饱和仪（3）上的管B（341）与三轴仪（2）上的管J（221）对应连接，所述管H（201）与管C（171）对应连接，所述管D（141）与管A（331）对应连接。

3.按照权利要求2所述的一种用于含气土样制备的溶气平衡监测系统，其特征在于：所述监测釜（1）的顶盖设有与釜腔相连通的管F（181）；所述三轴仪（2）上设有反压监测控制系统和围压监测控制系统，所述反压监测控制系统用于调节土样（21）的反压并实时监测土样（21）的反压，所述围压监测控制系统用于调节土样（21）的围压并实时监测土样（21）的围压。

4.按照权利要求3所述的一种用于含气土样制备的溶气平衡监测系统，其特征在于：还包括数据采集仪（104），所述管G（191）上设有第五阀门（19），所述管H（201）上设有第六阀门（20），所述管J（221）上设有第七阀门（22）；所述管F（181）上设有第四阀门（18）；所述数据采集仪（104）分别与温度传感器（101）和pH传感器（102）连接。

5.按照权利要求4所述的一种用于含气土样制备的溶气平衡监测系统，其特征在于：所述监测釜（1）由筒体（12）和密封盖（11）组成，密封盖（11）为所述监测釜（1）的顶盖，筒体（12）的筒底为监测釜（1）的釜底板，所述密封盖（11）与筒体（12）通过螺栓（10）密封连接，所述筒体（12）的筒腔为监测釜（1）的釜腔。

6.按照权利要求5所述的一种用于含气土样制备的溶气平衡监测系统，其特征在于：所述真空压力表（105）、温度传感器（101）、pH传感器（102）分别密封贯穿安装于密封盖（11）上；所述管G（191）、管F（181）分别贯穿安装于密封盖（11）上；所述监测釜（1）的釜底板内侧对应pH探头（103）开有探头穿行孔，所述pH传感器（102）底端的pH探头（103）穿过探头穿行孔置于监测空腔（15）中，所述探头穿行孔中对应安装有密封圈（16），所述密封圈（16）用于密封pH探头（103）与探头穿行孔之间的间隙空间。