[发明专利]温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置及方法

权利要求书

1.温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置，其特征在于，所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置包括围压室、柔性样品管、上扩散管、下扩散管、上扩散气室、下扩散气室、围压组件、真空组件、上游气源组件和下游气源组件；

所述柔性样品管位于所述围压室内，且所述柔性样品管上设置有上端口和下端口，所述上扩散管的一端安装在所述上端口处，所述上扩散管的另一端位于所述上扩散气室内，且所述上扩散管与所述上扩散气室的连接处设置有密封件；所述下扩散管的一端安装在所述下端口处，所述下扩散管的另一端位于所述下扩散气室内，所述下扩散管固定安装在所述下扩散气室上；所述柔性样品管用于容纳岩石样品，所述上扩散管和所述下扩散管的位于所述柔性样品管内的一端均设置有烧结板，所述岩石样品能够放置于两块所述烧结板之间；所述围压室为空心管状结构，且所述围压室的一端与所述下扩散管密封连接，所述围压室的另一端与所述上扩散气室密封连接；

所述围压室的侧壁上设置有与内部腔体相连通的围压口，所述围压口与所述围压组件连通；所述上扩散气室的室壁上设置有与内部腔体相连通的上气源口，所述真空组件和所述上游气源组件均与所述上气源口连通；所述下扩散气室的室壁上设置有与内部腔体相连通的下气源口，所述下气源口与所述下游气源组件连通；

所述围压组件包括围压气源、围压减压阀、围压压力表和围压截止阀；

所述围压气源的出口通过管道依次与所述围压减压阀、所述围压压力表、所述围压截止阀以及所述围压口相连。

2.如权利要求1所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置，其特征在于，所述真空组件包括真空泵和真空容器，所述真空泵通过管道与所述真空容器相连，所述真空容器通过管道与所述上气源口相连，所述真空泵和所述真空容器之间的管道上设置有真空截止阀，所述真空容器和所述上气源口之间的管道上设置有真空针阀。

3.如权利要求1所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置，其特征在于，所述上游气源组件包括上游气源、上游调压阀和上游针阀；

所述上游气源的出口通过管道依次与所述上游调压阀、所述上游针阀以及所述上气源口相连，所述上游调压阀和所述上游针阀之间的管道上还设置有上游压力传感器。

4.如权利要求1所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置，其特征在于，所述下游气源组件包括下游气源、下游调压阀和下游针阀；

所述下游气源的出口通过管道依次与所述下游调压阀、所述下游针阀以及所述下气源口相连，所述下游调压阀和所述下游针阀之间的管道下还设置有下游压力传感器。

5.如权利要求1-4中任意一项所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置，其特征在于，所述上扩散管的位于所述上扩散气室内的一端的端口处设置有上气动阀门，所述下扩散管的位于所述下扩散气室内的一端的端口处设置有下气动阀门。

6.如权利要求1-4中任意一项所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置，其特征在于，所述下扩散气室的侧壁上还设置有至少一个气体浓度检测口，所述气体浓度检测口处密封安装有气体浓度传感器。

7.如权利要求1-4中任意一项所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置，其特征在于，所述上扩散气室和所述下扩散气室的室壁均为透明壁。

8.温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验方法，其特征在于，所述方法基于如权利5所述温压条件下可变样品腔的对流及扩散实验装置实施，所述方法的步骤如下：

S1：准备所述岩石样品；

将所述岩石样品的形状加工为柱状，并将岩石样品在烘箱内烘干一定时间小时；

S2：安装所述岩石样品；

将所述岩石样品安装至所述柔性样品管内，并使得所述烧结板与所述岩石样品充分接触；

S3：施加围压；

打开所述围压气源，调节所述围压减压阀使得所述围压压力表显示的压力至预先设定的第一实验压力后，打开所述围压截止阀；

S4：抽真空；

关闭所述上游针阀、所述下游针阀，打开所述真空针阀、真空截止阀、所述上气动阀门和所述下气动阀门，打开真空泵，抽真空一定时间后，关闭所述上气动阀门和所述下气动阀门；

S5：进行扩散实验或者对流实验；

所述扩散实验具体为：

调节所述上游调压阀使得上游压力传感器显示的压力为预先设定的第二实验压力，打开所述上游针阀，当所述上扩散气室内的压力为第二实验压力后关闭上游针阀；然后再打开所述上气动阀门和所述下气动阀门；

所述对流实验具体为：

调节所述上游调压阀使得所述上游压力传感器显示的压力为预先设定的第三实验压力，调节所述下游调压阀使得所述下游压力传感器显示的压力为预先设定的第三实验压力后，打开所述上游针阀和所述下游针阀，当所述上扩散气室内的压力和下扩散气室的压力均为第三实验压力后，打开所述上气动阀门和所述下气动阀门；

S6：记录并分析；

通过气体浓度传感器记录下扩散气室内气体浓度的变化情况。