一种用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法

摘要

本发明提供一种用于地质学的岩石渗透率测定装置，包括：安装架；放置架，所述放置架安装于所述安装架的下侧，所述放置架的内部设置有收集筒；检测机构，所述检测机构设置于所述放置架的上侧，所述检测机构包括放置筒、桶盖、支撑环和进水管，所述桶盖螺纹连接于所述放置筒的上端，所述桶盖上连接有进水管，所述桶盖的内部设置有支撑环；刮水机构，所述刮水机构包括连接半环、半环形胶圈、推动杆和手柄。本发明提供的用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法，通过设置刮水机构可以通过半环形胶圈对岩石的底部进行刮水处理，使大量附着在岩石底部的水珠可以掉落到收集筒内部收集，提高岩石渗透率检测的准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及岩石渗透率测定领域，尤其涉及一种用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法。

背景技术

渗透率是指在一定压差下，岩石允许流体通过的能力，是表征土或岩石本身传导液体能力的参数，其大小与孔隙度、液体渗透方向上孔隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关，而与在介质中运动的液体性质无关，渗透率(k)用来表示渗透性的大小，在地质学的研究时，经常会利用渗透率测定装置对岩石的渗透率进行测定，以了解延岩石情况。

岩石的渗透率在检测室，包括使用水或者气体作为检测介质；

其中使用水作为检测介质时，水在由岩石渗透后，大量的水珠容易附着在岩石的底部，在收集经过岩石渗透的水时，容易忽略附着在岩石底部的水珠，影响检测结构的精确度。

因此，有必要提供一种用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法，解决了地质学的岩石渗透率测定装置容易忽略附着在岩石底部的水珠，影响检测结构的精确度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的用于地质学的岩石渗透率测定装置，包括：

安装架；

放置架，所述放置架安装于所述安装架的下侧，所述放置架的内部设置有收集筒；

检测机构，所述检测机构设置于所述放置架的上侧，所述检测机构包括放置筒、桶盖、支撑环和进水管，所述桶盖螺纹连接于所述放置筒的上端，所述桶盖上连接有进水管，所述桶盖的内部设置有支撑环；

刮水机构，所述刮水机构包括连接半环、半环形胶圈、推动杆和手柄，所述连接半环安装于所述放置筒的内部且位于支撑环的下侧，所述半环形胶圈的两端分别与所述连接半环的两端连接，所述推动杆的一端贯穿放置筒后与所述连接半环固定连接，所述手柄设置于推动杆的一端；

调节测试机构，所述调节测试机构安装于所述安装架上且位于检测机构的上侧。

优选的，所述放置筒表面的两侧设置有密封凸缘，所述密封凸缘的上侧固定连接有限位轴，所述进水管的内部粘接有胶圈。

优选的，所述推动杆上侧转动连接有L形限位件，所述L形限位件上开设有条形孔。

优选的，所述调节测试机构包括液压缸、储水筒、加压板和出水管，所述液压缸固定安装于所述安装架的顶部，所述加压板设置于所述储水筒的内部，所述液压缸的输出轴贯穿储水筒的顶部后与加压板固定连接。

优选的，所述储水筒的底部设置有出水管，所述出水管上设置有阀门，所述储水筒的上侧设置有加水管。

优选的，所述出水管的表面固定连接有支撑凸缘，所述储水筒的两侧均固定连接有定位轴。

优选的，所述安装架的内部且位于调节测试机构的下侧设置有支撑板，所述支撑板的中间开设有通孔，所述支撑板上且位于通孔的两侧均安装有支撑限位机构。

优选的，所述支撑限位机构包括滑轨、滑块、支撑臂、手柄和定位孔，所述滑轨固定在支撑板上，所述滑块滑动连接于所述滑轨上，所述支撑臂固定于所述滑块上，所述支撑臂上开设有定位孔，所述支撑臂的一侧安装有手柄。

优选的，所述放置架包括主架，所述主架的上侧开设有出水孔，所述主架的上侧且为位于出水孔的外侧连接有限位凸环。

本发明还提供一种用于地质学的岩石渗透率测定装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：将待检测的岩石放置在放置筒内部，位于支撑环的上侧，且岩石的表面通过打蜡处理，盖上桶盖，将检测机构放置到放置架上的限位凸环内部；

S2：将收集筒放置到放置架内部且位于出水孔的整下方；

S3：通过手柄将支撑臂向两侧拉动移至支撑凸缘的外部；

S4：此时控制液压缸输出轴进行第一段下移，此时储液筒受到重力作用向下移动，且出水管对应插入到桶盖上侧的进水管内部；

S5：此时储水筒两侧定位轴与支撑臂上的定位孔对齐，推动支撑臂，使定位轴对应穿过定位孔对储水筒限位；

S6：打开出水管上的阀门，储水筒内部的液体流入到放置筒的内部，与待检测的岩石作用，通过岩石渗下去的水进入到收集筒的内部；

S7：通过增加液压缸的压力，检测不同压力下的渗水量，记录检测数据，计算渗透率；

S8：每次调节压力前，将L形限位件从限位轴上转动出，通过手柄推动推动杆，推动杆推动半环形胶圈对岩石底部附着的水刮下至收集筒的内部。

与相关技术相比较，本发明提供的用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法具有如下有益效果：

本发明提供一种用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法，通过设置刮水机构可以通过半环形胶圈对岩石的底部进行刮水处理，使大量附着在岩石底部的水珠可以掉落到收集筒内部收集，提高岩石渗透率检测的准确性；

该液压缸可以带动储水筒下移与检测机构中的进水管连接，同时可以通过增加不同的压力推动加压板推动储水筒内部的水，加压从而可以实现对不同水压岩石的渗透率进行检测；

且通过设置支撑限位机构，在不检测时，可以对整个储水筒进行支撑，不需要将力作用在液压缸上，延长液压缸的使用寿命，提示当储水筒中的出水管与检测机构中的进水管连接后，可以配合定位轴对储水筒限位，避免加压受到反作用力，储水筒上移，导致压力不准。

附图说明

图1为本发明提供的用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的调节测试机构的结构示意图；

图3为图1所示的检测机构的剖视图；

图4为图1所示的放置架的俯视图；

图5为图3所示的刮水机构的结构示意图；

图6为图1所示的支撑限位机构的结构示意图。

图中标号：

1、安装架，

2、支撑板，21、通孔，

3、调节测试机构，31、液压缸，32、储水筒，33、加压板，34、出水管，35、阀门，36、定位轴，37、加水管，38、支撑凸缘，

4、放置架，41、主架，42、出水孔，43、限位凸环，

5、收集筒，

6、检测机构，61、放置筒，62、桶盖，63、密封凸缘，64、支撑环，65、进水管，66、胶圈，67、限位轴，

7、刮水机构，71、连接半环，72、半环形胶圈，73、推动杆，74、手柄，75、L形限位件，

8、支撑限位机构，81、滑轨，82、滑块，83、支撑臂，84、手柄，85、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本发明提供的用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的调节测试机构的结构示意图；图3为图1所示的检测机构的剖视图；图4为图1所示的放置架的俯视图；图5为图3所示的刮水机构的结构示意图；图6为图1所示的支撑限位机构的结构示意图。用于地质学的岩石渗透率测定装置，包括：

安装架1；

放置架4，所述放置架4安装于所述安装架1的下侧，所述放置架4的内部设置有收集筒5；

检测机构6，所述检测机构6设置于所述放置架4的上侧，所述检测机构6包括放置筒61、桶盖62、支撑环64和进水管65，所述桶盖62螺纹连接于所述放置筒61的上端，所述桶盖62上连接有进水管65，所述桶盖62的内部设置有支撑环64；

刮水机构7，所述刮水机构7包括连接半环71、半环形胶圈72、推动杆73和手柄74，所述连接半环71安装于所述放置筒61的内部且位于支撑环64的下侧，所述半环形胶圈72的两端分别与所述连接半环71的两端连接，所述推动杆73的一端贯穿放置筒61后与所述连接半环71固定连接，所述手柄74设置于推动杆73的一端；

调节测试机构3，所述调节测试机构3安装于所述安装架1上且位于检测机构6的上侧。

安装架1为U形架，收集筒5直接放置在放置架4上，可以取出，其中收集筒5优选为透明塑料筒，且表面设置刻度值；

其中连接半环71为硬质材质，可以为塑料材质，固定安装在支撑环64的底部，半环形胶圈72优选为橡胶材质，且形状为半环形，当不受外力时自动为一个半环形。

所述放置筒61表面的两侧设置有密封凸缘63，所述密封凸缘63的上侧固定连接有限位轴67，所述进水管65的内部粘接有胶圈66。

桶盖62表的下侧设置凸缘配合放置筒61表面上侧的密封凸缘63可以保证桶盖62与放置筒61连接的密封性，放置筒61的底部为不封口设置。

所述推动杆73上侧转动连接有L形限位件75，所述L形限位件75上开设有条形孔。

当刮水机构7不使用时，可以将L形限位件75上的条形孔对应套设在限位轴67上，密封凸缘63可以配合L限位件75对其支撑限位，其中条形孔的槽腔长度远大于限位轴67的直径。

所述调节测试机构3包括液压缸31、储水筒32、加压板33和出水管34，所述液压缸31固定安装于所述安装架1的顶部，所述加压板33设置于所述储水筒32的内部，所述液压缸31的输出轴贯穿储水筒32的顶部后与加压板33固定连接。

加压板33的表面粘接有橡胶圈，液压缸31输出轴与储水筒32的贯穿处通过机械密封。

所述储水筒32的底部设置有出水管34，所述出水管34上设置有阀门，所述储水筒32的上侧设置有加水管37。

阀门可以为普通的截止阀。

所述出水管34的表面固定连接有支撑凸缘38，所述储水筒32的两侧均固定连接有定位轴36。

定位轴36的直径与支撑臂83上的定位孔85大小相同。

所述安装架1的内部且位于调节测试机构3的下侧设置有支撑板2，所述支撑板2的中间开设有通孔21，所述支撑板2上且位于通孔21的两侧均安装有支撑限位机构8。

所述支撑限位机构8包括滑轨81、滑块82、支撑臂83、手柄84和定位孔85，所述滑轨81固定在支撑板2上，所述滑块82滑动连接于所述滑轨81上，所述支撑臂83固定于所述滑块82上，所述支撑臂83上开设有定位孔85，所述支撑臂83的一侧安装有手柄84。

每个支撑限位机构8对应两个滑轨81，滑轨81的一侧开设有滑槽，滑块82的内侧设置有向滑槽内延伸的凸起部。

所述放置架4包括主架41，所述主架41的上侧开设有出水孔42，所述主架41的上侧且为位于出水孔42的外侧连接有限位凸环43。

限位凸环43可以对放置筒61放置的位置进行限位。

一种用于地质学的岩石渗透率测定装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：将待检测的岩石放置在放置筒61内部，位于支撑环64的上侧，且岩石的表面通过打蜡处理，盖上桶盖62，将检测机构6放置到放置架4上的限位凸环43内部；

其中放置筒61的内表面粘接有橡胶套，且将岩石的表面通过打蜡处理配合橡胶套保证岩石与放置筒61内壁接触面密封性，其中岩石切割为接近与放置筒61适配的大小的圆柱形；

桶盖62与放置筒61为螺纹连接，操作简单且桶盖62的内表面的底部设置有胶圈，胶圈与岩石的上侧紧贴，桶盖62对岩石的上侧抵紧。

S2：将收集筒5放置到放置架4内部且位于出水孔42的整下方；

其中放置筒61的底端与出水孔42对应，从而放置筒61中流下的液体可以直接流入到收集筒5的内部。

S3：通过手柄74将支撑臂83向两侧拉动移至支撑凸缘38的外部；

在通过手柄74拉动支撑臂83时，可以开启液压缸31，微上提储水筒32，避免重量作用在支撑臂83上，从而方便将支撑臂83移开。

S4：此时控制液压缸31输出轴进行第一段下移，此时储液筒32受到重力作用向下移动，且出水管34对应插入到桶盖62上侧的进水管65内部；

其中出水管34的表面进水管65内表面的胶圈66紧贴，完全插入后出水管34上的支撑凸缘38与滑轨81接触，对其支撑限位。

S5：此时储水筒32两侧定位轴36与支撑臂83上的定位孔85对齐，推动支撑臂83，使定位轴36对应穿过定位孔85对储水筒32限位；

此时支撑臂83对储水筒32限位，避免液压缸31在加压时，反作用力推动储液筒32上移，导致检测的压力值不准确。

S6：打开出水管34上的阀门35，储水筒32内部的液体流入到放置筒61的内部，与待检测的岩石作用，通过岩石渗下去的水进入到收集筒5的内部；

S7：通过增加液压缸31的压力，检测不同压力下的渗水量，记录检测数据，计算渗透率；

其中液压缸31推动加压板33下移推动储水筒32的内部的水加压；

S8：每次调节压力前，将L形限位件75从限位轴67上转动出，通过手柄推动推动杆73，推动杆73推动半环形胶圈72对岩石底部附着的水刮下至收集筒5的内部，且每次调节压力时，收集筒5内部的水的量进行检测记录。

其中半环形胶圈72如附图5在推动杆73推动的过程中，逐渐展开，最后与连接半环71形成一个完整的圈，从而可以对待检测的岩石的底部进行刮水处理。

与相关技术相比较，本发明提供的用于地质学的岩石渗透率测定装置及其使用方法具有如下有益效果：

通过设置刮水机构7可以通过半环形胶圈72对岩石的底部进行刮水处理，使大量附着在岩石底部的水珠可以掉落到收集筒5内部收集，提高岩石渗透率检测的准确性；

该液压缸31可以带动储水筒32下移与检测机构61中的进水管65连接，同时可以通过增加不同的压力推动加压板33推动储水筒32内部的水，加压从而可以实现对不同水压岩石的渗透率进行检测；

且通过设置支撑限位机构8，在不检测时，可以对整个储水筒32进行支撑，不需要将力作用在液压缸31上，延长液压缸的使用寿命，提示当储水筒32中的出水管34与检测机构6中的进水管65连接后，可以配合定位轴36对储水筒32限位，避免加压受到反作用力，储水筒32上移，导致压力不准。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。