本发明专利技术公开了一种岩石超低温测试装置及方法，其包括支架单元和测试单元，所述支架单元包括底座、设置于底座顶端的主机架、设置于主机架内部的容置腔、设置于底座顶端且位于容置腔中的导轨架、设置于导轨架顶端的框架以及连接主机内壁的横梁；所述测试单元包括加载仓装置、超低温导热系数测试仪、声发射信号装置、超声波发射装置以及高清工业相机，所述加载仓装置一端贯穿框架连接横梁，所述声发射信号装置、超声波发射装置设置在框架内，所述超低温导热系数测试仪设置在主机架外部，本发明专利技术通过整套系统可实现装置内温度可调，通过模拟超低温环境进而测量岩石各项物理性质的变化，为低温储存LNG提供了新的试验与研究手段。温储存LNG提供了新的试验与研究手段。温储存LNG提供了新的试验与研究手段。
【技术实现步骤摘要】
一种岩石超低温测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及岩石性质与能源储存工程领域，特别是一种岩石超低温测试装置及方法。
技术介绍
[0002]液化天然气(Liquefied Natura lGas，简称LNG)，主要成分是甲烷，还有少量的乙烷和丙烷。液化天然气被公认是地球上最干净的化石能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，在常压和－162℃左右可液化。
[0003]液化天然气经常与压缩天然气混淆。两者都是天然气的储存形式。主要区别在于液化天然气储存在低温和接近常压下，而压缩天然气储存在常温高压下。在各自的储存条件下，液化天然气是液体，压缩天然气是超临界流体。与液化天然气相比，压缩天然气的生产和储存成本较低，因为它不需要昂贵的冷却过程和低温罐。然而，压缩天然气需要更大的体积来储存，液化天然气体积约为同量压缩天然气体积的1/625，并且压缩天然气需要使用非常高的压力(3000至4000psi，或205至275bar)。因此通常将天然气液化后储存。
[0004]储存液化天然气所需岩石在超低温环境中的各项物理性质的变化为需解决的重要科学难题。
技术实现思路
[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术所要解决的技术问题是：模拟超低温环境进而测量岩石性质变化。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种岩石超低温测试装置，其包括支架单元和测试单元，所述支架单元包括底座、设置于底座顶端的主机架、设置于主机架内部的容置腔、设置于底座顶端且位于容置腔中的导轨架、设置于导轨架顶端的框架以及连接主机内壁的横梁；所述测试单元包括加载仓装置、超低温导热系数测试仪、声发射信号装置、超声波发射装置以及高清工业相机，所述加载仓装置一端贯穿框架连接横梁，所述声发射信号装置、超声波发射装置设置在框架内，所述超低温导热系数测试仪设置在主机架外部。
[0009]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试装置的一种优选方案，其中：所述主机侧面还设置有观察窗，所述观察窗连通容置腔。
[0010]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试装置的一种优选方案，其中：所述导轨架顶端设置有连接柱以及支撑柱，所述支撑柱一端贯穿框架。
[0011]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试装置的一种优选方案，其中：所述加载仓装置伸入框架的一端还设置有压缩夹具，所述压缩夹具与支撑柱之间放置有样品，所述样品
一侧设置有声发射信号装置或超声波发射装置。
[0012]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试方法的一种优选方案，其中：所述声发射信号装置一端设置有第一连接线，所述超声波发射装置一端设置有第二连接线，所述第一连接线以及第二连接线连接框架。
[0013]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试方法的一种优选方案，其中：所述加载仓装置包括温控系统以及主应力加载装置，所述加载仓装置一端连接着液氮罐。
[0014]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试方法的一种优选方案，其中：所述超声波发射装置包括脉冲发生器、超声探头、放大器和示波器。
[0015]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试方法的一种优选方案，其中：获取岩石并制成标准试样；
[0016]将超低温导热系数测试仪的探头放在两块试样的中间；
[0017]将试样及探头放入加载仓并夹紧；
[0018]向仓内输入液氮；
[0019]采集数据并分析。
[0020]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试方法的一种优选方案，其中：将所需测试岩石制成的试样，放入加载仓内并调整位置以保证与压缩夹具紧密接触。
[0021]作为本专利技术所述一种岩石超低温测试方法的一种优选方案，其中：向仓内输入液氮但不加载主应力，采集实验数据，通过软件可直接获得试样导热系数，记录试样从常温降至－162℃期间导热系数的变化。
[0022]本专利技术的有益效果：整套系统可实现装置内温度可调，通过模拟超低温环境进而测量岩石各项物理性质的变化，为低温储存LNG提供了新的试验与研究手段。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为第一个实施例中的装置整体示意图。
[0025]图2为第一个实施例中的超低温导热系数测试仪示意图。
[0026]图3为第三个实施例中的流程图。
[0027]图4为第四个实施例中的流程图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0029]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方
式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0031]实施例1
[0032]参照图1和图2，为本专利技术第一个实施例，包括支架单元100和测试单元200，支架单元100包括底座101、设置于底座101顶端的主机架102、设置于主机架102内部的容置腔A、设置于底座101顶端且位于容置腔A中的导轨架103、设置于导轨架103顶端的框架104以及连接主机102内壁的横梁105，底座101为整个装置的承载座，用于稳定整个装置，防止在对样品测量时，发生晃动，影响测量效果，主机架102设置为方形的防护框，对内部进行保护，防止外部环境对样品产生初步影响，导轨架103的作用是为框架104提供支撑，框架104设置为方形，其内也设置有腔体，横梁的作用是将加载仓装置201吊住，便于对样品的夹持与固定。
[0033]测试单元200包括加载仓装置201、超低温导热系数测试仪202、声发射信号装置203、超声波发射装置204以及高清工业相机205，加载仓装置201一端贯穿框架104连接横梁105，声发射信号装置203、超声波发射装置204设置在框架104内，超低温导热系数测试仪202设置在主机架102外部，加载仓装置201连接液氮罐201b，液氮罐201b中的液氮通过加载仓装置201输送至框架104内，进行模拟低温环境对样品的影响，框架104为密封状态，工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种岩石超低温测试装置，其特征在于：包括，支架单元(100)，所述支架单元(100)包括底座(101)、设置于底座(101)顶端的主机架(102)、设置于主机架(102)内部的容置腔(A)、设置于底座(101)顶端且位于容置腔(A)中的导轨架(103)、设置于导轨架(103)顶端的框架(104)以及连接主机(102)内壁的横梁(105)；测试单元(200)，所述测试单元(200)包括加载仓装置(201)、超低温导热系数测试仪(202)、声发射信号装置(203)、超声波发射装置(204)以及高清工业相机(205)，所述加载仓装置(201)一端贯穿框架(104)连接横梁(105)，所述声发射信号装置(203)、超声波发射装置(204)设置在框架(104)内，所述超低温导热系数测试仪(202)设置在主机架(102)外部。2.如权利要求1所述的一种岩石超低温测试装置，其特征在于：所述主机(102)侧面还设置有观察窗(102a)，所述观察窗(102a)连通容置腔(A)。3.如权利要求1所述的一种岩石超低温测试装置，其特征在于：所述导轨架(103)顶端设置有连接柱(103a)以及支撑柱(103b)，所述支撑柱(103b)一端贯穿框架(104)。4.如权利要求1所述的一种岩石超低温测试装置，其特征在于：所述加载仓装置(201)伸入框架(104)的一端还设置有压缩夹具(201a)，所述压缩夹具(201a)与支撑柱(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：马国伟，周宏图，张玉良，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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