专利名称：岩心水化强度测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测定岩心在水化过程中强度变化的评价仪器，属于评价钻井液稳定井壁时岩心水化强度测定仪。
目前国内尚未建立这类评价方法和评价手段，还没有一种能测定岩心在水化过程中，各类不同水化层岩心强度变化的测试仪器。在国外，美国A·J·Ritter等人设计的自动测定岩石硬度的针入度仪，是通过探针园锥体以0.5mm/分的恒速针入岩心深度为0.3厘米，记录在天秤上显示力的大小，通过计算机处理出岩心的硬度。它的针入方式是采用杠杆原理，由电机恒速转动提升力臂来实现针入的。它的主要缺陷是在天秤上记录的是力的大小，必须通过计算处理才能得出岩心的硬度；由于是提升力臂来实现针入，数据的准确性较差。
本实用新型的目的在于提供一种测定岩心在水化过程中强度变化的仪器，用于分析在钻井过程中页岩水化强度的降低程度以及钻井液抑制页岩水化的能力，是评价钻井液稳定井壁新型评价方法的测试仪。
本实用新型的主要工作原理是采用低速同步电机恒速旋转带动同步带轮旋转，通过同步传动带去带动另一个装有滑动轴套的同步带轮旋转。在带有轴套齿轮的上平面装有一个传动销，当传动销与带有滑动槽凸轮滑动套啮合时，即带动滑动槽的滑动套中间的穿有横销的传动杆旋转。传动杆与千分尺头联接，当传动杆旋转时即向下位移，再推动装有压力弹簧的探针向下针入。将装有经过水化后的岩心试样杯平置放在装有称重传感器的电子天秤上，当恒速下移的探针与置放的试样接触时，电子天秤即反映出载荷。针入载荷通过称重传感器转换成电信号输出，通过D/A模数转换成数字信号，由电路显示板显示出瞬时载荷；同时微型打印机绘制曲线。该曲线x轴方向表示的是试样的当量深度(它是时间和电机速度的函数)，y轴方向表示的是试样的强度，随着不同针入试样的深度与强度变化，从而分析出岩心在水化过程中，不同层位的强度。
本实用新型采用以下技术方案岩心水化强度测定仪主要由电子天秤(称重传感器)1、岩心试样杯2、探针3、千分尺头5、传动杆6、传动带7、同步带轮8、低速同步电机9及微型打印机12组成。其技术特征在于低速同步电机9与同步带轮8联结，通过传动带7带动传动杆6旋转，传动杆6与千分尺头5连接，传动杆6旋转即带动千分尺头5旋转向下位移，推动装有压力弹簧4的探针3向下针入；水化后的岩心放入岩心试样杯2中并平置于装有称重传感器的电子天秤1上，当恒速下移的探针3与岩心试样接触时电子天秤即反映载荷，载荷通过称重传感器转换成电信号输出，传输给微型打印机12打印绘制曲线。
本实用新型具有以下有益的效果(1)由于采用探针与岩心试样接触时，由电子天秤反映载荷，再通过称重传感器转换成电信号输出，所得数据较准确；(2)载荷电信号通过D/A模数转换成数字信号，由电路显示板显示出瞬时载荷，同时模拟量的电信号传输给微型打印机经过单片机处理打印出不同参数及打印绘制曲线，可直接读出试样的强度；(3)微型打印机打印绘制出的曲线，可分析出岩心在水化过程中，不同层位的强度。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。


图1是本实用新型的总体结构示意图。图中1.电子天秤(称重传感器)、2.岩心试样杯、3.探针、4.压力弹簧、5.千分尺头、6.传动杆、7.传动带、8.同步带轮、9.低速同步电机、10.升降立柱、11.升降调节旋扭。
本实用新型主要用于测定岩心在水化过程中的强度变化。将装有经过水化后的岩心放入岩心试样杯2中，并平置放在装有称重传感器的电子天秤1上。接通电源，低速同步电机9转动，恒速带动同步带轮8旋转。通过传动带7带动另一个装有滑动轴套的同步带轮旋转，在滑动轴套的上平面装有一个传动销，当传动销与带有滑动槽的凸轮滑动套啮合时，即带动滑槽套中间的穿有槽销传动杆6旋转。当传动杆6旋转即带动千分尺头5旋转向下位移，推动装有压力弹簧4的探针3向下针入。当恒速下移的探针3与置放的岩心试样接触时，电子天秤即反映出载荷。根据针入不同深度和不同载荷通过电子天秤1和千分尺头5反映出来。针入深度由千分尺头的刻度读取；载荷通过称重传感器换成电信号输出。一路通过D/A模数转换成数字信号，由电路显示板显示出瞬时载荷；同时另一路模拟量的电信号传输给微型打印机12，经过单片机处理打印出不同参数及打印绘制曲线。随着不同针入试样的深度与强度变化，从而分析出岩心在水化过程中不同层位的强度。
权利要求1．一种岩心水化强度测定仪，主要由电子天秤(1)、岩心试样杯(2)、探针(3)、千分尺头(5)、传动杆(6)、传动带(7)、同步带轮(8)、低速同步电机(9)、微型打印机(12)组成，其特征在于低速同步电机(9)与同步带轮(8)联结，通过传动带(7)带动传动杆(6)；传动杆(6)与千分尺头(5)连接，传动杆(6)旋转即带动千分尺头(5)旋转向下位移；恒速下移的探针(3)与岩心试样杯(2)中的岩心接触，电子天秤(1)即反映出载荷，载荷传输给微型打印机(12)打印出不同参数及打印绘制曲线。
专利摘要本实用新型涉及测定岩心在水化过程中强度变化的仪器。它是由电子天秤、岩心试样杯、探针、千分尺头、传动杆、传动带、同步带轮、低速同步电机及微型打印机组成。其特征在于:低速同步电机与同步带轮联结,通过传动带动传动杆,传动杆旋转带动千分尺头旋转向下位移,恒速下移的探针与岩心接触,电子天秤反映载荷,经微型打印机打印出不同参数及绘制曲线。随着不同针入试样深度与强度变化,从而分析出岩心在水化过程中不同层位的强度。
文档编号G01N5/00GK2421637SQ0022267
公开日2001年2月28日 申请日期2000年3月30日 优先权日2000年3月30日
发明者侯勤立, 梁大川, 崔茂荣 申请人:西南石油学院