[发明专利]含水合物松散沉积物的电学参数检测及处理系统和方法

权利要求书

1.一种含水合物松散沉积物的电学参数检测及处理系统，其特征在于，所述系统包括样品夹持器和参数检测及处理装置；其中，所述样品夹持器用于盛放含水合物松散沉积物待测样品，所述样品为圆柱状；所述参数检测及处理装置包括第一电极系、第二电极系、第一多路切换模块、第二多路切换模块、信号激励模块、第一数据采集模块、第二数据采集模块、第一电流测量模块、第二电流测量模块、电压测量模块以及控制器；

第一电极系、第二电极系分别接触地设置于圆柱状样品的两端面，所述第一电极系、第二电极系均为同心环盘电极，所述同心环盘电极包括中心圆盘电极以及至少一个圆环形电极，所述圆环形电极按照尺寸从小到大的顺序套设于圆盘电极以及圆环形电极外；圆盘电极与圆环形电极之间以及圆环形电极与圆环形电极之间的空隙设置有电绝缘材料；

所述控制器经由信号激励模块与所述第一多路切换模块电连接，所述第一多路切换模块通过引线分别经由第一电流测量模块、第二电流测量模块与第一电极系、第二电极系电连接，所述第一电极系、第二电极系还经由第二多路切换模块、电压测量模块、第二数据采集模块与所述控制器电连接，第一电流测量模块、第二电流测量模块分别经由第一数据采集模块、第二数据采集模块与所述控制器电连接，所述第一多路切换模块、第二多路切换模块分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述圆环形电极的个数为1-3个。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述样品夹持器包括夹持器本体及分别与夹持器本体两端可拆卸相连的端头；所述端头设置有引线导管，用于将与电极相连的引线引出所述样品夹持器；

所述夹持器本体包括橡胶套、内壳体及外壳体，所述内壳体、外壳体均为圆筒形，且所述外壳体套设于所述内壳体外并于外壳体与内壳体之间形成第一空隙；

所述橡胶套用于固定含水合物松散沉积物待测样品，所述橡胶套位于所述内壳体中且所述橡胶套与内壳体之间存有第二空隙。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述内壳体、外壳体分别开设有围压流体开口及冷却液体开口，所述围压流体开口及冷却液体开口分别通过围压流体导管、冷却液体导管经由围压泵、冷却循环泵与围压流体槽及恒温水槽相连，以分别将围压流体及冷却液体引入第二空隙及第一空隙；

所述内壳体、外壳体及橡胶套对应开有抽真空口及注入口，所述抽真空口通过真空导管与真空泵相连；所述注入口通过注气或者注水导管经由增压泵或液体注入泵与气瓶或液体瓶相连。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述样品夹持器还安装有若干个压力传感器及若干个温度传感器，用以测量冷却液体的温度、围压大小、待测样品中的压力和温度。

6.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述橡胶套的材质为丁钠橡胶或氟橡胶材料。

7.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述内壳体、外壳体及端头的材质为不锈钢，所述不锈钢包括304型、316型或者316L型不锈钢。

8.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述第一空隙的宽度为2cm。

9.一种含水合物松散沉积物的电学参数检测及处理方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)将含水合物松散沉积物待测样品放入样品夹持器中，或者将用于制备所述含水合物松散沉积物待测样品的原料组分放入样品夹持器中并制备待测样品；

(2)根据所需要的检测条件，配置信号激励模块、多路切换模块和数据采集模块的工作参数；

(3)使两个同心环盘电极形成电极对，分别测量整个样品在不同激励信号频率下的电学参数；再分别采用两个同心环盘电极测量电极与待测样品之间的界面在不同激励信号频率下的电学参数；

(4)通过电流测量模块和电压测量模块从相应的测量电极测量通过所述待测样品的电流和电压；

(5)利用数据采集模块采集步骤(4)中测量得到的电流和电压数据，再对所述电流和电压数据进行处理后得到待测样品的电学参数。