[发明专利]一种集-散两态普适型多孔材料孔隙率测量装置

说明书

本发明公开了一种集‑散两态普适型多孔材料孔隙率测量装置，包括上端开放的筒体、收卷腔体，在筒体内部转动设置有上套环，下套环下端面设有内套筒，沿上套环的周向在其外圆周壁上设有上齿圈，在内套筒的下端外圆周壁设有下齿圈，在筒体底部至少设有两个顶升机构，在外套筒外壁上开有注浆孔，筒体底部开有与注水管连通的通孔；联动组件分别与上齿圈、下齿圈配合以带动外套筒、内套筒转动，在上套环与下套环内部分别设有开合机构。本发明分别实现不同种类的多孔介质孔隙率的测量，通过双密度法在短时间内换算出该多孔介质的孔隙率，实现了岩样总体积测定的自动化，减小测定过程中的人为误差，为试样总体积测试误差的有效控制奠定了基础。

技术领域

本发明涉及孔隙测量技术领域，尤其涉及一种集-散两态普适型多孔材料孔隙率测量装置。

背景技术

多孔介质是指内部含有许多微小孔洞，孔洞之间具有一定程度的连通性，一定条件下，流体可通过微小孔洞(孔喉)进行流动的固体介质。孔隙率是指如混凝土沙石、岩芯、黏土等块状多孔介质固体材料在自然状态下，材料内存在的孔隙的体积之和与其总体积相比的值。多孔介质的孔隙率测定是目前绝大多数实际工程常测项目及高校教学科目。因其内部存在大量不规则、多尺度的微观孔隙，这些微观孔隙与其物理性质、化学性质、孔隙结构以及内部流体的渗流特征都有密切的联系。

孔隙普遍存在于我们的生产、生活中。由于工程技术的发展，人们开始追求更加便捷、更加经济，省时省力的测定装置，人们在改善这类装置方面进行了大量的探索和研究，也生产出了许多新型的产品，在生产与科研实践中发现，相同的试样不同实验室孔隙率测定结果存在差异，给孔隙率资料的应用带来了困扰，孔隙率测定面临着新的挑战。

因此，发展多孔介质试样总体积测定技术，研发试样总体积测定专用设备，有效控制试样总体积测试误差，对于提升孔隙率测试水平，减小各工程单位及实验室孔隙率测试结果差异具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种集-散两态普适型多孔材料孔隙率测量装置，以解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种集-散两态普适型多孔材料孔隙率测量装置，包括上端开放的筒体，在所述筒体内部设有呈环形的收卷腔体，收卷腔体内设有与收卷环，热缩膜的一端沿收卷环的周向缠绕在其外圆周壁上，热缩膜另一端活动贯穿收卷腔体后竖直向下延伸，在筒体内部转动设置有上套环，上套环下端面设有与之同轴的外套筒，在外套筒内圆周壁上设有下套环，下套环下端面设有内套筒，沿上套环的周向在其外圆周壁上设有上齿圈，在内套筒的下端外圆周壁设有下齿圈，在筒体底部至少设有两个顶升机构，在外套筒外壁上开有注浆孔，注浆孔与送料管连通，筒体底部开有与注水管连通的通孔；

还包括两个设置在外套筒外壁与筒体内壁之间的联动组件，联动组件分别与上齿圈、下齿圈配合以带动外套筒、内套筒转动，在上套环与下套环内部分别设有开合机构，开合机构用于实现上套环、下套环横截面的开闭。针对现有技术中无法对多孔介质的孔隙率进行有效的测定，特别是不同种类的多孔介质固体材料的测试时，需要对应设置出不同类型的测定装置，以确保孔隙率的测量精度；对此，申请人设计出一种均适型多孔材料孔隙率的测量装置，以方便就同一测量装置分别实现不同种类的多孔介质孔隙率的测量，测量对象包括混凝土砂石、岩芯以及黏土等，通过向呈筒状的热缩膜填充多孔介质，送料管通过注浆孔向内套筒中先后注入热风以及蜡液，进而使得热缩膜以及冷却后的蜡块束缚在成型的试样介质外壁上，最后通过试样总体积的测定、试样密度、颗粒密度测定及计算，通过双密度法在短时间内换算出该多孔介质的孔隙率，实现了岩样总体积测定的自动化，减小测定过程中的人为误差，为试样总体积测试误差的有效控制奠定了基础。其中，通过阿基米德原理换算得出试样总体积、通过真空饱水且烘干至恒重，换算得出试样内部孔隙体积。