[发明专利]一种多孔材料多场耦合渗透率测量装置及其测量方法

摘要

本发明提出一种多孔材料多场耦合渗透率测量装置及其测量方法，测量装置包括外筒、内筒、端盖；待测多孔材料将内筒内腔分为进液腔和排液腔，在进液腔中安放有三组液位指示装置，当液面达到上侧液位指示装置时，停止液体加入，控制系统根据中侧和下侧液位指示装置返回值来进行时间的测量和完成自动加水功能。内筒和外筒之间的保温腔起到了保温隔热效果，可以在温度测量时使误差减至最小。多孔材料上端进液腔安装有温度传感器，可以精确的测出实时温度，当温度低于设定温度时，控制系统在装置外界液体容器中对通过进液管道流入进液腔的液体加热，使温度始终能够达到设定温度，从而做到了综合考虑耦合场下对多孔材料的渗透性能测量。

主权项

1.一种多孔材料多场耦合渗透率测量方法，其特征在于：采用的装置包括外筒、内筒、端盖；内筒安装在外筒内，端盖将内筒和外筒封闭；内筒与外筒之间为保温腔，保温腔通过保温循环液体入口以及保温循环液体出口与外界液体容器连通；待测多孔材料放置在内筒内壁面的安装台面上，并且待测多孔材料上端被约束结构压紧；待测多孔材料的外壁面与内筒内壁面紧密配合；待测多孔材料将内筒内腔分为待测多孔材料上方的进液腔和待测多孔材料下方的排液腔；进液腔与外界液体容器通过进液管道连通；有温度测量装置伸入进液腔，温度测量装置能够测量进液腔中液体温度；进液腔内壁面上还有布置有至少三处液位指示装置，液位指示装置与外部数据采集控制系统连接；排液腔与外界通过排液管连通；测量方法包括以下步骤：步骤1：对外界液体容器中的液体进行加热，当达到所需温度时，停止加热，进入步骤2；当外界液体容器中液体温度低于所需温度时，重新开始加热，直到达到所需温度为止；步骤2：关闭排液腔的排液管，将外界液体容器中的液体分别通过进液管道和保温循环液体入口通入进液腔和保温腔，保温腔中液体从保温循环液体出口返回外界液体容器；当进液腔中液体高度达到或超过最上方液位指示装置时，停止向进液腔通入液体；采用温度测量装置测量进液腔中液体温度，若测得的液体温度低于所需温度，则打开排液管，将内筒中液体全部排出，返回步骤1；若测得的液体温度达到所需温度，进入步骤3；步骤3：打开排液管，当进液腔中液面高度下降到中间位置处液位指示装置时，开始计时，当进液腔中液面高度下降到最下方液位指示装置时，停止计时，得到液面下降时间ti，i表示第i次测量周期；步骤4：计算当前测量周期的渗透率Bi：其中S0为进液腔的腔体横截面积，ρ0为液体密度，g为重力加速度，H为中间位置处液位指示装置到排液腔底部的距离，h为最下方液位指示装置到排液腔底部的距离，e为自然常数，γ为所需温度下液体的黏度，δ为待测多孔材料的厚度，A为待测多孔材料的横截面积；步骤5：重复步骤1至步骤4，当测量周期次数达到要求的次数N后，计算待测多孔材料的渗透率