[发明专利]岩石渗水率自动测试系统及测试方法

摘要

一种岩石渗水率自动测试系统，由水箱、流量计、蠕动泵、注水头、液位计、控制模块和岩石试件组成；基于前述系统，本发明还提出了一种岩石渗水率自动测试方法；本发明的有益技术效果是：提供了一种岩石渗水率自动测试系统及测试方法，该方案能够以较低成本实现岩石渗水率的自动测试。

主权项

1.一种岩石渗水率自动测试方法，所涉及的硬件包括岩石渗水率自动测试系统：所述岩石渗水率自动测试系统由水箱(1)、流量计(2)、蠕动泵(3)、注水头(4)、液位计(5)、控制模块(6)和岩石试件(7)组成；所述水箱(1)的出水端与流量计(2)的进水端连接，流量计(2)的出水端与蠕动泵(3)的进水端连接，蠕动泵(3)的出水端与注水头(4)的进水端连接，注水头(4)的出水端朝下；所述岩石试件(7)设置于注水头(4)下方，岩石试件(7)中部预制有一蓄水槽，注水头(4)的出水端与蓄水槽相对；所述液位计(5)的检测端悬置于蓄水槽的内腔中部；所述控制模块(6)分别与流量计(2)、蠕动泵(3)和液位计(5)电气连接；所述水箱(1)内存储有水；其特征在于：所述方法包括：1)按前述方式搭建好岩石渗水率自动测试系统，将液位计(5)、注水头(4)和岩石试件(7)充分干燥；2)当水与检测端接触时，液位计(5)输出高电平信号，当水位低于检测端时，液位计(5)输出低电平信号；开始测试后，控制模块(6)控制蠕动泵(3)启动，经过一定时间后，液位计(5)向控制模块(6)输出高电平信号，收到高电平信号后，控制模块(6)控制蠕动泵(3)停止工作，并记录下当前时刻t0，之后，开始循环操作：收到低电平信号时，控制模块(6)控制蠕动泵(3)启动，并记录下对应的时刻数据，收到高电平信号时，控制模块(6)控制蠕动泵(3)停止工作，并记录下对应的时刻数据；循环操作过程中，获得的多个时刻数据按时间顺序依次记为t1、t2、t3……；tn‑1～tn+1所对应的时段记为一个测量周期，n为从1开始的奇数；3)循环操作过程中，每完成一个测量周期的数据获取操作，控制模块(6)就根据下式实时计算出当前测量周期所对应的渗透率：其中，vk为对应第k测量周期的渗透率，k为从1开始的自然数；V为蠕动泵(3)的额定流速，V的单位为：毫升/秒；4)当测量周期的数量达到设定数量时，或循环操作的时间长度达到设定值时，循环操作结束；设测量周期的数量为N，则最后一个测量周期所对应的渗透率为v_N；循环操作结束后，控制模块(6)根据下式计算出岩石试件(7)的平均渗透率其中，为v_N的修正值；根据下式计算其中，ΔV为循环操作结束后，残留在流量计(2)和注水头(4)之间的管路和装置中的水的体积；ΔV的具体数值根据下式计算：ΔV＝VF‑V·[(t2+t4+...+t2N)‑(t1+t3+...+t2N‑1)]其中，则VF为t1～t2N时段内由流量计(2)所测量到的流经流量计(2)的水的总体积。