[发明专利]一种裂隙试样渗流-传热过程中的数据测量装置与测量方法

摘要

本发明公开了一种裂隙试样渗流‑传热过程中的数据测量装置与测量方法，在进行单裂隙试件渗流‑传热试验过程中通过入口假岩芯的检测通道中的测温线可测得裂隙入口水温Tin2，出口假岩芯的检测通道中的测温线可实时测得裂隙出口水温Tout、通孔中的测温线可实测裂隙内沿程水温Tf、沉孔中的测温线可实测裂隙沿程内表面岩温Ti；通过设计的裂隙隙宽测量装置可以准确测量到裂隙隙宽b的变化量，垂直裂隙面的探头紧贴试样的外表面，消除了胶套变形产生的影响，大大消除了测量误差。本发明对夹持器入口端进行了特别设计，在入口端预先进行温度标定，先研究夹持器入口水温和裂隙入口水温在不同环境状态下的关系，从而可以准确控制裂隙入口水温达到标准设计值。

主权项

1.一种裂隙试样渗流‑传热过程中的数据测量装置，包括夹持器，其特征在于，所述夹持器包括套筒(9)，所述套筒(9)中与其同轴设有胶套(10)，套筒(9)内壁与胶套(10)外壁之间设有围压腔，且套筒(9)外设有围压加载装置；一入口假岩芯(12)和一入口堵头(11)依次从夹持器的入口侧塞入胶套(10)中，且夹持器的入口侧设有入口端盖(15)，一出口假岩芯(34)和一出口堵头(35)依次从夹持器的出口侧塞入胶套(10)中，所述入口假岩芯(12)和出口假岩芯(34)沿各自中轴线分别设有水流通道(40)，且入口假岩芯(12)和出口假岩芯(34)彼此相对的侧面上各自从中心沿径向发散设有多个渗流槽(37)；所述入口堵头(11)中与其中轴线平行设有两条水流通孔，一条水流通孔通过管线Ⅰ(33)连通至外部注水装置，管线Ⅰ(33)上设有阀门Ⅰ(33‑1)和温度传感器(18)，另一条水流通孔通过管线Ⅱ(32)连通至外部，管线Ⅱ(32)上设有阀门Ⅱ(32‑1)；所述入口假岩芯(12)、出口假岩芯(34)、胶套(10)围成的空腔中设有单裂隙试样(13)，单裂隙试样(13)中沿其长度方向间隔分布设有多个测试孔组，所述测试孔组包括一从单裂隙试样(13)外壁沿其径向通至裂隙面(13‑3)的通孔(13‑1)和一从单裂隙试样(13)外壁向内开设的沉孔(13‑2)，所述沉孔(13‑2)的底部靠近裂隙面(13‑3)；所述入口假岩芯(12)和出口假岩芯(34)中各自以水流通道(40)为起点沿径向延伸设有检测通道(50)，所述各检测通道(50)、通孔(13‑1)和沉孔(13‑2)中皆设有测温线(21)，所述测温线(21)皆通过出口堵头(35)中设置的布线槽(17)共同引出夹持器，所述出口堵头(35)中心沿其轴向设有水流引出孔(35‑1)，水流引出孔(35‑1)露出出口堵头(35)的一端通过出水管连接至一出水流量计(60)，所述出水管上设有三通阀(31)和背压阀(19)；所述套筒(9)外部设有隙宽测量装置(14)，所述隙宽测量装置(14)的探头(14‑1)垂直于裂隙面(13‑3)穿过套筒(9)和胶套(10)并顶住单裂隙试样(13)的外壁；所述温度传感器(18)、测温线(21)引出夹持器的端部、隙宽测量装置(14)、出水流量计(60)共同连接至一数据采集器(70)上。