[发明专利]一种高温高压环境下测量动态接触角的实验装置

摘要

本发明属于CO2地质封存技术领域，提供了一种高温高压环境下测量动态接触角的实验装置；该实验装置包括单开口高温高压釜、溶液搅拌器、泵、阀、岩石样品、注射针、锥面接头、加热带、基质台、紫铜垫片、密封开口环、压紧环、压紧螺栓、环形光纤照明灯、计算机、高频摄像机、温度控制器、蓝宝石视镜、特氟龙密封环、泄压阀、压力表、热电偶、微型滚动轴承、CO2气瓶、外盖、齿轮、轴、磁体和内盖。该实验装置利用小齿轮和大齿轮啮合传动，控制外磁体旋转角度，利用磁力传动驱动内磁体，微调基质台倾斜角度，精确捕捉液滴运动趋势和液滴形态，分析和测量动态接触角。

主权项

1.一种高温高压环境下测量动态接触角的实验装置，其特征在于，该实验装置包括单开口高温高压釜、溶液搅拌器、泵、阀、岩石样品、注射针、锥面接头、加热带、基质台、紫铜垫片、密封开口环、压紧环、压紧螺栓、环形光纤照明灯、计算机、高频摄像机、温度控制器、蓝宝石视镜、特氟龙密封环、泄压阀、压力表、热电偶、微型滚动轴承、CO2气瓶、外盖、小齿轮、轴一、轴二、大齿轮、外磁体、轴三、内磁体和内盖；所述的单开口高温高压釜内部为水平圆柱形腔体，右端开口处内侧为台阶孔，外侧为凸缘；所述的密封开口环为半圆柱型，内部为卡槽，卡槽内径与单开口高温高压釜右侧凸缘外径相同，卡槽宽度大于单开口高温高压釜右侧凸缘的厚度；密封开口环左右两侧均为凸缘，左侧凸缘内径与单开口高温高压釜外径相同，以便卡紧；右侧凸缘内径与单开口高温高压釜内径相同，其上分布螺纹孔，压紧环通过压紧螺栓与密封开口环连接；所述的压紧环的外径与密封开口环内部卡槽直径相同，内径与单开口高温高压釜内径相同，其通过压紧螺栓固定在密封开口环和单开口高温高压釜的凸缘之间；小齿轮固定在轴一上，大齿轮和外磁体依次固定在轴二上，大齿轮和小齿轮位于同一竖直面上并相互啮合，外磁体位于靠近单开口高温高压釜一侧，轴一和轴二通过微型滚动轴承安装在外盖上，外盖固定于单开口高温高压釜外侧底面；内磁体固定在轴三上，轴三一端通过微型滚动轴承安装在内盖上，内盖固定于单开口高温高压釜内侧底面；基质台焊接于轴三的另一端，岩石样品粘贴在基质台表面；其中轴二和轴三位于同一轴线上；压紧环依次将紫铜垫片、侧面套有特氟龙密封环的蓝宝石视镜和紫铜垫片压在单开口高温高压釜的台阶孔内，紫铜垫片分别位于蓝宝石视镜两侧；单开口高温高压釜外侧凸缘嵌入密封开口环卡槽内，并与密封开口环左侧凸缘内表面相接触；压紧环置于单开口高温高压釜凸缘和密封开口环右侧凸缘之间；压紧螺栓与密封开口环右侧凸缘上螺纹孔配合使用，顶压压紧环，实现单开口高温高压釜端口密封；环形光纤照明灯和高频摄像机置于密封开口环右侧，其中环形光纤照明灯位于高频摄像机和密封开口环之间，三者中心轴线位于同一水平线上；高频摄像机与计算机相连接，以传输数据，分析动态接触角；温度控制器分别与加热带和热电偶末端相连，加热带缠绕在单开口高温高压釜外壁，以加热；热电偶由锥面接头固定在单开口高温高压釜上，其前端深入腔体内，以测温；CO2气瓶依次与泵、阀连接后，分出两条支路，一条支路连接压力表后，通过锥面接头与单开口高温高压釜连接，以注入CO2；泄压阀与CO2入口处的锥面接头连接；另一条支路依次连接溶液搅拌器、泵、阀和注射针，注射针由锥面接头固定在单开口高温高压釜上，注射针前端伸入腔体内，并位于岩石样品上方，以注入与所形成的高温高压的CO2环境压力相同的压力下饱和CO2的盐溶液液滴。