[其他]一種壓差式可調量程孔隙壓力計

無效

• 申請號: 86208798
• 申請日: 1986-11-07
• 公開（公告）號: CN86208798U
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發明（設計）人: 蘇愷之
• 申請（專利權）人: 國家地震局地殼應力研究所
• 主分類號: G01L7/18
• 分類號: G01L7/18
• 代理公司: 國家地震局專利事務所
• 代理人: 趙天真,王菊珍

本實用新型屬于孔隙壓力測量儀器。

現有的振弦式孔隙壓力計，在探頭內裝有振弦式壓力傳感器，使用時待測流體的壓力作用于探頭的外表面，并通過其內部機械結構或液體將待測壓力傳遞到振弦式壓力傳感器，通過傳感器輸出的變化測定待測孔隙液體壓力，制作這種結構的孔隙壓力計，當分辨率高時量程小，而量程大時分辨率低，分辨率與量程之比，一般在千分之一～千分之一點五左右。1983年在美國召開的國際巖石力學第二屆會議的會議論文集上介紹了美國土壤測試儀器有限公司生產的該種產品，當量程為8兆帕時，分辨率為0.015兆帕，分辨率與量程之比為千分之一點九。

目前無論在巖石力學研究、土力學研究還是地學研究等工作中都需要對巖石孔隙中或土體孔隙中液體的壓力進行精密觀測，許多測量又是在深井孔中進行的，井孔深度每增加100米，就要求量程增加1兆帕，因此要求孔隙壓力計既具有高分辨率，又具有足夠大的量程，而上述振弦式孔隙壓力計無法進行高精度大量程的測量，本實用新型根據實際需要，制成一種高分辨率、大量程孔隙壓力計。

本實用新型探頭內采用壓差式傳感器，待測孔隙液體直接流入探頭內部，并直接作用于探頭內的重油，重油的壓力變化直接作用于探頭內的壓差傳感器的上端，減少了壓力傳遞中的損耗；探頭內裝有電磁閥，當電磁閥短暫開起后，可使壓差傳感器兩端的壓差恢復為零，使儀器的量程自動調節，于是本儀器既具有高分辨率，又具有大量程，分辨率與量程之比為幾萬分之一甚至更高。探頭下方裝有熱阻絲，根據熱阻絲的加熱功率和加熱時間即可知探頭下方給出的標準壓力值，可隨時對儀器進行標定。

本實用新型的進一步說明由以下實施例及附圖給出。

圖1為按照本實用新型實施并按裝在巖層或土層鉆孔中的孔隙壓力計，圖中（1）探頭，（2）電纜，（3）巖層或土層中的鉆孔，（4）鉆孔的含水層，（5）在巖層破碎帶設置的套管，（6）木塞，（7）固封水泥。

圖2為根據本實用新型實施的孔隙壓力計探頭外形，包括直徑為95毫米、厚5毫米的不銹鋼園筒外殼（8），下堵頭（9），上蓋（10），多孔過濾腔（11），上隔板（12），下隔板（13）和電纜（2）。

圖3為按照本實用新型實施的孔隙壓力計探頭剖面圖。探頭內隔板（12）的上方為多孔過濾腔（11），下隔板（13）又將探頭分為上上腔室（14）和下腔室（15），上腔室（14）和下腔室（15）中充滿重油（16）、（17），下隔板（13）上裝有壓差傳感器（18），電磁閥（19），熱阻絲（20）和絕緣棒（21）。

待測液體通過多孔過濾腔（11）和銅網（22）進入入水口（23），作用于上腔室（14）中的重油（16），重油（16）的壓力變化直接作用于壓差傳感器（18）的上端（24），壓差傳感器（18）的下端（25）與下腔室（15）相通，重油（16）的壓力值與重油（17）的標準壓力值之差通過壓差傳感器轉換成電信號，經電纜（2）傳至地面儀器。當壓力差超過某一規定值（小于壓差傳感器自身量程），由地面儀器給出控制信號，將電磁閥短暫開起一次，使上腔室（14）和下腔室（15）的壓差為零，開起時傳感器給出的階躍變化量即為前段時間內液壓總變化量。無論壓力有多大量級變化，本測量系統都能正常跟蹤工作，并能保持衡定的靈敏度，當靈敏度為20兆帕時，最佳量程是10兆帕。

通過測定熱阻絲（20）的加熱功率和加熱時間，可隨時對下腔室（15）中的重油（17）的標準壓力值進行標定。