Устройство для определения газопроницаемости

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYE) г1ИН

„„SU, 139780

А1 (1) q G Ol N 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3901258/24-24 (22) 23,05.85 (46) 23,05,88. Бюл. У- 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) В.В.1Тлатонов и В.Ф.Малинин (53) 621.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство ССГР

379859, кл. G Ol N 15/00, 1962, Авторское свидетельство СССР

Ф 514091, кл. Е 21 В 49/00, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ, содержащее узел зажима и герметизации образца, источник давления с электропневмопреобразователем, основную мерную емкость, подключенные к узлу зажима и герметизации образца, а также регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона определения газопроницаемости и увеличения быстродействия, в нем установлены дополнительные мерные емкости, подключенные к узлу зажима и герметизации последовательно через соответствующие электропневмопреобразователи и буферные емкости, а также узел автоматического выбора поддиацазона, состоящий из элем нтов И, ИЛИ, НЕ, нормально замкнутых контактов и формирователей временного интервала, причем выход основной мерной емкости соединен с первым входом первого элемента

И, а через первый и второй нормально замкнутый контакты — с первым входом второго элемента И и вторым входом второго элемента ИЛИ, управляющие входы дополнительных электропневмопреобразователей соединены с выходами первого и второго элементов И, выходы дополнительных мерньм емкостей подключены к третьему и четвертому входам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, вьмод которого соединен с управляюшггм входом первого нормально эамкнутогс контакта, выход второго элемента ИЛИ соединен через элемент ЛЕ с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого связан с пусковым входом устройства, а выход — с управляющим входом электропкевмопреобразователя и регистратором, выход которого

М аб соединен с входами формирователей временного интервала, причем выход первого из них соединен со вторым CO входом первого элемента И, выход вто- 3 рого — с вторым входом второго элемента И, а выход третьего подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, а управляющий вход первого нормально замкнутого контакта соединен с выходом первого элемента И.

1397803

Изобретение относится к лабораторной аппаратуре для исследования свойств пористых материалов, а конкретно к устройствам для определения газопроницаемости горных пород, цементного камня, керамики и т.д.

Пель изобретения — расширение диапазона определен я газопроницаемости и ;вепичение быстродействия устройства, На чертеже изображена пневмоэлектрическая структурная схема предлагаемого устройства. устройство имеет узел I зажима и 15 герметизации сбразца, источник 2 давления„ подключенный к узлу 1 через электропневмоп1 еобразователь 3 (жирными линиями на чертеже выделены пневматические связи между элемента- 20 ми, а тонкими — электрические связи).

Выходная магистраль узла 1 соединена с мерной емкостью 4, выход которой через цепочку логических элементов соединен с входом регистратора (элек- 2 тронного счетчика времени) 5 с цифровым табло 6.

К выходной магистрали узла I параллельно .мерной емкости 4 подключена дополнительная мерная емкость 7, 30 идентичная мерной емкости 4, последовательно через дополнительный электропневмопреобразователь 8 и буферную емкость 9. Возможно подключение еще одной дополнительной мерной емкости 10 через электропневмопреобразователь 11 и буферную емкость 12.

В общем случае количество дополнительных мерных емкостей и значения объемов буферных емкостей определя- 40 ются величиной диапазона определения газопронииаемости, а отношения объемов буферньх емкостей друг к другу и к объему мерной емкости зависят от необходимого перекрытия поддиапаэо- 45 нов.

Узел автоматического выбора поддиапаэона выполнен в виде логической схемы. В этой схеме входы дополнительных электропневмопреобразователей 8 и 11 подключены к выходам элементов

И 13 и 14, Кроме того, выход элемента И 13 подключен к входу нормально замкнутого контакта 15 и первому входу элемента ИЛИ 16, выход элемента

И 14 — к второму входу элемента ИЛИ

16, выход которого подключен к входу нормально замкнутого контакта 17.

Выход мерной емкости 4 подключен к первому входу элемента И 13, через контакт 15 — к первому входу элемента И 14 и через контакт 17 — к второму входу элемента ИЛИ 18. Выходы дополнительных электропневмопреобразователей 7 и 10 подключены к третьему и четвертому входам элемента

ИЛИ 18, выход которого подключен через элемент НЕ 19 к второму входу элемента И 20, первый вход которого является пусковым входом устройства, а выход подключен к входу регистратора 5 и входу электропневмопреобразователя 3. Выход регистратора 5 подключен к входам формирователей

21 — 23 временного интервала, причем выходы формирователей 21 и 22 подключены к вторым входам элементов И 13 и 14 соответственно, а выход формирователя 23 — к первому входу элемента ИЛИ IS.

Работа устройства происхоцит следующим образом.

Исследуемый образец размещают в узле 1 зажима и герметизации, включают источник 2 давления и питающее напряжение. При этом на выходе элемента НЕ 19 появляется сигнал "1".

Электропневмопреобразователи 3, 8 и

ll выключены (закрыты). Осуществляют пуск устройства с первого (пускового) входа элемента И 20. Происходит запуск регистратора 5 и индикации времени на табло 6, а также срабатывает электропневмопреобразователь 3.

Начинается фильтрация воздуха из источника 2 давления через исследуемый образец в узле 1 в мерную емкость 4.

Одновременно происходит формирование временного интервала в виде сигнала

"1" формирователем 2). Длительность интервала составляет единицы секунд, после чего формирователь 22 формирует интервал длительностью десятки секунд, а формирователь 23 — единичный импульс спустя сотни секунд после запуска ° Конкретные значения длительности временных интервалов зависят от объемов мерных и буферных емкостей, а время формирования единичного импульса определяется максимальным технически и экономически целесообразным временем проведения исследования.

В том случае, когда исследуется низкопроницаемый образец, заполнение мерной емкости 4 длится сотни секунд, после чего сигнал "1" на ее выходе

803

1397 (пройдя чepeз контакт !7 и элемент

ИЛИ 18) инвертируется элементом HE 19, в результате чего на выходе элемента

И 20 появляется сигнал "0", осуществлякнций останов регистратора 5. При этом на табло 6 инициируется значение интервала времени, эа который произошло заполнение мерной емкости 4 известного объема. По известным значениям

10 объема и времени, а также давления воздуха и размеров образца выполняют расчет газопроницаемости по известному алгоритму.

В случае исследования образца со средним значением газопроницаемости заполнение мерной емкости 4 происходит существенно быстрее и сигнал на ее выходе появляется в момент, когда 20 имеется сигнал на выходе формирователя 22. В результате поступления этих сигналов на входы элемента И 14 происходит срабатывание электропневмопреобразователя 8, т ° е ° подключение 25 к выходной магистрали узла I дополнительной мерной емкости 7 и буферной емкости и размыкание ключа 17 через элемент ИЛИ 16 ° Начинается заполнение емкостей 9 и 7, по окончании которо- 30 го сигнал на выходе дополнительной мерной емкости 7 посредством элементов 18 — 20 производит останов регистратора. При этом ключ 17 находится в разомкнутом состоянии, чтобы исключить останов регистратора сигналом, уже имеющимся на выходе мерной емкости 4. В расчете газопроницаемости участвует суммарный объем емкостей

4,7 и 9.

Лналогично протекает работа схемы при определении высоких значений газопроницаемости. В этом случае к выходной магистрали узла I подключаются мерная емкость 10 и буферна емкость

12, есг сигнал на выходе мерной емкости 4 появляется в момент наличия сигнала на выходе формирователя 22.

Выход мерной емкости 4 отключается от входов элементов И 14 и ИЛИ 18, чтобы предотвратить несвоевременный останов регистратора.

Если образец обладает очень низкой гаэопроницаемостью или непроницаем и заполнение мерной емкости 4 недопустимо и затягивается, регистратор останавливается единичным импульсом на выходе формирователя 23. При этом на цифровом табло 6 инициируется предельное значение времени, на которое настроен формирователь 23, свидетельствуя о невозможности определения гаэопроницаемости данного образца и необходимости прекращения исследования.

Введение дополнительных мерных емкостей с буферными емкостями различного объема обеспечивает расширение диапазона определения газопроницаемости как в сторону меньших, так и в сторону больших значений. Наличие узла автоматического выбора поддиапазона (переключения мерных емкостей) позволяет осуществить полный цикл исследования образца беэ вмешательства оператора и беэ повторных измерений, необходимость в которых возникает в случае неверного выбора поддиапазона.

I 397803

Составитель О.Гудков

Техред Л.Олийнык

Корректор и. Король

Редактор В.11анко

3аказ 2599/42 Тираж 847 Подписное

BII>IIIIIII Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, rK-35, Раушская наб., д, 4/5

Ъ

Прои.за< дс твс ннл-полиг рл ическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, /