Устройство для определения газопроницаемости

, 339780 1)С 01 й 15/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 3901258/2423,05.8523,05,88.Всесоюзныйкий и проетут геофиз 46) 71) юл. Унаучнотно-ко следоварукторскийследоваий тель инс чески торымход втоих соединен со о элемента И,рвого и одом пе м второго элеменвхо еть ого - с лючен кцта ИЛИ,нормально о под а И, а выхервому вх у второг й вход и контакта лем во а управляю замкнутого хоиом перв нсв соеда И. го элем",о СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ :" (.=.: -РЕСПУБ ЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ геологоразведочных скважин(56) Авторское свидетельство ССГР 9 379859, кл. С О й 15/00, 1962,Авторское свидетельство СССР Ф 514091, кл. Е 21 В 49/00, 1976, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ, содержащее узе. 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, а нем установлены дополнительные мерные емкости, подключенные к узлу зажима и герметизации последовательно через соответствующие электропцевмопреобразователи и буферные емкости, а также узел автоматического выбора поддиапазона, состоящий из элемнтов ИИЛИ, НЕ, нормально замкнутых контактов и формирователей временного ицтераала, причем выход основной мерной емкости соединен с первым входом первого элементаИ, а через первый и второй нормальнозамкнутый контакты - с первым входомвторого элемента И и вторым входомвторого элемента ИЛИ, управляющиевходы дополнительных электропневмопреобразователей соединены с выходами первого и второго элементов И,выходы дополцительцых мерцьм емкостейподключены к третьему и четвертомувходам второго элемента ИЛИ, выходыпервого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с упрааляншмвходом первого нормально замкнутогоконтакта, выход второго элемента ИЛИсоединен через элемент ПЕ с одним извходов третьего элемента И, другойвход которого связан с пусковым входом устройства, а выход - с управляющим входом электропкевмопреобразователя и регистратором, выход которогосоединен с входами формирователейвременного интервала, причем выходИзобретение отцосцтся к лабораторной аппаратуре для исследования свойств цористых материалов, а конкретно к устройствам для определения газопроцицаемости горных пород, цемецтного камня, керамики и т.д.Пель изобретения - расширение диапазона определения газопроницаемости и увеличение быстродействия 10 устройстваНа чертеже изображена пневмоэлектрическая структурная схема предлагаемого устройства.Устройство имеет узел 1 зажима и 15 герметизации сбразца, источник 2 давления подключенный к узлу 1 через электропневмопРеобразователь 3 (жирцыми линиями на чертеже выделены пневматические связи между элемента 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 тронного счетчика времени) 5 с цифровым табло 6.К выходной магистрали узла 1 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 ются величиной диапазона определения газопронииаемости, а отношения объемов буферцьх емкостей друг к другу и к объему мерной емкости зависят от необходимого перекрытия поддиапаэонов.Узел автоматического выбора поддиапаэона выполнен в виде логической схемы. В этой схеме входы дополнительных электропцевмопреобразователей 8 и 11 подключены к выходам элементов И 13 и 14, Кроме того, выход элемента И 3 подключен к входу нормально замкнутого контакта 15 и первому входу элемента ИЛИ 16, выход элемента И 4 - 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, черезконтакт 15 - к первому входу элемента И 14 и через контакт 17 - к второму входу элемента ИЛИ 8. Выходыдополнительных электропневмопреобразователей 7 и 10 подключены к третьему и четвертому входам элементаИЛИ 18, выход которого подключен через элемент НЕ 19 к второму входуэлемента И 20, первый вход которогоявляется пусковым входом устройства,а выход подключен к входу регистратора 5 и входу электропневмопреобразователя 3. Выход регистратора 5подключен к входам формирователей2 - 23 временного интервала, причемвыходы формирователей 21 и 22 подключены к вторым входам элементов И 13и 14 соответственно, а выход формирователя 23 - к первому входу элемента ИЛИ 18. Работа устройства происхоцит следующим образомИсследуемый 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 11 выключены (закрыты). Осуществляют пуск устройства с первого (пускового) входа элемента И 20. Происходит запуск регистратора 5 и индикации времени на табло б, 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 21. Длительность интервала составляет единицы секунд, после чего формирователь 22 формирует интервал длительностью десятки се" кунд, а формирователь 23 - единичный импульс спустя сотни секунд после запускаКонкретные 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 на ее выходе803 15 1397 пройдя через контакт 7 и элемент ИЛИ 18) инвертируется элементом НЕ 19, в результате чего на выходе элемента И 20 появляется сигнал "0", осуществляющий останов регистратора 5. При этом на табло б инициируется значение интервала времени, эа который произошло заполнение мерной емкости 4 известного объема. По известным значениям1 О 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, теподключение 25 к выходной магистрали узладополнительной мерной емкости 7 и буферной емкости и размыкание ключа 17 через элемент ИЛИ 16Начинается заполнение емкостей 9 и 7, по окончании которо- З 0 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 9.40 Лналогично протекает работа схемы при определении высоких значений газопроницаемости. В этом случае к выходной магистрали узла 1 подключаются мерная емкость 10 и буфернаемкость 12, есгсигнал 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.Корректор Н, Король Редактор В.11 анко Подписноенного комитета СССР аказ 2599 Т 1 Я 1 1 И Го с по делам изобре13035, Москва, Кпредприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ч.ес к 1 роиодс тп нно - полиг ра аж 84 дарст ений и оРаушска рытии наб., д, 4/5