純水泥漿的收縮率最大為10ml，而試驗用水泥漿量一般不超過150ml。因此，當所述刻度管3量程為-10毫升至+10毫升時，足以滿足測量要求。
[0039]當加入一定量的膨脹劑后的水泥的收縮率較小時，或者處于輕微膨脹、或者處于不收縮、不膨脹的狀態(tài)時，刻度管3中的體積變化會相應較小，例如在-1毫升至+1毫升內(nèi)時，此時可以選用量程為-1毫升至+1毫升。此時，由于刻度管3對應的精度為0.01毫升，因此有利于獲得精度較高的水泥樣品體積的變化。
[0040]在本實施方式中，所述刻度管3的中部，量程的中部設置有零刻度線。所述零刻度線為所述體積膨脹收縮率測試裝置內(nèi)注入的液體起始位置。
[0041]在一個實施方式中，所述蓋體2內(nèi)表面可呈半球形，所述刻度管3的中心軸線設置在所述蓋體2的中心。
[0042]在本實施方式中，所述蓋體2的內(nèi)表面可以呈半球形，所述蓋體2半球形的中心位于所述半球形的最高點。所述蓋體2的中心可以與所述刻度管3的中心軸線相重合，即所述刻度管3的第一端31位于所述蓋體2的最高點。此時，所述刻度管3可以呈垂直于蓋體2的結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)有利于所述裝置使用時，準確、方便地讀取刻度管3上的讀數(shù)。
[0043]在一個實施方式中，所述體積膨脹收縮率測試裝置的材質(zhì)為玻璃。
[0044]在本實施方式中，所述體積膨脹收縮率測試裝置可以為玻璃材質(zhì)，所述玻璃材質(zhì)不僅價格低，且透明度高，便于直觀觀察整個測試過程中水泥樣品的體積變化。
[0045]在一個實施方式中，所述蓋體2與所述本體I密封配合的方式為在配合的位置設置有玻璃磨口錐形對接結(jié)構(gòu)53，且在所述對接結(jié)構(gòu)53的位置還設置有法蘭結(jié)構(gòu)51。
[0046]在本實施方式中，所述玻璃磨口錐形對接結(jié)構(gòu)53具體可以由在所述本體I的開口端12處形成向內(nèi)傾斜的錐形凹口，與在所述蓋體2與所述本體I配合的一端形成的錐形凸起相配合形成。使用時，在所述玻璃磨口錐形對接結(jié)構(gòu)53的磨口位置還可以均勻地涂有真空脂，以提高所述蓋體2與本體I配合的密封性。
[0047]在所述對接結(jié)構(gòu)53的位置還可以形成有環(huán)形凸起對52，所述環(huán)形凸起對52的外圍用于設置所述法蘭結(jié)構(gòu)51。所述法蘭結(jié)構(gòu)51可以為上法蘭和下法蘭形成的配對結(jié)構(gòu)，其上設置有螺紋孔50。所述螺紋孔50用于緊固所述上、下法蘭，使其對所述蓋體2、本體I施加一個相向的作用力，以增加蓋體2與本體I之間連接的可靠性和密封性。
[0048]請結(jié)合參閱圖3，在一個實施方式中，所述注入孔30具有一中心軸線，所述注入孔30的中心軸線與所述刻度管3的中心軸線成一銳角，所述注入孔30上的密封機構(gòu)包括密封蓋41與所述密封蓋41匹配的密封圈42。
[0049]在本實施方式中，所述注入孔30的具體位置可以為所述蓋體2上的任意一個位置。例如，所述注入孔30可以與所述刻度管3的中心線成一銳角的某一位置，本申請在此并不作具體限定。所述注入孔30的結(jié)構(gòu)具體的可以由在所述蓋體2上形成的中空的圓柱管形成。所述圓柱管的一端可以與所述容納腔20相連通，另一端可以通過可拆卸的方式設置有密封機構(gòu)。具體的所述密封機構(gòu)可以包括密封蓋41以及所述密封蓋41匹配的密封圈42。所述密封圈42可為具體彈性的O型圈，其套設在所述圓柱管的一端，在所述密封圈42上壓設有所述密封蓋42，以密封所述圓柱管。此外，在所述密封蓋42與所述圓柱管配合的位置還可以設置有螺紋，以可拆卸的方式，將所述密封蓋42牢固地固定在所述圓柱管上。
[0050]請參閱圖4，本發(fā)明還提供了一種體積膨脹收縮率測試方法，包括如下步驟:
[0051]步驟S1:將預定體積V的水泥漿樣品注入可變形的容器中；
[0052]步驟S2:將所述容納有水泥漿樣品的容器放入所述本體I中，并向所述本體I中注第一液體至溢出為止；
[0053]步驟S3:將所述蓋體安裝在所述本體I上，通過所述注入孔30向所述容納腔20注入所述第一液體至刻度管3的O刻度位置處，記錄此時裝置中所注入第一液體的體積為V1,并密封所述注入孔30 ;
[0054]步驟S4:對所述裝置中的水泥漿樣品進行恒溫養(yǎng)護，至水泥漿完全固化呈水泥石，記錄此時裝置刻度管3的刻度值V2;
[0055]步驟S5:計算水泥的體積膨脹收縮率，其中計算水泥的體積膨脹收縮率為μ =(V2-V1 X μ J /V，其中，μ i為所述第一液體的膨脹率。
[0056]在一個實施方式中，對所述裝置中的水泥漿樣品進行恒溫養(yǎng)護前，在所述裝置中第一液體的上表面加入I毫升至2毫升第二液體，所述第二液體的密度小于所述第一液體。
[0057]在本實施方式中，所述測試用的水泥漿樣品可以為預先按照一定的配比配制好的。所述容納水泥漿樣品的容器具體的可以為具有彈性的材料制成的可變形的容器。例如可以是橡膠容器中的氣球等。
[0058]在本實施方式中，所述第一液體可以為水，所述第二液體可以油脂，所述油脂可以用于防止水份蒸發(fā)，以提高測試精度。
[0059]在一個實施方式中，所述方法中，所述刻度管3的量程為-10毫升至+10毫升，精度為0.1毫升、內(nèi)徑為10毫米；當所述刻度管3測量的體積變化在-1毫升至+1毫升以內(nèi)時，更換量程為-1毫升至+1毫升，精度為0.01毫升，內(nèi)徑為3毫升的刻度管3進行測量。
[0060]在本實施方式中，通過更換小量程、高精度的刻度管3，有利于獲得精度較高的水泥樣品體積的變化，進而有利于獲得精度較高的水泥的體積膨脹收縮率。
[0061]綜上，本發(fā)明所述體積膨脹收縮率測試方法操作簡單，使用時，測試環(huán)節(jié)中的參數(shù)可以直觀地從刻度管3讀出，測試結(jié)果直觀、準確。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的幾個實施例，雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用于限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施方式的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附權利要求書所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種體積膨脹收縮率測試裝置，其特征在于，其包括: 用于容納待測水泥樣本的本體，其具有相背對的開口端和封閉的底座； 用于密封所述開口端的蓋體，所述蓋體與所述本體密封配合后，形成一個封閉的容納腔；所述蓋體上設置有用于向所述容納腔輸入液體的注入孔，以及與所述容納腔相連通的刻度管；所述注入孔上設置有可拆卸的密封機構(gòu)；所述刻度管具有相對的第一端和第二端，所述第一端與所述容納腔相連通，所述第二端為開口端，在所述刻度管表面設置有刻度線。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述刻度管具有一中心軸線，所述裝置使用時，所述刻度管的中心軸線處于鉛垂位置。3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于:所述蓋體內(nèi)表面呈半球形，所述刻度管的中心軸線設置在所述蓋體的中心。4.如權利要求2所述的裝置，其特征在于: 所述裝置的內(nèi)徑范圍為120毫米至180毫米； 所述刻度管量程包括以下量程中的一種毫升至+1毫升、-10毫升至+10毫升。5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述刻度管的精度包括以下精度中的至少一種:0.01暈升、0.1暈升， 所述刻度管的精度為0.01毫升時，其量程為-1毫升至+1毫升，其內(nèi)徑為3毫米； 所述刻度管的精度為0.1毫升時，其量程為-10毫升至+10毫升，其內(nèi)徑為10毫米。6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述裝置的材質(zhì)為玻璃，所述蓋體與所述本體密封配合的方式為在配合的位置設置有玻璃磨口錐形對接結(jié)構(gòu)，且在所述對接結(jié)構(gòu)的位置還設置有法蘭結(jié)構(gòu)。7.如權利要求3所述的裝置，其特征在于:所述注入孔具有一中心軸線，所述注入孔的中心軸線與所述刻度管的中心軸線成一銳角，所述注入孔上的密封機構(gòu)包括密封蓋與所述密封蓋匹配的密封圈。8.—種基于權利要求1至7任一裝置的體積膨脹收縮率測試方法，其特征在于，包括如下步驟: 將預定體積V的水泥漿樣品注入可變形的容器中； 將所述容納有水泥漿樣品的容器放入所述本體中，并向所述本體中注第一液體至溢出為止； 將所述蓋體安裝在所述本體上，通過所述注入孔向所述容納腔注入所述第一液體至刻度管的0刻度位置處，記錄此時裝置中所注入第一液體的體積為I，并密封所述注入孔； 對所述裝置中的水泥漿樣品進行恒溫養(yǎng)護，至水泥漿完全固化呈水泥石，記錄此時裝置刻度管的刻度值V2; 計算水泥的體積膨脹收縮率，其中計算水泥的體積膨脹收縮率μ = (ν^χ μι)/ν,其中，μ工為所述第一液體的膨脹率，當計算的μ >0時，水泥體積膨脹；μ〈0時，水泥體積收縮；μ = ο時，水泥體積既不膨脹也不收縮。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于: 對所述裝置中的水泥漿樣品進行恒溫養(yǎng)護前，在所述裝置中第一液體的上表面加入1毫升至2毫升第二液體，所述第二液體的密度小于所述第一液體。10.如權利要求8所述的方法，其特征在于:在所述方法中，所述刻度管的量程為-10毫升至+10毫升，精度為0.1毫升、內(nèi)徑為10毫米； 當所述刻度管測量的體積變化在-1毫升至+1毫升以內(nèi)時，更換量程為-1毫升至+1毫升，精度為0.01毫升，內(nèi)徑為3毫升的刻度管進行測量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泥體積膨脹收縮率測試裝置及方法，所述裝置包括：用于容納待測水泥樣本的本體，其具有相背對的開口端和封閉的底座；用于密封所述開口端的蓋體，所述蓋體與所述本體密封配合后，形成一個封閉的容納腔；所述蓋體上設置有用于向所述容納腔輸入液體的注入孔，以及與所述容納腔相連通的刻度管；所述注入孔上設置有可拆卸的密封機構(gòu)；所述刻度管具有相對的第一端和第二端，所述第一端與所述容納腔相連通，所述第二端為開口端，在所述刻度管表面設置有刻度線。本發(fā)明提出了一種能準確測量體積膨脹收縮率測試裝置及方法，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
【IPC分類】G01N7/00
【公開號】CN105277463
【申請?zhí)枴緾N201510755902
【發(fā)明人】張華 , 靳建洲, 劉碩瓊, 徐 明, 袁進平, 齊奉忠, 于永金, 丁志偉, 張弛, 劉子帥, 張順平, 馮宇思, 韓琴
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術研究院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月9日