[实用新型]一种非接触式橡胶测试装置

说明书

技术领域

本实用新型封隔器胶筒材料测试技术，特别是关于一种非接触式橡胶测试装置。 

背景技术

随着国民经济的发展，石油天然气能源的需求不断增加，油气资源的开发对象由以常规资源为主逐渐转向常规资源和非常规资源并重，对各类井下工具的要求也越来越高，封隔器就是各类井下工具的其中之一。现阶段，封隔器已从传统的机械压缩式封隔器、扩张式封隔器发展到最新的自膨胀式封隔器。自膨胀式封隔器以其无机械运动部件、现场施工简便、可适应不规则裸眼环境等显著优点而在世界油气行业获得了广泛的应用。该封隔器的胶筒采用特殊吸油或吸水膨胀橡胶材料制成，不同的井下环境和工况需要不同的膨胀橡胶材料，橡胶材料在完成试制之后需要作性能测试，其中，膨胀率是进行性能测试的一个很重要的参数指标，待测橡胶试片需要在不同液体介质内、不同温度和压力条件下进行不间断的体积膨胀量的测量。 

目前对膨胀橡胶进行膨胀率测试的方法主要是人工测量，即每天取固定的时间点，到达该时间时工程师将容器的加热系统与加压系统关闭，使其内部恢复常温常压条件，之后打开容器取出橡胶试片，使用卡尺等工具测量尺寸的变化。 

目前，也有使用线性可变差动变压器（LVDT）实现试片尺寸的自动测量。线性可变差动变压器（Linear Variable Differential Transformer，LVDT）属于直线位移传感器，其工作原理简单地说是铁芯可动变压器，它由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。LVDT技术可用于无 摩擦测量，LVDT的可动铁芯和线圈之间通常没有实体接触，也就是说LVDT是没有摩擦的部件。它被用于可以承受轻质铁芯负荷，但无法承受摩擦负荷的重要测量。 

LVDT可广泛应用于航天航空、机械、建筑、纺织、铁路、煤炭、冶金、塑料、化工以及科研院校等国民经济各行各业，用来测量伸长、振动、物体厚度、膨胀等的高技术产品。然而，在实际操作中，上述方法和装置的缺点主要有： 

（1）安全性差：为模拟井下环境，测试期间使用的试验介质可能使用腐蚀性液体或气体，如果测量时要不断打开容器取出试片，就可能会对试验人员造成伤害，并对环境带来不利影响； 

（2）测试条件不能完全满足使用要求：现有试验装置对流体介质的浓度不能调节，人工测量试片尺寸的方法误差较大； 

（3）测试效率低：测试过程中需多次中断加热、加压，取出试片，测量完成后放回容器内再次加热、加压，测试过程耗时较长，不适用于大批量、多种类型的膨胀橡胶测试； 

（4）测试装置本身对测量结果带来干扰：使用LVDT技术的试验装置中，LVDT的铁芯与橡胶试片时刻保持接触，橡胶膨胀时需要克服铁芯的重力，这就对橡胶的实际膨胀量造成偏差。 

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种非接触式橡胶测试装置，以解决现有膨胀橡胶测试技术的安全性差、测试效率低、测试装置本身对测量结果带来干扰的问题。 

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种非接触式橡胶测试装置，其特征在于，所述的非接触式橡胶测试装置包括：装置本体2，所述装置本体2的内部具有一测试腔10、加热腔11、进液孔12及出液孔13，所述的加热腔11 设置于所述测试腔10的下方；装置端盖1，所述的装置端盖1通过承压螺栓5固定在所述装置本体2的开口处，所述装置端盖1与所述装置本体2之间通过第一密封圈4密封；电涡流传感器探头6，连接一信号处理系统，所述的电涡流传感器探头6设置于所述装置端盖1的中部，并深入到所述测试腔10中；限位套7，设置于所述测试腔10的底部；橡胶试片8，设置于所述限位套7内；测试辅助板9，设置于所述橡胶试片8上方；电加热丝3，设置于所述的加热腔11内部。 

进一步地，所述电涡流传感器探头6与所述装置端盖1之间通过第二密封圈14密封。 

进一步地，所述电涡流传感器探头6朝向所述的橡胶试片8。 

进一步地，所述的限位套7为非金属材质。 

进一步地，所述限位套7的内径与所述橡胶试片8的直径一致。 

进一步地，所述的测试辅助板9为金属材质。 

进一步地，所述的进液孔12及出液孔13分别与介质泵送系统相连接。