[实用新型]完全饱和水公式的验证分析实验装置

说明书

本实用新型涉及一种教学实验仪器,尤其是一种用于完全饱和水公式的验证分析实验装置。一种完全饱和水公式的验证分析实验装置，包括容器A、容器B、容器C、容器D，所述容器C内装有食盐溶液，所述容器C连接有水泵，所述水泵的出液口依次串连式连通有容器A、容器B，所述容器B的出水管与容器D连通；所述容器A内装有石英砂，所述容器A、容器B分别设有电阻表Ⅰ、电阻表Ⅱ。本实用新型结构简单、经济实用，是一种可用来清楚、直观地帮助学生理解和验证完全饱和水公式特性及适用范围的验证分析实验装置。

技术领域

本实用新型涉及一种教学实验仪器,尤其是一种用于完全饱和水公式的验证分析实验装置。

背景技术

地球物理学家阿尔奇发表的阿尔奇公式，其中一个公式为：F＝a/Φ^m＝R₀/R_w,公式中：F为电阻率因素；a为岩性系数；Φ为岩心孔隙度；m为胶结指数；R₀为100％完全饱和地层水时岩心的电阻率；R_w为地层水的电阻率。该公式常被称为完全饱和水公式，它将岩心的电阻率与地层水的电阻率联系起来并以公式的形式表示出来，地层水的电阻率会影响岩心的电阻率是毋庸置疑的，但这种影响是否是线性的以及该公式的适用范围是讨论的核心。

对地球物理专业的学生而言，验证二者之间的线性关系以及探究其适用范围是学生理解和应用该公式的重要基础。现有教学活动中，急需要一种实验装置，能够清楚、直观地帮助学生理解和验证上述公式的特性及适用范围。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、经济实用，可用来清楚、直观地帮助学生理解和验证完全饱和水公式特性及适用范围的验证分析实验装置。

本实用新型公开了一种完全饱和水公式的验证分析实验装置，主要包括容器A、容器B、容器C、容器D，所述容器C内装有食盐溶液，所述容器C连接有水泵，所述水泵的出液口依次串连式连通有容器A、容器B，所述容器B的出水管与容器D连通；所述容器A内装有石英砂，所述容器A、容器B分别设有电阻表Ⅰ、电阻表Ⅱ。

作为优选，容器A、容器B可通过支架架高。

本实用新型可达到的实验目的：

(1)通过已知的地层水电阻率来完成仪器电极系系数的刻度，加深理解电极系系数K的意义；实验中用电阻表测量的结果是电阻，单位是欧姆，而完全饱和水公式中采用的物理量是电阻率，单位是欧姆米，因此需要使用R＝Kr来完成仪器的刻度，其中r为电阻表测量到的电阻值，K为仪器系数，单位为米，R为电阻率。

(2)在阿尔奇公式的适用范围内验证完全饱和公式的准确度。

(3)不断改变地层水电阻率，探究完全饱和公式的适用范围。

本实用新型实验操作步骤如下：

(1)取已测知电阻率的食盐溶液注入到容器C中，所述食盐溶液的电阻率，即为Rw，打开水泵，将溶液注入到设备容器A、容器B中，待电阻表Ⅰ和电阻表Ⅱ读数稳定后关闭泵及出液口记录这两个电阻数据；

(2)将已知的食盐溶液电阻率R_w除以已测得的容器B的电阻值，可以得到电极系系数K；

(3)将容器A的电阻值乘以所述电极系系数K，得到容器A中模拟岩心的电阻率R₀；

(4)更换容器C中食盐溶液的浓度，从而改变食盐溶液的电阻率，打开泵及出液口，将新浓度的食盐溶液泵入容器A、容器B中；

(5)待电阻表Ⅰ和电阻表Ⅱ表示数稳定后，关闭水泵及出液口，记录两个电阻数据并乘以电极系系数K，将之转化为电阻率并记录下来；