《一种岩石体密度无损无污染的高精度测定方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种岩石体密度无损无污染的高精度测定方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103344521 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103344521 A *CN103344521A* (21)申请号 201310270360.9 (22)申请日 2013.06.22 G01N 9/02(2006.01) (71)申请人 中国科学院地球化学研究所 地址 550002 贵州省贵阳市观水路 46 号 (72)发明人 李世杰 王世杰 李雄耀 李阳 (54) 发明名称 一种岩石体密度无损无污染的高精度测定方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种岩石体密度无损无污染的 高精度测定方法， 将岩石用天平称重后， 装入医疗 级气球后利用真空泵。
2、将气球内的空气抽出后在气 球颈部打结， 再利用理想气体密度仪对封装后的 岩石和气球体积进行测定， 接着剪破气球， 取出岩 石后捋剪破的气球放入理想气体密度仪中测定其 体积， 最后通过计算获得待测岩石的体密度。 该方 法具有操作简单、 快速、 无损、 无污染、 高精度等特 点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103344521 A CN 103344521 A *CN103344521A* 1/1 页 2 1. 一种岩石体密度无损。
3、无污染的高精度测定方法， 其特征在于包括如下步骤 ： 步骤一、 利用万分之一天平对岩石进行称重， 获得待测岩石的质量 (M) ； 步骤二、 将已知质量的岩石样品装入一医疗级薄壁气球中， 利用真空泵捋气球内部的 空气抽出， 使得气球紧贴岩石表面， 然后将气球颈部打结避免气体进入， 同时剪掉气球口处 多余的部分 ； 步骤三、 将用气球真空密封好的岩石放入理想气体密度仪中， 测定密封的岩石与气球 的体积 (Vm-b) ； 步骤四、 捋岩石从理想气体密度仪的样品池中取出， 剪开气球， 取出岩石， 再捋剪破的 气球和已知体积 (Vs) 的标准球放入密度仪中测定两者的总体积 (Vs-b) ； 步骤五、 计。
4、算出待测岩石的总体积 (Vb) 和体密度 (b)。计算公式为 ： Vb Vm-b-(Vs-b-Vs)， b M/Vb。 2. 根据权利要求 1 所述的一种岩石体密度无损无污染的高精度测定方法， 其特征在 于， 步骤二中， 捋岩石样品装入医疗级薄壁气球中， 然后利用真空泵捋气球内部的空气抽出 后在气球颈部打结。 3. 根据权利要求 1 所述的一种岩石体密度无损无污染的高精度测定方法其特征在于， 步骤三中， 将用气球真空密封的岩石置于理想气体密度仪中测定密封的岩石与气球的体 积。 4. 根据权利要求 1 所述的一种岩石体密度无损无污染的高精度测定方法， 其特征在 于， 步骤四中， 利用理想气体密度。
5、仪对用于真空封装岩石的气球的体积进行测定。 权 利 要 求 书 CN 103344521 A 2 1/2 页 3 一种岩石体密度无损无污染的高精度测定方法 所属技术领域 ： 0001 本发明涉及一种新的岩石体密度高精度测量方法， 尤其可以应用于地外岩石样品 的无损、 无污染体密度的高精度测定中。 背景技术 ： 0002 岩石的体密度是非常重要的参数， 岩石体密度的测定要通过测定岩石的总体积， 通过计算获得体密度。对于岩石而言， 直接利用理想气体密度仪获得的体积和密度分别属 于颗粒体积和颗粒密度， 而只有孔隙度为零的岩石的颗粒体积和颗粒密度与总体积和体密 度分别相等。因此要获得岩石体密度则有一定。
6、的难度， 其前提是必须精确测定岩石的总体 积。 0003 到目前为止， 有六种可用于测定岩石总体积的方法 ： 1) 捋岩石浸入已知体积的液 体中测定岩石的体积， 由于表面张力作用和岩石表面的空气以及液体可能会渗入岩石中的 一些孔隙中， 这使得测定的误差很难预料， 此外， 该方法还可能导致岩石的污染或风化 ； 2) 将岩石样品加工成容易测量体积的几何体， 但这会破坏样品， 甚至出现一些本来不存在的 裂隙 ； 3) 用已知体积的泥土将岩石包裹起来并固定成可以测量体积的几何体， 再测定该几 何体的体积后获得岩石的体积， 但该方法可能导致岩石的污染 ； 4) 激光三维影像法， 该方 法可测体积小至 1。
7、cm3的岩石， 精度一般优于 1， 然而该方法耗时耗力， 对操作者的要求也 此较高， 很难用于大量岩石样品总体积的测定 ； 5) 医用 CT 摄影技术， 该方法类似于激光三 维影像技术， 但仪器造价高、 对技术人员的要求也高， 同时维护成本高 ； 6) 球珠法， 目前用 于岩石无损、 无污染测定的主要方法， 然而即使对于体积较大的岩石(体积大于5cm3)， 体积 的测定误差也略好于 2， 而对于体积在 3-5cm3的岩石样品来说误差会显著增大， 对小于 3cm3的样品的测定误差则会更大。 0004 利用理想气体比重法测定岩石的体密度具有快速、 精度高、 无污染、 无损耗， 还可 测定小体积样品。
8、 ( 可小至 0.1cm3)， 而且该方法简单， 不引入其它仪器设备的情况下即可完 成岩石体密度 ( 总体积 ) 的测定。 发明内容 ： 0005 本发明的目的是提供对岩石 ( 地外岩石 ) 的快速、 无损、 无污染、 高精度的体密度 测量方法。 利用理想气体密度仪分别测定气球真空包装的岩石的体积以及包裹岩石的气球 的体积， 然后计算出岩石的总体积， 再计算获得岩石的体密度。 该方法避免了以往岩石体密 度测定中必须使用其它仪器设备测定岩石的总体积的环节。 解决了已有方法不能同时满足 快速、 无损、 无污染、 高精度、 低本高等因素。 0006 本发明所采用的技术方案 ： 0007 1) 利用万。
9、分之一天平对岩石进行称重， 获得待测岩石的质量 (M) ； 0008 2) 将已知质量的岩石样品装入一医疗级薄壁气球中， 利用真空泵捋气球内部的空 气抽出， 使得气球紧贴岩石表面， 然后捋气球颈部打结避免气体进入， 同时剪掉气球口处多 说 明 书 CN 103344521 A 3 2/2 页 4 余的部分 ； 0009 3) 捋用气球真空密封好的岩石放入理想气体密度仪中， 测定密封的岩石与气球的 体积 (Vm-b) ； 0010 4) 捋岩石从密度仪的样品池中取出， 剪开气球， 取出岩石， 再将剪破的气球和已知 体积 (Vs) 的标准球放入密度仪中测定两者的总体积 (Vs-b) ； 0011 。
10、5) 计算出待测岩石的总体积 (Vb) 和体密度 (b)。计算公式为 ： 0012 Vb Vm-b-(Vs-b-Vs)， b M/Vb； 0013 本发明的有益效果是 0014 1. 仅用理想气体密度仪测定岩石的颗粒体积和总体积， 通过计算获得岩石的体密 度和孔隙度 ； 0015 2. 该方法测定速度快、 无损、 无污染、 高精度， 适合大批量样品的测定。其无损、 无 污染且能对小体积样品精确测定的特性， 对地外样品 ( 陨石、 月球岩石 ) 的测定尤为有用 ； 0016 3. 该方法也可以用于其它材料的体密度的测定， 对高温高压实验下的小体积样品 体密度和孔隙度的测定非常有效 ； 0017 。
11、4. 该方法也可用于石油领域， 对储油层砂岩和页岩的孔隙度和体密度进行高精度 测定。 附图说明 0018 图 1 岩石体密度的获取流程图 具体实施方式 0019 操作步骤 0020 ( 如附图 1) 0021 1. 打开理想气体密度仪的电源， 设定仪器的工作参数及选择相应的气体类别， 按 照仪器说明书要求对仪器进行 Va 和 Vc 的校正， 然后对标样金属球进行测定， 设定容差为 0.03， 保证标样的测试能够顺利完成。 0022 2. 用 0.1 毫克精度的分析天平称量待测岩石样品的质量并记录。 0023 3. 将测定质量后的岩石样品放入医疗级气球中， 捋气球口接在真空泵的抽气管 上， 开启。
12、真空泵开关， 待气球内的气体被抽成真空后捋气球从颈部扎紧， 关掉真空泵开关， 再用剪刀剪掉气球口处多余的部分。 0024 4. 捋已经真空包装好的岩石样品放入理想气体密度仪的样品池中， 拧紧样品池盖 子后对样品的体积进行测定， 测定结束后记录体积值并取出样品， 剪开包裹样品的气球取 出岩石样品。 0025 5. 捋剪破的气球与用于校正密度仪的标准球一同放入理想气体密度仪的样品池 中进行测定， 测定完成后记录测定的体积值。 0026 6. 利用已知值和测定值， 分别求出待测岩石样品的总体积和体密度值。 说 明 书 CN 103344521 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103344521 A 5 。