『壹』 天然氣水合物地球物理勘探參數的測定
———水合物層聲速的變化與水合物飽和度的關系
天然氣水合物沉積層聲學特性的研究對於水合物地球物理勘探及資源評價均有重要意義。關於沉積物中水合物飽和度對聲學性質的影響已有一些研究，但還不足以驗證前人提出的理論模型，從而修正原有模型或建立新的模型。青島海洋地質研究所於2004年建成了一套地球物理實驗裝置，專門用以研究沉積物中水合物的飽和度與聲學特性的關系。該裝置的特色是將超聲探測技術和時域反射探測技術集成於一個系統中，前者用於測量水合物形成和分解過程中沉積物的聲學參數(聲速、幅度和頻率等)，後者通過測量體系中的含水量來確定水合物的飽和度，目前已經取得了人工岩心中水合物飽和度與聲波速度的初步關系。
實驗裝置
實驗裝置主要由高壓反應釜及內筒、飽和水高壓罐、配氣系統、製冷系統和計算機測試系統組成(圖75.10)。反應釜的設計壓力為30MPa，利用飽和水高壓罐事先制定好飽和甲烷水溶液，可以縮短實驗時間。通過配氣系統加入高壓氣體，製冷系統控制溫度來實現水合物的生成和分解。反應釜內壓力由一壓力感測器測量，精度為±0.1MPa，分別用兩個不同長短的熱耦測量沉積物表面和內部的溫度，熱耦精度為±0.01℃。實驗採用縱橫波一體化超聲換能器和縱波超聲換能器各一對，發射頻率分別為500kHz和200kHz，可以同時測量體系的聲速、幅度及主頻參數。TDR探測採用購於美國Tektronix公司的1502c時域反射儀，TDR探針為自行製作的同軸型探針，可以測量體系的含水量。
圖75.10 天然氣水合物地球物理模擬實驗裝置圖
實驗技術與方法
岩心中天然氣水合物超聲探測實驗流程:
1)將人工岩心放入高壓反應釜的內筒中，插入TDR探針並接好;
2)分3次向岩心中加入純水或300×10-6的SDS溶液，直至將岩心剛好淹沒，觀察TDR波形變化情況;
3)用導線將TDR探針與同軸電纜零線短路，記錄TDR波形的變化以確定波形的起始點;
4)安裝好反應釜，對整個系統抽真空，打開加壓閥使氣體緩慢進入反應釜，直至達到實驗壓力;
5)放置約24h，使甲烷溶入水中，同時可以試驗壓力是否泄漏;
6)開循環水製冷系統，通過控制溫度進行岩心中天然氣水合物的生成和分解實驗;
7)記錄超聲波形、TDR波形。
獲取實驗數據後，對數據進行整理和完善，根據超聲波形的文件讀出聲速、幅度和頻率，由TDR波形計算出含水量。由於是在同一個系統中進行實驗，因此可以同時得到溫壓、含水量和聲學參數隨時間的變化情況，因此不存在水合物飽和度與聲學特性關系之間的系統誤差問題。為了使實驗數據准確可靠，可對不同體系均進行多次重復實驗，取其中重復性較好的實驗結果使用。
溫壓、超聲及TDR結果分析
岩心孔隙中水合物的飽和度Sh(%)可以通過下式求得:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:Φ為岩心的孔隙度，θV為生成水合物的體積。
在人工岩心中，縱波速度vp和橫波速度vs隨著岩心中水合物飽和度的增加而增加;在水合物飽和度20%至47%之間，聲波速度隨飽和度的增大相對快速增長。
圖75.11岩心中水合物生成(分解)過程的溫壓、聲速、含水量變化圖，圖中3條虛線對應的位置分別代表水合物開始生成、水合物開始分解、水合物完全分解的時刻。從圖中可以看出，隨著水合物的生成，由於放熱使岩心內部溫度(Ta)和表面溫度(Tb)升高，反應消耗氣體和水使壓力(p)和含水量下降，縱橫波速度(vp，vs)增大。vp值在水合物生成前為4242m/s，完全生成後為4685m/s，增幅為443m/s。vs值在水合物生成前為2529m/s，完全生成後為2765m/s，增幅為236m/s。水合物開始生成、開始分解和完全分解的幾個時間點上溫壓異常、超聲和含水量變化對應的比較好。
圖75.11 岩心中水合物生成(分解)過程的溫壓、聲速、含水量變化圖
『貳』 物理模擬實驗原理與目的
根據煤粉產出特徵及影響因素等方面的研究可知:煤岩自身性質是煤粉產出的基礎,工程擾動是煤粉產出的誘因,而構造煤的發育是煤粉產出的關鍵。煤岩自身性質包括煤岩成分、煤體結構等,工程擾動包括鑽井工程、儲層改造、排采過程中流體、壓力等儲層特徵的變化。因此,通過開展煤粉產出物理模擬實驗,模擬煤層氣的排采過程,分析不同因素對煤粉產出和運移的影響,揭示煤粉產出規律(姚征,2013)。
煤粉產出物理模擬實驗是一種研究煤層氣開發中煤粉從何產出、如何運移及煤粉特徵、儲層傷害等的室內分析方法。通過模擬煤儲層靜態地質特徵及煤層氣動態生產過程,還原再現煤粉在煤儲層中的動態產出規律與流態運移方式,以此分析煤粉產出的影響因素、煤粉特徵及儲層傷害強度。煤粉產出物理模擬實驗通過模擬煤儲層物性特徵及煤層氣排采過程,討論煤粉產出影響因素與動態變化規律。分析煤粉產出的靜態地質因素從實驗樣品,即煤岩組分和煤體結構的差異性入手;分析煤粉產出的動態生產因素從實驗條件,即不同流體驅替流速和不同圍壓條件入手。實驗中討論的變數包括煤岩組分、煤體結構、驅替流速、圍壓強度,應用控制變數法,逐一分析上述變數對產出煤粉的質量、粒度、組分、形態、表面特徵及岩心滲透率變化的差異影響,進而揭示煤粉產出規律(曹代勇等,2013)。因此,煤粉產出物理模擬實驗的原理及目的包括以下五點:
(1)通過模擬煤層氣井排采生產中不同條件下的煤儲層有效應力、地層圍壓、排水強度等狀態,分析驅替流速及圍壓等因素對煤粉產出的動態影響,為初步查明韓城區塊煤層氣井煤粉產出規律提供實驗依據;
(2)通過選擇具有不同煤岩組分特徵的煤岩樣品進行物理模擬實驗,對比分析煤儲層的物質成分差異性對煤粉產出的影響;
(3)通過選擇具有不同煤體結構類型的煤岩樣品進行物理模擬實驗,對比分析煤儲層的煤體結構差異性對煤粉產出的影響;
(4)通過對比分析不同實驗條件下煤粉的產出質量、組分構成、粒度分布、形態特徵及煤岩樣品滲透率的動態變化,揭示實驗條件下煤粉產出規律,討論煤粉在煤儲層及排采系統中的賦存及運移狀況,為查明煤粉對煤儲層的滲透性傷害及排采設備的連續性危害提供理論證明。
『叄』 常用的物性測試及設備
1. 你的材料抗拉伸嗎？快用拉力試驗機測一測儀 器 簡 介
拉力試驗機
拉力試驗機又名萬能材料試驗機。萬能試驗機是用來針對各種材料進行儀器設備靜載、拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離等力學性能試驗用的機械加力的試驗機，適用於塑料板材閉宴蠢、管材、異型材，塑料薄膜及橡膠、電線電纜、鋼材、玻纖維等材料的各種物理機械性能測試為材料開發，為物性試驗、教學研究、質量控制等不可缺少的檢測設備，拉力機夾具作為儀器的重要組成部分，不同的材料需要不同的夾具，也是試驗能否順利進行及試驗結果准確度高低的一個重要因素。
中 文 名 拉力試驗機應 用 金屬及非金屬材料的測試別 稱 萬能材料試驗機精度等級 1級/0.5級適 用 於 塑料板材、管材、異型材等
型 號 FR-103C
測 試 對 象
伺服拉力機主要適用於金屬及非金屬材料的測試，如橡膠、塑料、電線電纜、光纖光纜、安全帶、保險帶、皮革皮帶復合材料、塑料型材、防水卷材、鋼管、銅材、型材、彈簧鋼、軸承鋼、不銹鋼（以及其它高硬度鋼）、鑄件、鋼板、鋼帶、有色金屬金屬線材的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、兩點延伸（需另配引伸計）等多種試驗。
測 量 原 理
1）拉力試驗機力值的測量是經過測力感測器、擴大器和數據處置系統來完成測量。從資料力學上得知，在小變形前提下，一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變構成正比。以S型試驗機感測器為例，當感測器遭到拉力P的效果時，因為彈性元件外表粘貼有應變片，由於彈性元件的應變與外力P的巨細成正比例，故此將應變片接入測量電路中，即可經過測出其輸出電壓，然後測出力的巨細。
2）形變的測量經過形變測量安裝來測量，它是用來測量試樣在實驗進程中發生的形變。該安裝上有兩個夾頭，經由一系傳記念頭構與裝在測量安裝頂部的光電編碼器連在一同，當兩夾頭間的間隔發作轉變時，帶動光電編碼器的軸扭轉，光電編碼器就會有脈沖旌旗燈號輸出。再由處置器對此旌旗燈號進行處置，就可以得出試樣的變形量。
3）橫梁位移的測量其道理同變形測量大致一樣，都是經過測量光電編碼器的輸出脈沖數來取得橫梁的位移量。
精 度 校 正
1）主體的初步校正
2）拉力試驗機精度校正
地腳螺母澆固後，在水泥未乾燥前，不準緊固地腳螺母和開動試驗機。（水泥乾燥時間一般不少於10－15天）待水泥完全乾燥後，緊固好運腳螺母，對試驗機的安裝精度進行復查，是否與找正精度相符合。如不符合應重新找正。
拉力試驗機在使用過程中，由於試驗時的震動容易產生松動現象，所以拉力試驗機使用一段時間後，應將有關零件加以緊固。
2. 你聽說萬能試驗機嗎？
萬能試驗機，集拉伸、彎曲、壓縮、剪切等功能於一體的材料試驗轎陪機，主要用於金屬、非金屬材料力學性能試驗，是工礦企業、科研單位、大專院校、工程質量監督站等部門的理想檢測設備。
儀 器 簡 介
微機顯示萬能試驗機
萬能試驗機也叫萬能材料試驗機，或拉力機，雙絲桿系列，控制、測量、操作一體化結構，融當代先進技術於一體，具有精度高、調速范圍寬、結構緊湊、操作方便、性能穩定等優點。電子萬能試驗機滿足GB/T1040、1041、8804、9341、9647、ISO7500-1、GB16491、GB/T17200、ISO5893、ASTM D638、695、790和塑料管材等標準的要求。
適用於塑料、防水材料、紡織品、紙製品和橡膠等材料試樣及製品的拉伸、壓縮、彎曲、蠕變試驗並配有大壓盤可直接進行管材扁平壓縮（壓縮復原）、環剛度（抗外負荷）、蠕變比率、環抗拉強度等試驗。
儀 器 組 成
萬能材料試驗機是由測量系統、驅動系統、控制系統及電腦（電腦系統型拉力試驗機）等結構組成。
儀器分類
如果將現市面上的萬能試驗機按照用途分類，可劃屬為測定機械性能的試驗機。按照試驗機的用途可將所有試驗機分為兩類：
1）測定機械性能的試驗機
2）工藝試驗用試驗機
操作規程
⒈ 使總開關接通電源。
⒉ 根據試樣，選用測量范圍，在擺桿上掛上或取下擺並調整緩沖祥滾閥手柄，對准標線。
⒊ 根據試樣形狀及尺寸把相應的夾頭裝入上下鉗口座內。
⒋ 在描繪器的轉筒上，卷壓好記錄紙（方格紙），此項只是需要時才進行。
⒌ 開動油泵電動機，擰開送油閥使試台上升紙10毫米，然後關閉油閥，如果試台已在升起位置時則不必先開油泵送油，僅將送油閥關好即可。
⒍ 將試樣一端夾於上鉗口中。
⒎ 開動油泵調整指針對準度盤零點。
⒏ 開動下鉗口電動機，將下鉗口升降到適當高度，將試樣另一端夾在下鉗口中，須注意使試樣垂直。
⒐ 將推桿上的描繪筆放下進入描繪准備狀態（需描繪時才進行）。
⒑ 按試驗要求的加荷速度，緩慢地擰開送油閥進行加荷試驗。
⒒ 試樣斷裂後關閉油閥，並停止油泵電動機。
⒓ 記錄需要數值並將描繪。
⒔ 打開回油閥，卸荷後被動針撥回零點。
⒕ 取下斷裂後的試樣。
⒖ 壓縮及彎曲等試驗可參照上述各項進行操作。
3. 納米壓痕儀——微納米尺度薄膜材料的測試
納米壓痕儀主要用於微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試，測試結果通過力與壓入深度的曲線計算得出，無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。
儀 器 簡 介
納米壓痕儀
納米壓痕儀主要用於測量納米尺度的硬度與彈性模量，可以用於研究或測試薄膜等納米材料的接觸剛度、蠕變、彈性功、塑性功、斷裂韌性、應力-應變曲線、疲勞、存儲模量及損耗模量等特性。可適用於有機或無機、軟質或硬質材料的檢測分析，包括PVD、CVD、PECVD薄膜，感光薄膜，彩繪釉漆，光學薄膜，微電子鍍膜，保護性薄膜，裝飾性薄膜等等。基體可以為軟質或硬質材料，包括金屬、合金、半導體、玻璃、礦物和有機材料等。
中 文 名 納米壓痕儀測 量 薄膜材料的硬度與楊氏模量測試參 量 彈性功、塑性功、斷裂韌性包 括 PVD、CVD、PECVD主 要 應 用
半導體技術(鈍化層、鍍金屬、Bond Pads)；存儲材料(磁碟的保護層、磁碟基底上的磁性塗層、CD的保護層)；光學組件(接觸鏡頭、光纖、光學刮擦保護層)；金屬蒸鍍層；防磨損塗層(TiN, TiC, DLC, 切割工具)；葯理學(葯片、植入材料、生物組織)；工程學(油漆塗料、橡膠、觸摸屏、MEMS)等行業。
技 術 特 點
1、完全符合ISO14577、ASTME2546
2、光學顯微鏡自動觀察
3、獨特的熱漂移控制技術
4、可硬度、剛度、彈性模量、斷裂剛度、失效點、應力－應變、蠕變性能等力學數據。
5、適時測量載荷大小
6、採用獨立的載荷載入系統與高解析度的電容深度感測器
7、快速的壓電陶瓷驅動的載荷反饋系統
8、雙標准校正：熔融石英與藍寶石
4. 金屬表面特性分析與化學吸附儀
化學吸附儀是評估催化劑表徵的有力工具，是研究金屬表面特性的分析設備之一。該儀器廣泛應用於石油化工、化學化工、能源、生物、食品、醫葯衛生、表面金屬及納米材料、汽車尾氣、化工廢氣的轉化與處理等方面的研究。
全自動程序升溫化學吸附儀
產品應用領域
1）可測定催化劑材料的金屬分散度、活性金屬表面積、活性粒子，表面酸度；
2）研究金屬的氧化、還原特性，確定酸性中心及脫附性能；
3）顯示吸附、脫附全過程；
4）應用於高溫高壓氣體吸附研究，超臨界氣體性能研究，微孔材料吸附研究，儲氫材料性能研究，煤層氣研究，石油勘探等；典型應用包括催化劑、分子篩、活性炭、碳納米管和各種儲氫材料；產 品 原 理
動態分析技術（程序升溫技術）作為一種原味表徵技術，可以在反應或接近反應的條件下有效的研究催化過程，而化學吸附儀是一款用於動態程序升溫研究的重要儀器，它能夠對新鮮催化劑進行程序升溫脫附（TPD)，程序升溫還原（TPR）、程序升溫硫化（TPS)、程序升溫表面反應（TPSR)、和單點BET等研究也可對失活催化劑、乾燥催化劑進行程序升溫氧化(TPO)研究。對催化劑的酸度、酸分布、活性金屬分散度、金屬與載體的相互應用等進行研究。
化學吸附儀可以分為常壓和高壓兩種類型，其中高壓化學吸附儀可以更加精確的反映實際的反應條件，而常壓化學吸附儀則具有維護簡單，操作簡便、耗時短等優點。使用該方法可以實現很多情況的表徵，是催化劑表徵的一種常用手段。
5. 物理吸附儀與材料比表面和孔體積
物理吸附儀/比表面及孔徑分析儀是對多孔和粉體材料的比表面、孔體積、孔分布進行測定分析的設備，廣泛適用於高校及科研院所材料研究和粉體材料生產企業產品質量監控。
物理吸附儀
應 用 領 域
1）採用氮氣等為吸附質，對多孔和粉體材料的比表面、孔體積、孔分布進行測定分析；
2）可進行水蒸氣吸附及乙醇、苯和其它有機液體的蒸汽吸附分析；
3）應用於吸附劑(如活性碳,硅膠,活性氧化鋁等)；陶瓷原材料(如氧化鋁,氧化鋯,硅酸鹽等)；橡塑材料補強劑(如炭黑,白碳黑,納米碳酸鈣等)；電池材料(如鈷酸鋰,錳酸鋰,鋅粉等)；金屬氧化物(如氧化鋅,氧化鈣等)；磁性粉末材料(如四氧化三鐵,鐵氧體,氧化亞鐵等)；納米金屬材料(如納米銀粉,鐵粉,銅粉等)；稀土超細纖維,多孔織物,復合材料等粉體和顆粒材料的比表面積及孔徑的檢測分析；
工 作 原 理
氮吸附法假定粉體的表面吸附了一層氮分子，已經知道每個氮分子所佔的橫截面積為0.162nm2，則粉體的比表面積（Sg）可由下式求出：Sg = 4.36Vm / W ,式中Vm為重量為W的粉體材料表面氮的單層吸附量。
6. 泡沫特性與泡沫分析儀
泡沫分析儀
泡沫分析儀是首台能用於實驗室測試和質量控制的儀器，實現了客觀的、可再現的測試和泡沫動能學的對比。它可自動測量表面活性的水性溶液如個人護理產品、肥皂和去污劑的泡沫特性。通過溫度變化、樣品量和其它參數設定，真實地模擬產品實際使用情況。
產 品 介 紹
泡沫分析儀是用於實驗室測試和質量控制的儀器，實現了客觀的、可再現的測試和泡沫動能學的對比。它可自動測量表面活性的水性溶液如個人護理產品、肥皂和去污劑的泡沫特性。通過溫度變化、樣品量和其它參數設定，真實地模擬產品實際使用情況。
應 用 領 域
1）測量泡沫最重要的參數：泡沫穩定性和泡沫壽命；
2）監測泡沫分散性的變化；
3）生成不同分散性的泡沫和監測分散性對泡沫排水和壽命/穩定性的影響；
4）單獨研究泡沫排水性和泡沫穩定性；
5）應用於產泡領域：護膚品、滅火劑、食品行業、泡沫清洗、高分子泡沫、絮凝劑開發等；消泡領域：去泡劑、洗滌劑、油漆油墨、生物行業等；7. 顆粒大小與激光粒度分析儀
激光粒度儀是專指通過顆粒的衍射或散射光的空間分布（散射譜）來分析顆粒大小的儀器。
根據能譜穩定與否分為靜態光散射粒度儀和動態光散射激光粒度儀。
激光粒度分析儀
儀 器 分 類
?靜態激光
能譜是穩定的空間分布。主要適用於微米級顆粒的測試，經過改進也可將測量下限擴展到幾十納米。
?動態激光
根據顆粒布朗運動的快慢，通過檢測某一個或二個散射角的動態光散射信號分析納米顆粒大小，能譜是隨時間高速變化。動態光散射原理的粒度儀僅適用於納米級顆粒的測試。
?光透沉降
通常所說激光粒度分析儀是指衍射和散射原理的粒度儀，光透沉降儀，依據的原理是斯托克斯沉降定律而不是激光衍射/散射原理，因此這類儀器不能稱作激光粒度儀。技 術 參 數
?光學系統
UIS光學系統（無限遠校正系統）
?照明裝置
內置透射光柯勒照明，6V30W鹵素燈100-120V/220-240Vg0.85/0.45A 50/60Hz
?調焦系統
載物台垂直運動由滾柱（齒條—小齒輪）機構導向，採用粗微同軸旋鈕，粗調行程每一圈為36.8mm，總行程為25mm，微調行程為每圈0.2mm，具備粗調限位器和張力調整環
?物鏡轉盤
向內側傾斜的固定4孔物鏡轉盤
?觀察筒
⒈雙目觀察筒⒉三目觀察筒⒊人機工程學可傾斜雙目觀察筒
?載物台
尺寸為188mm×134mm，活動范圍為X軸向76mm×Y軸向50mm，雙片標本夾，標配橡膠帽
?聚光鏡
阿貝聚光鏡，內置日光濾色片，數值孔徑1.25（浸油時），內裝式孔徑光闌
?目鏡
平常寬視野目鏡10X(F.N.20) 15X(F.N.12)
?可選附件
⒈雙人共纜⒉相差附件(標准相差附件及簡易相差附件，CX41用)⒊落射熒光附件⒋繪圖儀⒌痛風偏光裝置/簡易偏光附件(CX41用)⒍暗視野聚光鏡⒎簡易暗視野片⒏測微尺⒐指針器⒑數碼成像裝置
?應用領域
教學、臨床、一般病理檢查8. 納米顆粒粒度測試與納米粒度儀
納米粒度儀是用物理的方法測試固體顆粒的大小和分布的一種儀器，採用數字相關器的納米激光粒度儀，其採用高速數字相關器和高性能光電倍增管作為核心器件，具有操作簡便、測試快捷、高分辨、高重復及測試准確等特點，是納米顆粒粒度測試的首選產品。儀 器 簡 介
動態光散射納米激光粒度儀中 文 名 納米粒度儀作 用 測試固體顆粒的大小和分布核心器件 高速數字相關器高性能光電倍增管採用技術 數字相關器性 能 特 點
? 先進的測試原理：本儀器採用動態光散射原理和光子相關光譜技術，根據顆粒在液體中布朗運動的速度測定顆粒大小。具有原理先進、精度極高的特點，從而保證了測試結果的真實性和有效性。
? 高靈敏度與信噪比：本儀器的探測器採用專業級高性能光電倍增管（PMT），對光子信號具有極高的靈敏度和信噪比，從而保證了測試結果的准確度。
? 極高的分辨能力：使用PCS技術測定納米級顆粒大小，必須能夠分辨納秒級信號起伏。本儀器的核心部件採用微納公司研製的CR140數字相關器，具有識別8ns的極高分辨能力和極高的信號處理速度，因此可以得到准確的測定結果。
? 超強的運算功能：本儀器採用自行研製的高速數字相關器CR140進行數據採集與實時相關運算，其數據處理速度高達125M，從而實時有效地反映顆粒的動態光散射信息。
? 穩定的光路系統：採用短波長LD泵浦激光光源和光纖技術搭建而成的光路系統，使光子相關譜探測系統不僅體積小，而且具有很強的抗干擾能力，從而保證了測試的穩定性
適 用 范 圍
各種納米級、亞微米級固體顆粒與乳液。
9. 流動性物質和篩分儀
篩分儀是為必須保證在兩維水平面篩分流動性物質，及相關行業標准而設計的，是生產質量控制和實驗室研發的理想選擇。對於許多生產和研發領域，面對需要分級和篩分物料是纖維狀、扁平狀或長形粒狀，如，小麥、穀子、纖維、煙草、植物、扁平晶體物質等，准確的對這類物質進行分級及粒徑分析，應採用水平運動的篩分儀器。
篩分儀技 術 參 數
? 應用領域：纖維狀、扁平狀、長形粒狀物質的料徑分析、物料分離和分級
? 篩分原理：分析篩在水平面做規則的，或非規則的圓周運動，以實現對纖維狀、扁平狀、長形粒狀物質的快速准確的分級、粒徑分布分析和分離
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? 非規則圓周運動可調節范圍：0-30mm
? 測量范圍：20um-125mm
? 篩分級數：8級
? 運動頻率：270次/分
? 時間設置：1-99分鍾可設定
? 安裝方式：快速舒適篩網夾具
? 篩網尺寸：200mm，210mm，300mm，或8」，214mm
? 篩子標准：符合ISO3310-1、DINEN10204.21、ASTME11標准
? 儀器尺寸：長x寬x高=474mmx603mmx604mm
液晶數字顯示和控制篩分時間、可靠的篩分結果
耐磨金屬材料、防腐蝕烤漆表面，堅固耐用，易於清潔
? 可選擇分析篩材料：不銹鋼（拋光）、黃銅、聚合物材料等
工 作 原 理
電機驅動一個可以安裝最大直徑為300mm的分析篩的平面，做規則或非規則的水平圓周運動。根據不同行業的標准和應用需要，可將篩子固定在該平面上做規則的圓周運動，或讓篩子放置於可調節0-30mm空隙的運動平面上，使其篩子在水平運動的過程中，受到來自四個水平方向的柔和碰撞，從而輕微改變圓周運動的方向，使得分析篩中被篩分的物料能在水平面上不斷改變運動方向，將物料分散開來，加速篩分的過程。
10. 顆粒雜質與粒子計數器
He2Ne激光粒子計數器，可分析氣體中011μm粒徑的顆粒雜質；Ar2Kr激光粒子計數器可分析0105μm粒徑顆粒雜質，目前已有可檢測超高純氣中01005μm的粒子計數器。凝聚核粒子計數器可以測量納微米的粒子。粒子計數器測量器具銷售時具需按JJF1190-2008《塵埃粒子計數器校準規范》的要求出具法定校準證書。
儀 器 簡 介
粒子計數器中文名 粒子計數器外文名 Particle Counter類 別 激光顆粒計數器凝聚核粒子計數器分 析 氣體中011μm粒徑用 途 測試空氣塵埃粒子顆粒儀 器 用 途
粒子計數器是測試空氣塵埃粒子顆粒的粒徑及其分布的專用儀器，由顯微鏡發展而來，經歷了顯微鏡、沉降管、沉降儀、離心沉降儀、顆粒計數器、激光空氣粒子計數器、凝結核粒子計數器、多通道多功能粒子計數器等過程，目前廣泛應用於為各省市葯檢所、血液中心、防疫站、疾控中心、質量監督所等權威機構、電子行業、制葯車間、半導體、光學或精密機械加工、塑膠、噴漆、醫院、環保、檢驗所等生產企業和科研部門。
儀 器 原 理
粒子計數器是一種利用光的散射原理進行塵粒計數的儀器。光散射和微粒大小、光波波長、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關。但是就散射光強度和微粒大小而言，有一個基本規律，就是微粒散射光的強度隨微粒的表面積增加而增大。這樣一定流量的含塵氣體通過一束強光，使粒子發射出散射光，經過聚光透鏡投射到光電倍增管上，將光脈沖變為電脈沖，由脈沖數求得顆粒數。根據粒子散射光的強度與粒徑的函數關系得出粒子直徑。這樣只要測定散射光的強度就可推知微粒的大小，就是光散射式粒子計數器的基本原理。
儀 器 分 類
1）按測試原理：光散射法測試（白光、激光）、顯微鏡法測試、稱重法測試、DMA法測試（粒徑分析儀）、慣性法測試、擴散法測試、凝聚核法測試(CNC)等。
2）按流量：小流量 0.1cfm(2.83L/min)大流量 1cfm(28.3L/min)
3）按形狀、體積大小：手持式、台式
4）按測試通道：單通道（只測某一種粒子徑）；雙通道（測試某兩種粒子徑）； 多通道（測試多種粒子徑）11. 粉末的動力學性質與粉末流動測試儀
粉末流動測試儀，利用專利的粉末均勻化預處理，
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通過測量粉末的動力學性質，剪切性質和包含壓縮性、透氣性和密度在內的粉末整體特性，給出粉末高重復性的流動性質的定量數據。除此以外，一些與加工過程有關的變數，如貯存時間、靜電、結團、顆粒偏析、顆粒破碎或濕法制粒時的含水量等也都可以由儀器獲得評估，真正實現了粉末在實際應用環境中的定量表徵。
儀 器 簡 介
粉末流動測試儀中文名 粉末流動測試儀外文名 Powder flow tester
粉末流動測試儀，用於測量粉末的流動性質，剪切性質和包含壓縮性、透氣性和密度在內的粉末整體特性。因為粉末在不同加工處理過程和實際應用中所處的不同環境，所以，該儀器能夠實現在實際測量粉末時模擬這些不同的環境，並表徵粉末針對不同特定環境的反應。粉末流動測試儀已經橫跨英國、歐陸、美國、日本等世界各地，廣泛的被採用在制葯、化學、食品、化妝品、墨粉、塑料、陶瓷、金屬、粉末塗料等工業領域。應用范圍從優化新配方、提升生產效率到對原料、半成品以及最終產品實現質量控管。2011年六月起由大昌華嘉（DKSH）正式引進到包含台灣、泰國、新加坡、馬來西亞、澳洲等亞洲地區國家。測試方法及應用? 動力學流動
1）基本流動性用來測試如下因素的影響：流動助劑、濕粒制粒終點、含濕度、顆粒破碎/顆粒偏析、物理性質(顆粒尺寸，形狀，表面結構)、靜電
2）充氣性質用來測試：內聚強度、低應力，重力引導流動、定量配料/質量均勻度、霧化給葯/乾粉吸入劑、流態化行為、混料、顆粒偏析可能性
3）粉末固結用於理解以下因素的影響：運輸、儲存、加工、結塊
? 剪切性質
1）剪切盒：無約束屈服強度、流動函數、內聚強度、1ml剪切盒、料斗設計
2）壁面摩擦；
測量粉末與材料表面間的摩擦-料斗，中型散裝容器，沖頭
壁面摩擦角，用於料斗設計
? 粉末整體性質
1) 壓縮性用於研究以下因素引起的密度變化：運輸、、存儲（料斗，小桶）、加工（直接壓片，碾壓，螺旋輸送）
2）透氣性適用於如下環境下的粉末行為：霧化給葯/乾粉吸入I、料斗流動、壓片、氣動傳輸
12. 分散系界面電性與微電泳儀
微電泳儀可用於測定分散體系顆粒物的固－液界面電性（ζ電位），也可用於測量乳狀液液滴的界面電性，也可用於測定等電點、研究界面反應過程的機理。通過測定粉體的Zeta電位，從pH－Zeta電位關系圖上求出等電點，是認識粉體表面電性的重要方法，在粉體表面處理中也是重要的手段。與國內外其它同類型儀器相比，它具有顯著的優越性。可廣泛應用於化妝品、選礦、造紙、醫療衛生、建築材料、超細材料、環境保護、海洋化學等行業，也是化學、化工、醫學、建材等專業的重要教學儀器之一。
儀 器 簡 介
中 文 名 微電泳儀功 耗 < 150W電源電壓 220V 50Hz適用環境 防震平台主 要 特 點
1）可用於測定分散體系顆粒物的固－液界面電性（ζ電位），也可用於測量乳狀液液滴的界面電性，也可用於測定等電點、研究界面反應過程的機理。
2）儀器採用新設計的新型簡便的電泳池，採用12.5px厚的玻璃杯，電極內置在池內。測試時樣品用量極少，每次僅0.5ml，易於清洗，使用方便，經濟實用。
3）採用經過精心設計的電極支架，與電泳杯緊密配合
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，形成一個杯形開放式電泳裝置，電極採用銀、鉑和鈦金屬絲製成，經表面處理後工作狀態穩定。
4）製作精良的十字標，置入電泳杯後放在三維平台上，調整三維平台，在計算機屏幕看到清晰的十字圖像，便找到測定位置，沒有靜止層問題。
5）該電泳儀採用半導體發光近場光學系統，功率僅幾十微瓦，不會因發熱而影響測量環境和測量精度。
技術參數
1）適用溫度范圍：室溫到35℃，讀取精度0.1℃
2）測數准確度：系統誤差在5%以內
3）適用於：0.5~20um的分散體系
4）pH范圍：一般應用在下2.0～12.0，亦可在1.6～13.0范圍內使用，步長0.1
5）解析度：4pixel/μm，國產長焦距顯微光學系統，工作距離7mm
6）杯型開放式電泳裝置，配套特製電極支架
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『肆』 物理沉積模擬研究方法與步驟
對湖盆沉積砂體的形成與演變依據一定的科學准則對碎屑沉積砂體的形成與演變進行模擬是碎屑岩沉積學發展的重要邊緣分支學科，也是研究碎屑沉積體系分布的一條重要途徑。物理模擬研究就是將自然界真實的碎屑沉積體系從空間尺寸及時間尺度上都大大縮小，並抽取控制體系發展的主要因素，建立實驗模型與原型之間應滿足的對應量的相似關系。這種相似關系建立的基礎乃是一些基本的物理定律。如質量、動量和能量守恆定律等。
1.物理模擬研究的基本步驟
現在看來，碎屑沉積模擬一般可分為物理模擬和數值模擬兩個方面。物理模擬是數值模擬的基礎，可以驗證數值模擬的正確性；數值模擬反過來可以有效地指導物理模擬，使物理模擬具有一定的前瞻性。應當說，物理模擬與數值模擬相輔相成，對實際問題的解決可以起到相互促進的作用。
物理模擬是對自然界中的物理過程在室內進行模擬，其發展歷史已逾百年，在水文工程及河流地貌學上應用較廣，已經初步建立了一套理論基礎和實驗方法。至於開展碎屑沉積砂體形成過程及演變規律的物理模擬，還是近二十年的事情。應當承認，碎屑砂體沉積過程的物理模擬與水文工程的模擬是兩類不同性質的模擬過程。水文工程的物理模擬是在現今條件確定的情況下，預測未來幾十年內河道淤積演變對水文工程的影響，所涉及的時間跨度非常短暫；而碎屑砂體形成過程的物理模擬則是在沉積初始條件基本未知，依靠沉積結果反演沉積條件，從而逼近沉積過程的一種模擬。它所涉及的時間跨度是地質時代，一般在幾千至幾萬年甚至幾十萬年的時段內，因而研究難度比較大。值得指出的是，形成一個碎屑砂體的時間與該砂體形成後所經歷的更加漫長的成岩時間是兩個概念。碎屑物理模擬所考慮的時間是碎屑沉積體系的形成時間。
物理模擬的關鍵是要解決模型與原型之間相似性的問題，也就是說，實驗模型在多大程度上與原型具有可比性是成敗的標准。為此物理模擬實驗必須遵從一定的理論，這種理論可稱之為相似理論。模型與原型之間必須遵守的相似理論包括幾何相似、運動相似及動力相似。
碎屑物理模擬一般都在實驗裝置內進行，物理模擬的方法步驟可概括為如下步驟：
1）確定地質模型。所涉及的參數包括盆地的邊界條件（大小、坡度、水深、構造運動強度、波浪、基準面的變化等）、流速場的條件（流量、流速、含砂量等）、入湖或海河流的規模及分布、沉積體系的類型、碎屑體的粒度組成等。
2）確定物理模型。由於自然界中形成沉積體系的控制因素較多，確定物理模型的關鍵是抓住主要矛盾，而忽略一些次要因素。好的物理模型應當反映碎屑沉積體系的主要方面。物理模型的主要內容是確定模型與原型的幾何比例尺與時間比例尺、流場與粒級的匹配、活動底板運動特徵以及模型實驗的層次。
3）建立原型與模型之間對比標准。實驗開始前應確定每個層次的實驗進行到何種程度為止，是否進入下一個層次的模擬，所以確定合適的相似比十分重要。
4）明確所研究問題的性質。應當明確沉積學基礎問題的研究可以假設其他因素是恆定的，而重點研究單一因素對沉積結果的影響，但實際問題的解決往往是復雜的。各種因素之間是相互制約的，因此必須綜合考慮。一般應從沉積體系的范疇思考問題，而不能僅從某個單砂體著手就事論事。因為單砂體是沉積體系甚至是盆地的一部分。
5）確定實驗方案。即在物理模型的基礎上，進一步細化實驗過程，把影響碎屑沉積的主要條件落實到實驗過程的每一步，特別應注意實驗過程的連續性和可操作性。因為實驗開始後一旦受到某些因素的影響而被迫中斷，再重新開始時，該沉積過程是不連續的（除非在形成原型的過程中確實存在這種中斷），流場的分布將受到較大影響，因此，實驗開始前的充分准備是十分必要的。
6）適時對碎屑搬運沉積過程進行監控。因為沉積模擬研究是對地質歷史中沉積作用的重現，是對過程沉積學進行的研究。所以沉積過程的詳細記錄和精細描述是必需的，只有這樣才能深入研究過程與結果的對應性。
7）過程與結果的對應研究。實驗完成後對沉積結果的研究一般可採用切剖面的方法，對碎屑沉積體任一方向切片建立三維資料庫，並與沉積過程相對應，比較原型與模型的相似程度，從而對原型沉積時的未知砂體進行預測。目前已經做到的對比項目有相分布特徵、厚度變化、粒度變化、夾層隔層的連通性及連續性、滲流單元的分布等。
2.物理模擬的實驗方法
1）確定模擬區的規模及層位。在對模擬原型進行研究的基礎上，根據要求確定模擬的地質層位。若模擬區塊較大或模擬層段較厚，一般要進一步細分，才能保證模擬的精度。
2）確定模型的比尺。一般來說應保持x、y、z三個方向為同一比尺，即物理模型為正態模型，這樣可保證模擬結果的精度較高；若為變態模型，變率一般應小於5。
3）確定實驗裝置的有效使用范圍。當原型與模型的比尺確定後，實驗裝置上有效使用范圍便隨之確定。
4）確定原始底形。按實際資料，將模擬層位以下地層的底形按比例縮至實驗裝置內。
5）確定加砂組成。按模擬層位的粒度分析資料並加以確定。
6）確定洪水、平水、枯水的流量。一般根據模擬原型沉積時的氣候特點，結合現代沉積調查及水文記錄，概化出流量過程線，按流量過程施放水流。
7）湖水位控制。根據原型研究，按比例選擇合適的初始沉積時的湖水深度，另外，應確定每一階段的沉積過程是否在高位體系域、低位體系域或是水進水退體系域內進行，最好明確一種體系域變化為另一種體系域的時間長短，即變化速率，因為這關繫到實驗過程中湖水位的調節。
8）確定加砂量。一般洪水、平水、枯水的加砂量明顯不同，加砂量的確定應與流量過程匹配，並考慮水流能夠搬運為原則，同時應明確實驗過程為飽和輸砂還是非飽和輸砂。
9）含砂量控制。此參數是儲集砂體地質研究中不能獲得的參數，一般採用現代沉積調查的結果進行類比，按洪水期、平水期、枯水期分別設計，也可以設計為一個區間，按流量調節。
10）河道類型。國外物理模擬研究在實驗開始前，一般在原始底形上塑造模型小河，以使水流首先有一流道。該模型小河對以後的沉積作用不產生太大的影響。隨著實驗的進行、水流會自動調整。但一般若原型資料較好，在縮制原始底形時，已存在水流的通道不需要設置模型小河。
11）確定河岸組成。在需要設置模型小河時，應考慮河岸的組成，因為這關繫到河岸的抗沖性以及河道的遷移和決口。一般應考慮原型的特徵來設計。
12）活動底板控制。活動底板運動是地殼運動在實驗室內的表現，它從宏觀上控制了沉積作用的特徵和樣式。首先應明確原形沉積時構造運動的類型與性質、構造運動的強度與時期，這涉及活動底板運動的幅度和速率是否造成斷層及斷距的大小等。
13）過程監控。由於沉積模擬研究是對砂體的形成過程進行研究，所以實驗全過程的監控是分析對比過程與結果必不可少的，國內外一般採用與時間同步的電動照相機和對實驗過程全程錄像的方法，輔以詳細的觀察描述來對實驗過程進行跟蹤監控。
14）過程細化。將實驗過程細化為若干個沉積期，每一個沉積期對應一個單砂體或一個砂層組，每一期沉積過程結束後，詳細測量各種參數、邊界形態等。
15）剖面研究。實驗完成後，對沉積砂體進行縱、橫剖面的切片研究，並與過程相對應，最終與原型砂體進行對比，檢驗實驗結果的准確性。
16）整理各類資料、數據，為數值模擬研究提供必要的信息。
3.物理模擬的標准
碎屑沉積過程物理模擬成功與否的判別標准就是實驗模型與原型相似程度的高低。在油氣勘探階段，可以與地震剖面和測井曲線所反映出來的砂體類型和砂岩厚度進行對比。在油氣開發階段，可以與測井曲線和開發動態相比較。目前各類靜態參數（粒度、厚度、連續性、連通性、砂體延伸方向和規模、沉積相類型等）的符合率一般為70%，動態方面的對比尚沒有深入研究。
4.物理模擬的局限性
（1）尺度的限制
任何物理模擬實驗裝置由於受到場地及裝置大小的限制，不可能無限制地擴大規模。如果原型的幾何規模比較大，要想在室內實現模擬，就只有縮小比例，而任何比尺的過度縮小，都將造成實驗結果的失真和變形，導致原型與模型之間相似程度的降低。根據目前實驗水平，一般x、y方向的比例尺控制在1∶1000之內較合適。z方向的比尺控制在1∶200之內比較理想。實際工作中，一般使x、y、z方向比尺保持一致，即選用正態模型准確性較高。某些情況下，根據原型的形態特點，x、y、z方向的比尺允許不一致，即選用變態模型，但二者相差不宜太大，否則容易造成實驗結果的扭曲。
（2）水動力條件及氣候條件的限制
自然界碎屑沉積體系形成過程中，水動力條件非常復雜，有些條件在實驗室內難以實現，如潮汐作用、沿岸流、水溫分層、鹽度分異以及沉積過程中突然的雨雪氣候變化等影響因素，這些都在一定程度上影響了實驗過程的准確性。
（3）模型理論的限制
在物理模擬相似理論中，諸多相似條件有時並不能同時得到滿足，而某個條件的不滿足就可能導致實驗結果在一定程度上失真。例如，要使模型水流與原型水流完全相同，必須同時滿足重力相似與阻力相似，但二者是一對矛盾；又如懸浮顆粒的運動，現有模型中關於沉降速度的相似條件有沉降相似和懸浮相似，很顯然，二者也不可能同時滿足。因此實驗方案設計中，提取起主要作用的因素顯得十分重要。
盡管碎屑沉積體系的物理模擬存在上述許多局限，但它在促進實驗沉積學的發展、研究碎屑體系形成過程及演變規律、預測油氣儲集砂體的分布方面愈來愈顯示出它獨特的優勢。
『伍』 模擬實驗
油源對比發現，東營凹陷沙三段砂岩透鏡體內的原油並非完全來自沙三段的烴源岩，其油源主要為沙三段和其下部沙四段的混源油。那麼在沒有明顯大斷層溝通的情況下，沙四段的油是如何進入到沙三段的烴源岩中的呢？前文提出油氣可以通過裂縫和薄層砂作為輸導通道運移到砂岩透鏡體中成藏，裂縫和薄層砂這兩種輸導要素在空間上的配置關系和組合樣式對油氣輸導效率及輸導過程究竟如何呢？本次實驗的目的就是應用細棉線模擬裂縫，將棉線和砂體連接，模擬油氣是否能夠由細棉線導入砂岩體中並在砂體中聚集成藏的過程。
（一）模型的物理模擬實驗
1.模型
圖3-15即為油氣有機網路簡單物理模擬實驗裝置圖。該模型的尺寸為長（50cm）×寬（30cm）×厚（2cm）。左上角和右下兩角扇形體分別以粒徑0.4～0.45mm的石英砂充填，左上角扇形體半徑為11cm，右下角扇形體半徑為10cm；模型中央為一近橢圓形體，以粒徑0.4～0.45mm的石英砂充填，長寬分別為22.5cm、16cm；與左上及右下砂岩扇體的距離分別為9.5cm、8cm。模型內其餘部分以泥岩充填。紅色箭頭A、B指示注油口，孔a為注水口，孔b為排氣口。線1、2、3為細棉線。單股棉線的直徑約0.2mm。在常溫常壓下進行實驗。
圖3-15 簡單模擬實驗裝置示意圖
2.實驗結果
首先由示意圖中的a孔注水，排出裝置中央透鏡體中的空氣，當b孔有水流出時，排氣結束。然後將a、b孔皆關閉。然後由A、B兩個注油口開始注油，注油速度皆為0.5mL/min。經過1h後，下扇形體內的油經過棉線運移到透鏡體內並在浮力作用下至頂部聚集；同時上扇體的油也開始經過棉線運移到透鏡體內（圖3-16左）。
距開始注油大約70min後，A口注油的速度減小到0.1mL/min,B注油口的速度維持0.5mL/min不變。約20min後，上扇體內的油繼續緩慢通過棉線運移到透鏡體內；下扇體內的油也繼續通過棉線運移到透鏡體內，透鏡體上部聚集的油量明顯增加（圖3-16中）。此時再次改變注油速度，A口注油速度變為0.2mL/min;B口停止注油。3h40min後，上扇體的油進一步通過棉線運移到透鏡體內，並上浮至頂部聚集（圖3-16右）。A口停止注油，進入靜觀階段。
圖3-16 實驗進行時的油氣運移結果圖
在經歷了18h的靜觀階段後，由兩邊扇體通過棉線進入透鏡體內的油量明顯增多。油在透鏡體上部大量聚集，累積油柱高度為9cm（圖3-17）。
圖3-17 實驗進行23h油氣運移結果圖
至此實驗結束，本次實驗共持續23h15min，累積注油量：由A口注油77.5mL，由B口注油43.5mL。
（二）較復雜模型的物理模擬實驗
1.實驗模型
圖3-18即為較復雜物理模擬實驗裝置圖。該模型的尺寸為長（50cm）×寬（30cm）×厚（2cm）。一共分為上下5層，其充填物依次為含油泥、細砂、含油泥、細砂、泥岩，有4個透鏡體分別布置在最下層和最上層中，上面兩個透鏡體由單股棉線（模擬裂縫）與其下端的細砂岩相連。其中細砂岩粒徑為0.15～0.2mm（模擬薄砂層），透鏡體內的砂礫粒徑為0.35～0.4mm，含油泥中油與泥的比例約為1:5.16,a口為注油口，本實驗在常溫常壓下進行。
圖3-18 油氣有機網路運移復雜模擬實驗裝置示意圖
2.實驗過程
實驗裝置完畢即為開始實驗，7h25min後，右下側透鏡體開始進油（圖3-19左），無其他現象發生。
26h15min後，左下側透鏡體內的聚集的油進一步增加，從下往上數第二層細砂岩條帶有油氣滲入（圖3-19右）。
到第9天，改變實驗措施，由a口開始注油，注油速度為0.15mL/min,53min後（222h33min），下條帶細砂層開始進油（圖3-20左）。
6h55min後，下細砂條帶聚油量增加，左下側扇體聚油量增加，此時停止注油，進入靜觀階段。1天後，下細砂條帶內油從右向左運移，且下側兩個透鏡體聚油量增加，聚油體積都約占整個透鏡體的70%。再過l天（累計進行到約269h），左下側透鏡體聚油體積約占整個透鏡體體積的90%，右下側透鏡體的聚油體積約佔95%（圖3-20右）。
此後再次由a口注油，隨著注油量的增加，下面兩個透鏡體都逐漸完全被油充注，下細砂條帶的聚油量也逐漸占滿整個條帶，隨後上細砂條帶也開始見油（圖3-21左）。
圖3-19 復雜模擬實驗油氣運移圖
圖3-20 復雜模擬實驗油氣運移圖
隨著實驗的繼續進行，上細砂岩條帶的聚油量逐漸增加，最終充滿整個條帶，且該條帶內的油通過棉線導入上面兩個透鏡體中（圖3-21右），至此實驗結束，累計進行時間約359h，本次實驗累積注油量348.69mL。
圖3-21 復雜模擬實驗油氣運移圖
3.實驗討論
本次實驗歷時共約359h，由以上實驗可以發現，常溫常壓下，由於烴濃度差引起的滲透壓差和擴散壓差，底層含油泥岩內的油具有運移到與其相鄰的砂岩體中的趨勢。在毛細管力差和烴濃度差的作用下，底層泥岩中的油首先進入被其包圍的孔隙較大的砂岩透鏡體中，而不太容易運移到其上部的細砂岩條帶中。
隨著底層油不斷的注入，壓力不斷增大，最終能夠克服底層泥岩與其上層細砂岩的毛細管力時，油就進入到其中，當其濃度足夠大時，在烴濃度差的作用下，油運移到層3中。層3中的油在滲透壓差的作用下，運移到層4中。聯結頂層砂岩透鏡體與層4的棉線能起到很好的輸導油的作用，因此層4的油能沿著棉線模擬的裂縫運移到頂層的兩個砂岩透鏡體中。
通過本次實驗，可以看出，僅靠底層泥岩中的油自然滲透和擴散，其運移能力有限。但是在油源充足的情況下，底層的油最終能夠運移到與之相隔幾層的砂岩透鏡體中。