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专利号: 2020112414944
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可调的外加轴向磁场实验装置,其特征在于:包括稳流装置、磁场发生装置、测量装置;

所述稳流装置包括管路(6)、恒压稳流箱(7)、储液箱(10)、中转箱(8);所述管路(6)进口端与恒压稳流箱(7)连通,出口端与中转箱(8)连通,所述储液箱(10)位于恒压稳流箱(7)下方并与恒压稳流箱(7)底部连接,用于给恒压稳流箱(7)供液;

所述磁场发生装置包括金属线圈(4)、固定卡箍(5)和控制电路(9);所述金属线圈(4)缠绕在管路(6)外部,金属线圈(4)两端与控制电路(9)连接,用于产生磁场;所述固定卡箍(5)安装在金属线圈(4)两端,固定卡箍(5)可在管路(6)上移动,用于固定金属线圈(4)和调节缠绕线圈长度;

所述测量装置包括流量计(2)和在线黏度计(1);所述流量计(2)和在线黏度计(1)设置在管路(6)出口端;

所述恒压稳流箱(7)底部设有进液口(7.4)和出液口(7.5);所述恒压稳流箱(7)内部设溢流板(7.1)、稳流板(7.2)和稳流球(7.3);所述进液口(7.4)设置在溢流板(7.1)和稳流板(7.2)之间;所述稳流板(7.2)设置在进液口(7.4)和出液口(7.5)之间;所述稳流球(7.3)设在进液口(7.4)处,以控制液体平稳流入;所述稳流板(7.2)高度低于溢流板(7.1)高度;

所述储液箱(10)内部设泵(10.1)、进液管(10.2)、出液管(10.3);所述泵(10.1)通过进液管(10.2)与进液口(7.4)连接;所述出液管(10.3)与出液口(7.5)连接;

所述管路(6)的外部紧密缠绕两段金属线圈(4),金属线圈(4)材质采用铜芯漆包线,管路(6)和缠绕的线圈间设隔热层,管路(6)出口端设有阀门(3);

所述控制电路(9)由导线(9.1)、保护装置(9.2)、直流稳压电源(9.3)、干线开关(9.4)、导线接口(9.5)串联组成;所述的直流稳压电源(9.3)带电子显示屏和旋钮调节功能,显示屏能够实时显示输出的电流和电压值,旋钮精确调节输出的电流和电压;控制电路(9)留有的导线接口(9.5)与金属线圈(4)两端相连接,通过不同的导线接法,产生不同长度的轴向磁场;所述进液管(10.2)内径小于或等于出液管(10.3)内径,所述进液管(10.2)内径大于等于管路(6)内径。

2.根据权利要求1所述的一种可调的外加轴向磁场实验装置,其特征在于:所述的管路(6)内径为1~3cm,管路长度为2~3米;所述金属线圈(4)内径控制在0.4mm~1.0mm范围内,每段线圈的缠绕长度控制为0.6~1.2m,匝数控制为800~3600匝/m。

3.如权利要求1~2中任一权利要求所述的一种可调的外加轴向磁场实验装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:组装好实验装置,阀门(3)为关闭状态,储液箱(10)中准备充足的实验用原油,打开泵(10.1)使原油流入恒压稳流箱(7),直至有原油从溢流板(7.1)溢出,此时管路(6)内充满原油,打开阀门(3),当原油稳定流出时,通过流量计(2)和在线黏度计(1)记录此时无磁场条件下的原油初始流量Q0、温度T0、黏度μ0;

步骤二:关闭阀门(3),使原油重新充满管路(6),选取长度为L1的金属线圈(4)与控制电路(9)连接,打开直流稳压电源(9.3),保持输出电压为初始值V1不变,调节输出电流旋钮,先给定较小的输出电流为I1,此时闭合干线开关(9.4),管路(6)内产生轴向磁场,记录磁处理的时间t1,断开干线开关(9.4),打开阀门(3),记录此时磁处理条件下原油的流量Q1、温度T1、黏度μ1;

步骤三:保证上述步骤磁处理的原油全部排尽后,关闭阀门(3),控制原油重新充满管路,保持输出电压初始值V1不变,调节输出电流旋钮,输出不同的电流值Ii,i=2,3,4…;闭合干线开关后,管路内产生新的磁场,记录磁处理的时间ti,打开阀门(3),记录此时磁场条件下原油的流量Qi、温度Ti、黏度μi;

步骤四:选取不同长度的金属线圈(4)与控制电路(9)连接,重复步骤二和步骤三的操作内容,得到不同长度的金属线圈和不同电流值下的原油流量、温度、黏度值。