benchlab7000-岩石物性综合分析系统
BenchLab 7000 and 7000 EX
BenchLab,设有7000
benchtop 台式模型和7000 EX 落地式模型,设计目的是在一个紧凑的模块化装置上测量储层压力条件下的岩石物性。
功能包括测量超低渗透率、超声波速度和电阻率。实验围压能达到10000 psi(70 MPa)，孔隙流体可使用气体或液体。BenchLab 系统在一个更紧凑的装置上提供了许多和AutoLab1000相同的功能。
相对于一般的单一功能的装置，模块化BenchLab 系统允许上述功能模块的任意组合。随时可以添加额外的功能模块，以满足不断变化的数据需求。
BenchLab 系列在一个小型化的装置上提供了令人满意的岩石性质测量功能。
模块选项
岩心夹持器和加压系统适用于所有模块的选项。支持的模块选项包括： ? 渗透率-孔隙度 ? 超声波波速 ? 电阻率 ? 超低渗透率
? 加热装置 温度可达120℃
BenchLab 7000 Series
BenchLab 7000
岩心夹持器和加压系统
岩心夹持器可以加载的岩心样品最大直径为1.5”，长度最长达4”。气动增压系统(BenchLab 7000)或Vindum 泵(BenchLab 7000 EX)所能提供的围压压力高达10000 psi 。BenchLab 7000 EX 支持用液体和气体作为孔隙流体；气体能够达到的压力为2000 psi ，液体可加压至10000 psi 。
为每个应用功能设计了不同的传感器探头。压力控制和数据采集功能都是由计算机控制并且能够进行自动测试。
数据采集和处理
对于每个测试选项，一旦建立了应力状态，数据采集就已经开始了。计算机控制测试流程并进行数据收集、存储和处理。在每个测量过程的数据记录结束后，测得的岩石物性会显示在电脑屏幕上。 数据和测试集成化
BenchLab 是一个集成化的岩石物性测试平台。结合多个测量模块允许在相同的压力条件下对同一块岩心做各种岩石物性的非破坏性重复测试。
对于许多岩心来说，渗透率和超声波速度的测
量可以在一次测试过程中完成而不必更换探头或降低应力。这样可以快速生成数据并建立动态力学性能和渗透率之间的关系。
渗透率 - 孔隙度模块
渗透率-孔隙度选项是一个独立的系统(BL7000)，此系统可以在10000 psi 的有效压力下使用脉冲衰减法进行常规孔隙度和渗透率的测量，渗透率的测量范围为0.001 mD - 10000 mD 。 技术参数
? 渗透率范围： 1μD - 10D
? 孔隙度范围： 0.1 - 60% ? 最大孔压： 250 psi ? 岩心长度： 0.5 - 4 英寸 ? 岩心直径： 1.0英寸或1.5英寸 ? 围压： 400 psi - 10,000 psi ? 电源： 220 VAC ，50 Hz 主要特点
? 可采用不同的气体检测渗透率 ? 适合克林肯伯格和惯性系数 ? 从孔隙体积来获取孔隙度 ? 独立的颗粒体积和颗粒密度测试
NER 孔隙度-渗透率系统获得的数据很容易分析,
如岩石分类的解决方案。
超声波速度模块
超声波速度模块,基于NER 的PS2声波技术设计、能够在10000 psi 的有效压力下检测在岩心轴向方向上传播的纵波和正交横波。
这个功能使动态力学与压力之间的关系量化，还为多柱塞岩样的各向异性表征工作提供了一个非常有用的工具。 技术参数
? 1英寸或1.5 英寸直径岩心样品 ? 中心频率：500 kHz – 1 MHz ? 计算机自动控制检测程序 ? 围压范围： 400 psi - 10,000 psi ? 液体孔隙压力可达到10,000 psi ? 气体孔隙压力可达到2,000 psi
主要特点及应用
? 纵波和两个正交横波可以和有效压力做函数关
系图 ? 渗透率-孔隙度模块可以和声波模块同时测量
并能快速生成数据集 ? 岩心记录校准
例如：声波速度和水静压压力之间的函数关系图。
电性模块
电性模块的紧凑型传感器组件能测量常规的电性（地层因子）参数，测试频率范围为0.02Hz 到100 kHz 。测量时所能够加载的围压高达10,000 psi 。 技术参数
? 二级法和四级法测量技术 ? 频率范围： 0.02 Hz - 100 kHz ? 用户自定义扫描频率 ? 计算机自动控制 ? 温度校正标准
? 围压范围： 400 psi to 10,000 psi ? 液体孔隙压力高达 10,000 psi
? 气体孔隙压力高达 2,000 psi
主要特点
? 与频率可做函数关系图 ? 与有效应力可作函数关系图
? 可选的电压-电流转换器可以改善低频性能
并简化数据采集 ? 计算机控制的集成的功能发生器和示波
器能够自动一次采集相应的数据
例如： 页岩电阻率可与测量应力，柱塞钻取方向和饱和状态作函数关系图。
超低渗透率模块
超低渗透率模块是基于NER 现有的性能优良的传感器进行设计的。使用NER 独家的复合瞬态测量技术能够在10000 psi 围压条件下测量的渗透率范围达到10 nD - 0.1 mD 。
这个选项可以使用定制的压力瞬态的波形，也能用更传统的正弦振荡法和脉冲衰减法。
技术参数 ? 渗透率范围：
10 nD - 0.1 mD ? 最大孔隙压力： 2,000 psi ? 岩心直径最大到
1.5英寸 ? 围压范围：
400 psi - 10,000 psi
? 压力传感器精度： 0.1% F.S. ? 液体孔隙压力高达 10,000 psi ? 气体孔隙压力高达 2,000 psi 主要特点
? 低渗透储层样品特征描述 ? 使用不同气体或液体测试渗透率
? 复合瞬态法技术
? 由用户选择的瞬态压力波形
例如：岩心测试原理和从超低渗模块采集的历史数据。
岩石物性资料
岩石物性资料
岩（矿）石物性资料 （2008年12月11日） 一、密度： 表1-1 常见矿物的密度 名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65 金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63 重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63 刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76 岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94 硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93 石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88 霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3 绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65 白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00 硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2 蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15 赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46 磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46 黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0 磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4 黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8 斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9 石墨 2.09-2.25 多水高岭土 1.9-2.6 蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99 叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 3.3-3.6 金红石 4.18-4.23 锰矿 3.4-6.0 钨酸钙矿 5.9-6.2 铝矾土 2.4-2.5 煤 1.2-1.7 褐煤 1.1-1.3 表1-2 常见岩石密度 名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3 cm -纯橄榄岩 2.5-3.3 橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3 辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8 辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9 花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9 流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9 云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8 蛇纹岩 2.6-3.2 大理岩 2.6-2.9 白云岩 2.4-2.9
无液氦综合物性测量系统技术参数
无液氦综合物性测量系统技术参数 1.该综合物性测量系统用于凝聚态物理及材料科学相关领域的研究，可在低温及强磁场环境下研究凝聚态物质和材料的电学、磁学、热学等特性。系统运行环境：1.1 工作温度：15-38℃； 1.2 工作湿度：< 80% （20℃）； 1.3 适用电源：AC 220V ±10%，50Hz±1单相；AC 380V±10%，50Hz±1三相； 1.4 持久性：仪器设计为连续工作，可持续开机使用。 2.功能与组成： 2.1 科学研究与教学实验； 2.2 系统应由基本系统和若干测量功能部件构成，可完成磁、电、热等物理性能测量，须配置完全无液氦超低温装置，可变超强磁场工作环境，包含完整功能的软件； 2.3 基本系统包括磁场控制、温度控制、高真空系统和磁屏蔽系统； 2.4 磁学测量：振动样品测量；交直流磁学测量； 2.5 电学测量：交直流电阻率测量；霍尔系数测量；伏安特性测量；微分电阻测量； 2.6 热学测量：比热测量；热导率测量；塞贝克系数测量；热电品质因子测量。 3.技术规格 3.1 基本系统： 3.1.1 电制冷9特斯拉超导磁体、磁体控制系统及温度控制系统， 4.2K以下全自动连续低温控制和温度扫描； 3.1.2 低温杜瓦、底部带有样品插座的样品腔（内径> 25.4 mm）、样品操作杆、样品初连线检测台、高真空系统、磁屏蔽系统； 3.1.3 控制软件运行于Windows系统下，能通过网路进行远程诊断和测量实时监控； 3.1.4 为保证主机系统的稳定性，当数据处理软件崩溃情况下主机仍能稳定工作，需要提供独立于软件操作系统之外的中央控制系统（系统含独立CPU）； 3.1.5采用高效稳定的水冷型压缩机的脉冲管制冷机，从首次安装启动到日常运行都不需要灌装液氦，初次启动消耗< 1瓶氦气。 3.2 磁场控制： 3.2.1 纵向磁体, 磁场强度：±9T （使用水冷式脉冲管式制冷机直接传导制冷）； 3.2.2 场均匀性：0.01% over 3 cm on axis（9T）； 3.2.3 磁场稳定性：1 ppm/hr； 3.2.4 双向充磁磁体电源：60A（9T）； 3.2.5 扫描速度：0.1-200 Oe/sec（9T）； 3.2.6 从零场加至满场所需时间：<8分钟（9T）； 3.2.7 多种磁场控制模式：闭环运行模式和驱动模式； 3.2.8 磁场逼近模式：线性加场、振荡加场、非过冲式加场、扫描加场； 3.2.9 磁场分辨率：<0.16 Gs（9T）；
岩石物理性质
岩石物理性质 地球物理勘探中所涉及的各类岩石和矿物的物理性质。岩石的密度、弹性波传播速度、磁化率、电阻率、热导率、放射性等,是形成各种地球物理场的基础（表1）。 磁性常用的岩石磁性参数是磁化率、磁化强度、剩余磁化强度矢量，以及剩余磁化强度同感应磁化强度的比值Q。 矿物按其磁性的不同可分为3类： ①反磁性矿物,如石英、磷灰石、闪锌矿、方铅矿等。磁化率为恒量，负值，且较小。 ②顺磁性矿物，大多数纯净矿物都属于此类。磁化率为恒量,正值，也比较小。 ③铁磁性矿物,如磁铁矿等含铁、钴、镍元素的矿物。磁化率不是恒量，为正值，且相当大。也可认为这是顺磁性矿物中的一种特殊类型。 岩石的磁性主要决定于组成岩石的矿物的磁性，并受成岩后地质作用过程的影响。一般说，橄榄石、辉长石、玄武岩等基性、超基性岩浆岩的磁性最强；变质岩次之；沉积岩最弱。 ①岩浆岩的磁性取决于岩石中铁磁性矿物的含量。结构构造相同的岩石，铁磁性矿物含量愈高，磁化率值愈大。铁磁性侵入岩的天然剩余磁化强度，按酸性、中性、基性、超基性的顺序逐渐变大。铁磁性侵入岩的特点是Q值一般小于1。由接触交代作用而形成的岩石,Q值可达1～3，甚至更大。 ②沉积岩的磁性主要也是由铁磁性矿物的含量决定的。分布最广的沉积岩造岩矿物，如石英、方解石、长石、石膏等，为反磁性或弱 1顺磁性矿物。菱铁矿、钛铁矿、黑云母等矿物之纯净者是顺磁性矿物；含铁磁性矿物杂质者具有强顺磁性。沉积岩的磁化率和天然剩余磁化强度值都比较小。
③变质岩的磁性是由其原始成分和变质过程决定的。原岩为沉积岩的变质岩，磁性一般比较弱；原岩为岩浆岩的变质岩在变质作用相同时，其磁性一般比原岩为沉积岩的变质岩强。大理岩和结晶灰岩为反磁性变质岩。岩石变质后，磁性也发生变化。蛇纹石化的岩石磁性比原岩强；云英岩化、粘土化、绢云母化和绿泥石化的岩石，磁性比原岩减弱。 岩石磁性的各向异性是岩石的层状结构造成的。磁化率高，变质程度深的岩石，磁各向异性很明显。褶皱区沉积岩的磁各向异性一般要比地台区的大。 岩石的天然剩余磁化强度矢量是在岩石形成过程中，按当时当地的地磁场方向“冻结”下来的。这个矢量的指极性与现代地磁场方向一致的称为正极性。岩石的年代愈古老，它的剩余磁化强度矢量的成分愈复杂。岩石剩余磁性由各种天然磁化过程形成。岩石在磁场中从居里点以上温度冷却时获得的剩余磁性称为热剩余磁性；岩石中的铁磁性物质在磁场中由于磁粘滞性而获得的剩余磁性称粘滞剩余磁性；沉积岩中的微小磁性颗粒在沉积过程中受磁场作用采取定向排列因而获得的剩余磁性称为沉积剩余磁性；沉积物中的铁矿物沉积后，在磁场中经化学变化而获得的剩余磁性称化学剩余磁性；还有等温剩余磁性是常温下磁性物质在磁场中获得的剩余磁性（见岩石磁性）。岩石的剩余磁性是古地磁学赖以建立的基础。 岩石和矿物的磁性与温度、压力有关系。顺磁性矿物的磁化率与温度的关系遵循居里定律。铁磁性矿物的居里温度一般为300～ 2700℃，其磁化率一般随温度升高而增大（可达50％），至居里温度附近则迅速下降。铁磁性矿物的磁化率与温度的关系有两种类型：一为可逆型，即在矿物加热和冷却过程中温度相同时磁化率值相同，如纯磁铁矿、钛铁矿。另一种为不可逆型，即矿物加热和冷却过程中温度相同时磁化率值不同，如对升温不稳定的铁磁性矿物。岩石加热时，磁化率也逐步升高，至200～400℃迅速下降。岩石的磁化率和磁化强度值都随压力的增大而减小。 密度和孔隙度矿物的密度是由构成该矿物各元素的原子量和矿物的分子结构决定的。大多数造岩矿物如长石、石英、辉石等具有 3
高精度综合磁性测量系统技术参数
高精度综合磁性测量系统技术参数 主要用于测量样品及器件的磁学性能、磁电性能等，如磁滞回线、磁化曲线、矫顽力、饱和磁化强度、剩磁强度、磁电阻、磁共振频率等,具体功能要求： 1.磁体系统 a)★最大磁场强度：>2.5T （室温环境，3.5 mm磁极间距）；>2.0T （室温环境，加装粉末测试样品杆时）；>1.5T（高低温选件连用时） b)★磁场误差：<0.005 Gs RMS （±100Gs范围内）；程控磁场精度：1mOe。 c)★磁体为水冷电磁铁，极帽直径不小于5cm。 d)系统配备高斯计直流测量精度：±0.05%。 2.★高低温系统 最低测试温度 ≤100 K,最高测试温度≥ 800 K；有惰性气氛或真空系统保护样品，相关配套外设包含在本系统中；包含液氮杜瓦：>25L容量。 3.★测试功能 可进行磁滞回线的测量；可进行初始磁化曲线的测量；可进行直流剩磁曲线及交流剩磁曲线的测量；可进行360度连续变角度的测量；可进行热退磁曲线的测量；可进行任意变量的自定义程序化控制模式的测量；可进行点对点测量和磁场连续测量。 4.测试性能 a)★测试灵敏度：单次测量<1×10-6emu b)测试重复性：十次测量偏差≤2% c)测试稳定性：测试误差≤ 0.05%RMS @ 24小时连续测量 d)测试速度：时间常数（TC）0.1s，0.3s，1.0s，3.0s或10.0s。 e)★可适用测试的样品形态：固体、液体、粉末、薄膜、块体、胶囊等 5.样品杆旋转模块 a)★角度可在±360度或0-730度范围内变化，角度变化精度：≤1° b)●具备程控及手动双重模式 6.样品杆及标样组件 a)★配套有高纯度石英样品杆：配备多个直径、垂直、水平样品杆；配备高温样品杆；配备固体、液体、粉末、薄膜、块体、胶囊等各类样品测试所需的样品杆；配套有高稳定性标样组件：2个标准的镍样；1个高斯计及其校准用标准磁体。
岩石类型及其物性特征差异
岩石类型及其物性特征差异 ————岩体的磁异常特征及其电阻率 岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地幔的主要物质。岩石虽然也有一定的化学成分和物理性质,但与矿物相比,其物质组成不固定，有一定的变化范围，物理性质也不均匀。 岩石的种类很多,但从成因和形成过程来看,一般被分为三大类:岩浆岩（注：火成岩是一些由岩浆作用而形成的岩浆岩和一些貌似岩浆岩而不是岩浆岩的岩，由于火成岩以岩浆岩为主，一般可以将火成岩称为岩浆岩）、沉积岩、变质岩。它们在地球上的分布情况,各不相同。沉积岩主要分布在地壳表层部分,占陆壳面积75%; 而距地表越深,火成岩和变质岩就越多,在地壳的深部和上地慢,主要由火成岩和变质岩构成。按体积计算,地壳中火成岩占64.7%,变质岩占27.4%,沉积岩占7.9%。 一．岩浆岩 岩浆是地下深处形成的高温高压熔融体,其成分主要为硅酸盐,富含挥发份。岩浆沿着地壳薄弱地带侵入地壳甚至喷出地表,随着温度降低,岩浆最后冷凝固结成岩石,形成岩浆岩。 当岩浆喷出地表后冷凝形成的岩石称喷出岩,或称火山岩。分熔岩和火山碎屑岩。岩浆在地表以下冷凝形成的岩石称侵入岩。在较深处形成的侵入岩叫深成岩,在较浅处形成的侵入岩叫浅成岩。 岩浆岩的种类很多,组成岩浆岩的矿物种类也各不相同。但最主要的矿物有:石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。 石英、长石中含SiO2,Al2O3高,颜色浅,称浅色矿物; 角闪石、辉石、橄榄石中氧化铁, 氧化镁含量高,硅铝含量少,颜色较深,称为暗色矿物。 现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩、流纹岩、安山岩及玄武岩等。一般来说，岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区 花岗岩：是酸性火山岩，是一种岩浆在地表以下凝结冷却形成的火成岩， 主要成分是长石和石英。 花岗岩体上的磁异常特征：花岗岩类一般磁性较弱。多数花岗岩体上只有数百纳特的磁异常，有时仅几十纳特，曲线起伏跳跃较小。少数岩体也有数千纳特异常的。花岗岩体有不同的岩相带，形成不同的磁场特征，且边缘相磁异常往往较高。花岗闪长岩磁性较花岗岩为高，其磁异常与闪长岩相近。 闪长岩：是中性火山岩，主要由斜长石（中－更长石）和一种或几种暗 色矿物组成，后者总量一般为20～35%。不含或仅含少量的钾长石，一般不超过长石总量的10%。不含或含极少量石英，其量不超过浅色矿物总量的 5%。暗色矿物以角闪石为主，有时有辉石和黑云母。 闪长岩体上的磁异常特征：闪长岩体常具中等强度的磁性，在出露岩体上可以产生1000～3000nT的磁异常。当磁性均匀时，异常曲线跳跃较小，磁性不
物性分析仪及TPA在果蔬质构测试中的应用综述
物性分析仪及TPA在果蔬质构测试中的应用综述 刘亚平李红波 摘要：质地特性是果蔬极其重要的品质因素，物性分析仪所反映的主要是与力学特性有关的果蔬质地特性，其结果具有较高的灵敏性与客观性，目前已经开始运用于果蔬及其加工制品的物性研究及监测。简述了物性分析仪的原理及质地多面分析法(TPA)测试模式概况，就其在果蔬质构检测中的应用现状、注意事项进行了综述，并展望了其今后的发展方向。 关键词：物性分析仪；果蔬；TPA 新鲜果蔬是人们日常所必须维生素、矿物质和膳食纤维的重要来源，是促进食欲、具有独特的色、香、味、形的保健食品。果蔬组织柔嫩，含水量高，易腐烂变质，不耐贮藏，采后极易失鲜，从而导致品质降低，甚至失去营养价值和商品价值，但通过贮藏保鲜及加工手段就能消除季节性和区域性差别，满足各地消费者对果蔬的消费要求，加强果蔬贮藏 期间的质地特性监测非常重要。 质地在食品物性学中被广泛用来表示食品的组织状态、口感及美味感觉等。评价果实质地特性的参数包括果实的弹性、坚实度、粘性、汁液丰富度等。目前质地测试有两种方法，分别为仪器分析法和感官评定法。大部分情况下两者具有很好的相关性。与感官评定法相比，仪器分析法更容易操作，且重复性好，花费时间更少，也更加方便。目前质构测定在果蔬中的应用处于起步阶段，本文就物性分析仪及TPA 在果蔬质构检测中的应用现状、注意事项及今后发展方向进行了综述。 l 物性分析仪 物性分析仪通过特定的检测方法测定实验对象的质地结构，详细客观的得出相应的参数数据，这些质构指标在一定程度上反映了果实的质地特性和组织结构变化，也间接反映了果蔬保鲜效果，而且此方法迅速准确，特别适用于不易贮藏的果蔬产品和高附加值产品的检测。1．1 物性分析仪简介 物性分析仪(Texture Analyzer)，也称物性测试仪或质构仪，它能够根据样品的物性特点做出数据化的准确表述，是精确的感官量化测量仪器。美、英及台湾等国家和地区应用较早，近些年在我国大陆地区才逐渐被推广和被各厂家接纳。现在已经开发出专门用于食品类质构分析的物性分析仪，前期物性仪主要应用于面制品领域，利用不同探头设计的几种程序涵盖了面包、馒头、饺子、面条、蛋糕、饼干等多种面食领域。物性分析仪在国内外被很多研究机构作为重要研究仪器和研究手段，是业内公认的物性(质构)标准检测仪器，尤其近年来随着食品加工行业的不断发展，物性分析仪越来越受到研究人员的青睐。物性分析仪主要包括主机、专用软件、备用探头以及附件。其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的机械装置，一个用于盛装样品的容器和一个对力、时间和变形率进行记录的记录系统组成。主机与微机相连，主机上的机械臂可以随着凹槽上下移动，探头与机械臂远端相接，与探头相对应的是主机的底座，探头和底座有十几种不同的形状和大小，分别适用于各种标本。仪器主要围绕着距离、时间和作用力对试验对象的物性和质构进行测定，并通过对它们相互关系的处理、研究，获得对象的物性测试结果。也就是说，物性分析仪所反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性。测试前，首先按试验对象的测试要求，选用合适探头，并根据待测物的形状大小，调整横梁与操作台的间距，然后选择电极转速及操作台的运动方向，当操作台及待测物运动以后，启动计算机程序进行数据采集，并进行数据处理分析和处理。 目前常见的食品物性分析仪有由英国Stable Micro System(SMS)公司设计生产的TA—XT 食品物性测试仪；美国Food Technology Corporation(FTC)公司设计的TMZ型、TMDX 型等系列食品物性分析系统；瑞典泰沃公司设计生产的TXT型质构仪；美国Brookfield公司生产
BKT-100型材料磁性综合测量系统
BKT-100型材料磁性综合测量系统 一、仪器简介 在科研、国防和生产实践中，经常需要对各种材料磁性进行研究和检测，特别是急需有适应性强、灵敏度高、准确可靠、使用方便的磁测仪器。随着科学的发展，对仪器又提出了测量自动化智能化的要求，振动样品法恰好满足上述要求，它是以感应法为基础并配用近代电子技术发展起来的一种新型磁测仪器。它的工作原理是将样品放置在稳定的磁场中并使样品相对于探测线圈作小幅度周期振动，则可得到与被测样品磁矩成正比的信号，再将这信号用适当的电子技术放大、检波转换成易于测量的电压信号，即可构成振动样品磁性测量仪（VSM）。由于这种仪器具有灵敏度高、准确可靠、结构简单、使用方便而且特别适合测量粉末样品等特点，它已广泛的应用于物质的磁性研究中，作为磁测量的最基本手段在科研实验室中普遍采用。 磁致伸缩薄膜材料在微机电系统(MEMS)等领域有着广泛的应用，由于磁致伸缩薄膜材料一般要做在特定的基片上面，要对磁致伸缩系数λ进行直接测量就显得十分困难。对于固定一端的带基片的磁致伸缩薄膜材料的悬臂梁，当磁致伸缩薄膜层在外磁场作用下发生形变时悬臂梁就会产生一定的微挠度，本仪器通过测量悬臂梁的微挠度，进而计算出材料的磁致伸缩系数λ。微挠度通过激光光杠杆放大法进行测量，具有操作简便、设备要求低的优点，再配以光电传感器，能方便地实现测量的计算机自动化。基于磁致伸缩和材料力学理论，通过测量悬臂梁的微挠度，计算出材料的λ。块体磁致伸缩薄膜材料则通过样品顶端的伸缩推动一联动的反射镜使激光束偏移。利用VSM系统的可变磁场和数据采集仪表，应用光杠杆放大和高精度光位置传感器（PSD）技术我们将块体和薄膜材料磁致伸缩系数测量集成到一套测量系统中，充分利用了仪器设备的硬件资源，扩展了仪器的应用范围。 本仪器还集成了四探针薄膜材料磁电阻测量单元和材料（薄膜或块体）霍尔效应测量单元。因篇幅关系在此略去其测量原理叙述。 BKT-100型材料磁性综合测量系统专门为高校和科研院所设计,可以方便快速确定样品的多项磁学特性，是一套设计结构紧凑、功能强、自动化程度高、性价
测定岩石标本物性参数
测定岩(矿)石标本磁物性参数技术方法及工作细则 陕西省核工业地质调查院 2014年四月
测定岩(矿)石标本磁物性参数技术方法及工作细则 一、物性参数 σ) SI 单位为千克每立方米，符号为kg / m 3 换算单位： 103kg / m 3＝1 g / cm 3 (2) 磁性单位 ：磁化率的单位为：SI(k) 与CGSM 单位换算如下：4πSI(k) = 1 CGSM(k) ：磁化强度的单位为：安培每米（A/m ） 与CGSM 单位换算为：A/m=10-3 CGSM( M ) (D)与磁倾角(I)的单位均为：°(度) (3)、电性单位 ρ)：电阻率的单位为：Ω·m (欧姆·米) η)：极化率的单位为：% (百分数) 可见，岩矿石物性标本应具有地质单元的代表性、统计样本的代表性、空间分布的代表性。岩矿石物性数据应具有地质描述的准确性，参数测定的精确性，数理统计的合理性，构造岩矿石物性数据的可靠性。 专门的岩矿石物性调查工作应单独进行技术设计编写，物探中的物性工作可参考专门的岩矿石物性调查工作编写技术设计，也可作为相应项目的一部分编写设计。 误差计算公式有两种： a) 平均相对误差为：%100Bi Ai -n 1i i n 1i ?+B A =∑=μ
b) 均方误差为： n B A n i i i 2) ( 12 ∑=- ± = ε 式中：μ—平均相对误差；ε—均方误差；n —检查样品数；A i ——第i件样品一次测量结果； B i ——第i件样品另一次测量结果。 二、测定物性参数的仪器设备 (1) 密度测定仪器 ①、密度测定仪器 其种类包括：大称、密度计和电子天平等。大称宜用于第四系松散沉积物的密度测定；密度计和电子天平宜用于固结岩矿石的密度测定。 ②、测定密度仪器的测程为1000～7000kg / m3。 ③、仪器检查与性能测定：按仪器使用说明书规定进行仪器检查与性能测定。根据样品质量的范围，在测定过程中应使用相应质量大小的砝码进行仪器标定。 ④、仪器维护：维护砝码的清洁，以保证砝码质量的稳定。 (2) 磁性测定仪器 ①、磁性测定仪器：类型主要有：无定向磁力仪、线圈感应式岩样磁力仪、卡帕桥、旋转式磁力仪、磁勘查所使用的高精度磁力仪等。 ②、磁性仪器灵敏度要求：专门测定磁性仪器要求的灵敏度不低于 10－6SI，其他类仪器的灵敏度应为10－6SI 量级，能够测量强磁性样品的磁性。 ③、仪器检查与性能测定 按仪器使用说明书规定进行仪器检查与性能测定。根据磁性强弱，应有相应测程的标准磁性样品进行仪器标定。 ④、仪器维护与使用 宜在无磁空间或磁场稳定的空间使用磁性测定仪器，使用中应注意仪器的防尘、防潮，防止电磁干扰 (3) 电性测定仪器 ①、电性测定仪器 种类主要有：改进的微机激电仪、电阻率桥等。
材料热物性测试的研究现状及发展需求
材料热物性测试的研究现状及发展需求 陈桂生，廖 艳，曾亚光，付志勇,邓丽娟 （中国测试技术研究院，四川成都610021） 摘 要：材料热物性是对特定热过程进行基础研究、分析计算和工程设计的关键参数，是材料最基本的性能之一，在 科学研究、工程设计、工业生产等领域应用十分广泛，也是各行业节能技术发展的基础。通过对材料热物性发展历史、国内外研究现状的分析，比较了我国与发达国家在防护热板法导热系数装置研究上的差距，阐明了热物性测试的重要意义及我国在材料热物性测试领域仍未建全量值传递体系的不足。 关键词：材料热物性；防护热板法；导热系数；热学微系统；标准物质；量值传递体系中图分类号：O551.3；TK121 文献标识码：A 文章编号：1674-5124（2010）05-0005-04 Development requirements and research status of thermal physical properties testing CHEN Gui-sheng ，LIAO Yan ，ZENG Ya-guang ，FU Zhi-yong ，DENG Li-juan （National Institute of Measurement and Testing Technology ，Chengdu 610021，China ） Abstract:Thermal physical properties of materials are the key parameters for study ，analysis and engineering design of special thermal process.As the most basic characteristics of materials ，thermal physical properties are widely used in scientific research ，engineer design and industrial production field.They are also the basis for developing energy-saving technology in industry.In this paper ，thermal properties ’development history and current research progress were introduced.The difference of research on the guarded hot -plate device for thermal conductivity measurement between developed countries and China was compared.The importance of thermal properties testing was clarified.Finally ，the necessity of our country to establish full value transfer system in thermal properties testing field was discussed. Key words:thermal physical properties of material ；guarded hot plate apparatus ；thermal conductivity ；thermal micro-system ；reference materials ；value transfer system 收稿日期：2010-04-11；收到修改稿日期：2010-06-22作者简介：陈桂生（1953-），男，副研究员，主要从事温度计量 测试研究工作。 1引言 材料科学是人类生产、生活，社会发展的支柱和科学研究、科技创新最重要的基础，国家经济建设、国防建设和高新技术的发展都离不开材料，材料日益成为国家重要的战略资源。 材料的热物性是材料的重要特征参量，它是指材料在热过程中所表现出来的反映各种热力学特性的参数的总称，包括材料的导热系数、热扩散率、比热容、热膨胀系数、发射率、热流密度等[1]。材料热物 性参量在航空航天、 新材料的研究和开发、能源的有效利用、国防技术、微电子技术等高新技术领域以及建筑节能、空调制冷、石油化工、生物工程、医学、冶金、电力等工业领域都具有明显的科学意义和重要的工程应用价值。 能源短缺是当今全球经济发展所面临的重大挑 战，这使节能技术研究及其推广应用被各国列为重 点发展对象。 随着我国国民经济的快速增长，一方面能源缺口逐年扩大，另一方面我国的能源利用率仍然偏低，节能及提高能源利用效率方面大有潜力可 挖。节能技术的研究， 首先从关注能量的耗散开始。能量的耗散主要集中在热力转换这一过程中，如 电力生产、 炼钢、化工产品的分解与合成、建筑采暖等都是通过热力转换过程完成。因此， 提高热力转换效率及降低转换过程中的能源损耗是节能的重要途径。要提高热力转换效率和降低能源的损耗，合理地控制热能的转移和传递方式，就必须对材料的热物性参数进行研究，建立测试体系为各行业降低能耗和节能技术的研究推广提供可靠的技术支撑。 2热物性测试技术的发展过程 早在18世纪，人类就开始对材料的热物性进行 第36卷第5期2010年9月中国测试 CHINA MEASUREMENT &TEST Vol.36No.5September ，2010
材料的基本物理性质1
项目一建筑材料基本性质 （1）真实密度（密度） 岩石在规定条件(105土5)℃烘干至恒重，温度 20℃)下，单位矿质实体体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。真实密度用ρ t表示，按下式计算： 式中：ρt——真实密度，g/cm3 或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vs——材料的绝对密实体积，cm3或 m3。 ??因固 ??测定方法：氏比重瓶法 将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。（2）毛体积密度 岩石在规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙体 积)质量。毛体积密度用ρ d表示，按下式计算：
式中：ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vi、Vn——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积，cm3或m3。（3）孔隙率 岩石的孔隙率是指岩石部孔隙的体积占其总体积的百分率。孔隙率n按下式计算： 式中：V——岩石的总体积，cm3或 m3； V0——岩石的孔隙体积，cm3或 m3； ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3 ρt——真实密度, g/cm3或 kg/m3。 2、吸水性 、岩石的吸水性是岩石在规定的条件下吸水的能力。 、岩石与水作用后，水很快湿润岩石的表面并填充了岩石的孔隙，因此水对岩石的破坏作用的大小，主要取决于岩石造岩矿物性质及其组织结构状态(即孔隙分布情况和孔
隙率大小)。为此，我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，采用吸水率和饱水率两项指标来表征岩石的吸水性。（1）吸水率 岩石吸水率是指在室常温(202℃)和大气压条件下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055℃干燥至恒重)岩石试件质量的百分率。 吸水率ｗa的计算公式为： 式中：m h——材料吸水至恒重时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 （2）饱和吸水率 在强制条件下（沸煮法或真空抽气法），岩石在水中吸收水分的能力。 吸水率ｗsa 的计算公式为： 式中：m b——材料经强制吸水至饱和时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 饱水率的测定方法(JTG E41—2005)： 采用真空抽气法。因为当真空抽气后占据岩石孔隙部的空气被排出，当恢复常压时，则水即进入具有稀薄残压的
岩石物理分析
第一篇地震岩石物理学及在储层预测的应用 Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor Discrimination 摘要 储层预测研究主要在于弄清储层构造特征、岩性特征及储层参数，进而减少勘探开发风险。储层参数包括孔隙度、渗透率、流体类型等，而地震资料提供的是地震波旅行时和振幅信息，再通过反演可得到弹性参数。地震岩石物理学则为储层参数和弹性参数之间搭建桥梁。横波速度是重要的地球物理参数在近些年发展起来的叠前地震储层弹性参数反演及流体检测方面起着重要的作用。地震横波速度估计技术是根据地震岩石物理建立的目标岩石模量计算模式，利用计算出的模量重建纵波曲线，与实测曲线建立迭代格式修正岩石模量，实现横波速度等关键参数估计。在方法实现上利用了Xu-White模型为初始模型。流体因子是识别储层流体的重要参数，常规流体因子多是基于单相介质理论提出的，而从双相介质岩石物理理论出发可以更好的研究孔隙流体对介质岩石弹性性质的影响，为敏感流体因子的构建提供更好的指导。本文采用了Gassmann流体因子，并分析了其敏感性。 关键词：等效介质模量，孔隙度，横波速度估算，Xu-White模型，Gassmann流体因子。
Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor Discrimination Abstract The study of reservoir prediction is mainly to investigate the characteristics of reservoir structure,lithologic features and reservoir parameters,aim to reduce the risk of exploration. Reservoir parameters include porosity,permeability,fluid type,etc,But seismic data only reflects on seismic traveltime,amplitude information,and elastic parameters which can be obtained throuth seismic inversion.Seismic rock physics builds bridges for reservoir parameters elastic.S-wave velocity, an important geophysical parameter,plays an important role in pre-stack seismic reservoir elastic parameter inversion and fluid detection witch developed in recent years.The seismic shear wave velocity estimation technique is based on the rock mass calculation model established by the seismic rock physics, reconstructs the longitudinal wave curve with the calculated modulus, establishes the iterative pattern with the measured curve to correct the rock modulus, and obtain the key parameters such as the shear wave velocity.The Xu-White model was used as the initial model in the method implementation. Fluid factor is an important parameter to identify reservoir fluid. Conventional fluid factors are mostly based on the theory of single-phase medium. From the theory of biphasic medium rock physics, it can be better to study the effect of pore fluid on the elastic properties of fluid The construction of fluid factors provides better guidance. In this paper, the Gassmann fluid factor is used and its sensitivity is analyzed. Key word:Equivalent medium modulus, porosity,Shear wave velocity estimation, Xu-White model, Gassmann fluid factor
曲轴在线综合测量系统
汽车生产过程的在线检测技术是现代汽车制造技术中不可缺少的重要组成部分，它不但能够准确地判断产品质量性能指标和工艺技术参数是否达到设计要求，而且通过对检测数据的分析处理，能够正确判断这些指标和参数失控的状况和产生原因，然后通过信息反馈对工艺设备进行及时地调整以消除失控现象，从而达到保证产品质量和稳定生产过程的目的。 常用的曲轴测量方法 由于曲轴加工精度高、形状复杂且被测参数多，常用检测设备如机械式量检具、通用计量仪器以及三坐标测量机等都不能适应高精度、大批量生产的需要，因此，国内外较先进的曲轴生产线一般都配有在线综合测量机作为曲轴终检工序中的关键设备。 多参数综合测量系统由于采用了计算机技术，不仅提高了检测过程的自动化程度，还能实现一次装卡定位同时测量多个尺寸、形状位置等综合参数，因而对曲轴这种结构复杂、参数多、精度高、必须100%进行检测的重要零件有着广泛的应用前景。 对于工序间测量和最终测量，常用的测量方法主要是电动测量和气动测量两种。由于电动测量便于数据处理、存储和控制，因而多参数测量及曲轴综合测量机宜采用电动测量，但它存在结构复杂、成本高、故障率高等缺陷。气动测量有非接触无磨损、结构简单、成本低及操作简单、调整和维修方便等优点和特别适合于内尺寸、小尺寸测量（如小孔、深孔、窄槽等）的特点，目前在汽车生产中较为普及，但传统
气动测量不能作数据处理和存储，不适合多参数测量。近年来发展起来的气电转换技术可以集中气动测量与电动测量的优点，使气动测量也具备数字处理功能，在自动测量领域有着较好的应用前景。开发先进的气电转换技术并应用于曲轴在线综合测量系统，在提高检测精度和效率、降低设备成本等方面均具有重要意义，而且还可拓展气动测量技术在生产中的应用范围，给薄壁、复杂零件实现在线多参数测量提供了很好的借鉴经验。 自主开发曲轴在线综合测量机 东风汽车公司发动机厂引进德国的EQ491发动机曲轴加工自动线终检工序中采用的是39管位气动浮标量仪，经过多年运行，该终检装置的机构磨损和老化情况非常严重，存在很多问题，如： ● 多数管位测量误差较大，重复误差最大达6μm以上，稳定性也不好； ● 没有运算、存储及打印等数据处理功能； ● 不能真实测量径向、轴向跳动量以及圆度、锥度等工艺要求的动态测量项目； ● 由于显示管位多，操作人员常常顾此失彼，易造成视觉疲劳和误判； ● 因缺乏记录输出装置及统计功能，不利于调整和评价设备工艺状况而最终实现质量控制等。
岩石物性资料
岩（矿）石物性资料 （2008年12月11日） 一、密度： 表1-1 常见矿物的密度 名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65 金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63 重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63 刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76 岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94 硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93 石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88 霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3 绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65 白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00 硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2 蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15 赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46 磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46 黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0 磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4 黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8 斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9 石墨 2.09-2.25 多水高岭土 1.9-2.6 蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99 叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 3.3-3.6 金红石 4.18-4.23 锰矿 3.4-6.0 钨酸钙矿 5.9-6.2 铝矾土 2.4-2.5 煤 1.2-1.7 褐煤 1.1-1.3 表1-2 常见岩石密度 名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3 cm -纯橄榄岩 2.5-3.3 橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3 辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8 辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9 花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9 流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9 云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8 蛇纹岩 2.6-3.2
综合物性测量系统PPMS
美国Quantum Design公司 综合物性测量系统 （PPMS） 简易产品说明手册 Quantum Design中国子公司 2010年6月
美国Quantum Design公司简介 图1、Quantum Design全球总部 美国Quantum Design公司是1982年由世界上第一台SQUID的设计者创立，坐落于美国加州圣迭戈市。在公司成立的二十多年里，Quantum Design公司专注于打造两种产品线——SQUID磁学测量系统（MPMS）和综合物性测量系统（PPMS）。目前PPMS和MPMS已经成为实验数据可靠的标志，被广泛应用于物理、化学及材料科学等众多研究领域，遍布几乎所有世界一流相关实验室，在中国超过80台PPMS和MPMS正在服务于尖端的课题研究组。 PPMS系统总述 PPMS系统的设计思想是在一个完美控制的低温和强磁场平台上，集成全自动的电学、磁学、热学、光电和形貌等各种物性测量手段。这样的设计使得整个系统的低温和强磁场环境得到了充分的利用、极大减少了客户购买仪器的成本、避免了自己搭建实验的繁琐和误差，可以迅速的实现研究人员珍贵的研究思路。 图2、PPMS系统的设计理念 一个PPMS系统由基本系统和各种拓展功能选件构成；基本系统提供低温和强磁场的环境，以及整个PPMS系统的软硬件控制中心。用户在基本系统平台的基础上选择自己感兴趣的各种测量选件，这些测量选件被称为拓展功能选件。 对于绝大多数常规实验项目，PPMS已经设计好了全自动的测量软件、具有标准测量功能以硬件，如电阻率、磁阻、微分电阻、霍尔系数、伏安特性、临界电流、磁滞回线、比热、热磁曲线、热电效应、塞贝克系数和热导率等等。这些测量方法的可靠性和便捷性在过去的十几年中已经得到世界科学界的认可。经过独特设计，PPMS系统上的各种测量选件之间能够互不干扰，且能够快速简单地相互切换。除此之外，PPMS系统还预留了软件和硬件的接口，使得用户能够通过PPMS系统控制第三方设备，利用PPMS系统的低温强场环境和测量功能进行用户自己设计的实验，如介电、铁电、光电、磁电耦合等测量。 基本系统 PPMS的基本系统按功能可以分为以下几个部分：温度控制，磁场控制、直流电学测量和PPMS控制软件系统、。基本系统的硬件包括测量样品腔、普通液氦杜瓦、超导磁体及电源组件、真空泵、计算机和电子控制系统等。基本系统提供了低温和强磁场的测量环境以及用于对整个PPMS系统控制和对系统状态的诊断的中心控制系统。 样品室 样品室的内径是26mm，测量时样品室处于密封的粗真空或者高真空状态，样品变温是通过液氦冷却样品室的室壁、进而冷却样品室内的传导氦气来降温的（高真空时室壁接触冷却样品）。 温度控制 PPMS系统能够实现快速精准的温度控制，主要得益于多项相关的专利技术。 1、液氦通道双流阻专利设计 可以精确连续控制液氦流量的技术，保证系 统可以在 4.2K以下实现无限长时间的连续 低温测量。 2、带有两个夹层的样品腔（图3左） 配合液氦通道双流阻可以精确地控制样品腔
岩石物性资料21页
岩（矿）石物性资料 （2008年12月11日） 一、密度： 表1-1 常见矿物的密度 名称密度/g.3 cm-名称密度/g.3 cm-石英 2.65 金刚石2.6-2.9 正长石 2.55-2.63 重晶石4.4-4.7 钠长石 2.63 刚玉3.9-4.0 钙长石 2.76 岩盐3.1-3.2 方解石 2.72-2.94 硬石膏2.7-3.0 白云石 2.86-2.93 石膏2.2-2.4 白云母 2.77-2.88 霞石2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3 绿高岭石1.72-2.5
角闪石 3.62-3.65 白榴石2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00 硅灰石2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2 蛇纹石2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15 赤铁矿4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46 磁铁矿4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46 黄铁矿4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0 磁黄铁矿4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4 黄铜矿4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8 斑铜矿4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9 石墨2.09-2.25 多水高岭土 1.9-2.6 蛋白石1.9-2.5
钾盐 1.99 叶绿泥石2.6-3.0 硬绿泥石 3.3-3.6 金红石4.18-4.23 锰矿 3.4-6.0 钨酸钙矿5.9-6.2 铝矾土 2.4-2.5 煤1.2-1.7 褐煤 1.1-1.3 表1-2 常见岩石密度 名称密度/g.3 cm-名称密度/g.3 cm-纯橄榄岩 2.5-3.3 橄榄岩2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3 辉长岩2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8 辉绿岩2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9 花岗岩2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9 流纹岩2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9 云母片岩