多孔介质中流体盐度的测定装置及测定方法

摘要

本发明提供一种多孔介质中流体盐度的测定装置及测定方法，包括电导率仪、砂槽及供水装置，所述的砂槽为有机玻璃槽，砂槽内填充含水介质，砂槽两端各放置一块钻满孔眼，并贴有微孔金属丝网的有机玻璃隔板；在砂槽的前面开有电极插孔，并安装上所述电导率仪的电极，其特点是：所述的电导率仪的电极外面包覆标准含水介质；可以直接对含水介质中溶液盐浓度进行连续、快速测定，其结构简单，操作方便。避免测量时流场变化，测定方法简单、便捷，测试精度提高。

权利要求

1.一种多孔介质中流体盐度的测定装置，包括电导率仪、砂槽及供水装置，所述的砂槽内填充含水介质，砂槽两端各放置一块钻满孔眼，并贴有微孔金属丝网的有机玻璃隔板，在砂槽的前面开有电极插孔，其特征在于所述的电导率仪的电极外面包覆标准含水介质，所述电导率仪的电极插入所述电极插孔。

2.按照权利要求1所述的多孔介质中流体盐度的测定装置，其特征在于所述的标准含水介质为标准砂，并通过纱网包覆在电极的探头周围。

3.一种利用权利要求1所述多孔介质中流体盐度的测定装置对多孔介质中流体盐度的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将电导率仪的电极外面包覆标准含水介质，然后，将电极通过测定装置中砂槽上的电极插孔插入含水介质中，并使拟测定的溶液从标准含水介质中流过；

(2)标准曲线的制作：配制不同浓度且与拟测溶液的成分一致的含盐溶液，利用所述电导率仪分别测定其电导率，然后，绘制电导率和溶液盐浓度的标准曲线，并建立盐浓度和直读电导率关系式；

(3)含水介质中溶液盐浓度的直接测定：将改进的电极插入含水介质中，直接读取不同时间的电导率值；

(4)含水介质溶液盐浓度确定：将直接读取不同时间的电导率值，分别代入盐浓度和直读电导率关系式，则得到含水介质中溶液盐浓度的变化。

说明书

多孔介质中流体盐度的测定装置及测定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种含水介质中溶液盐浓度的测定技术，具体地说是一种多孔介质中流体盐度的测定装置及测定方法。

背景技术

[0002] 通常，水溶液的含盐量可以采用电导率仪来测定其电导率，然后根据盐度与电导率关系曲线换算出溶液的含盐量。这种方法操作简单方便，灵敏度高，而且可以校正水温溶液含盐量的影响。含水介质中渗溶液的盐浓度测量很不方便，通常是将溶液从含水介质中提取出来，然后再利用电导率仪测量溶液的电导率，最后用标准曲线换算出其盐浓度。但事实上，含水介质中溶液盐浓度往往需要连续、快速测定。特别重要的是，从含水介质中取出溶液会使实验装置中流场发生变化从而限制了该方法的使用。因此，目前亟待研发一种含水介质中溶液盐浓度的测定方法，克服了以上间接测定方法存在的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种多孔介质中流体盐度的测定装置，可以直接对含水介质中溶液盐浓度进行连续、快速测定，其结构简单，操作方便。还提供一种多孔介质中流体盐度的测定方法，可以直接对含水介质中溶液盐浓度进行连续测定，避免测量时流场变化，测定方法简单、便捷，测试精度提高。

[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种多孔介质中流体盐度的测定装置，包括电导率仪、砂槽及供水装置，所述的砂槽内填充含水介质，砂槽两端各放置一块钻满孔眼，并贴有微孔金属丝网的有机玻璃隔板，在砂槽的前面开有电极插孔，其特征在于所述的电导率仪的电极外面包覆标准含水介质，所述电导率仪的电极插入所述电极插孔。

[0005] 对上述技术方案的改进：所述的标准含水介质为标准砂，并通过纱网包覆在电极的探头周围。

[0006] 一种利用上述多孔介质中流体盐度的测定装置对多孔介质中流体盐度的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

[0007] (1)将电导率仪的电极外面包覆标准含水介质，然后，将电极通过测定装置中砂槽上的电极插孔插入含水介质中，并使拟测定的溶液从标准含水介质中流过；

[0008] (2)标准曲线的制作：配制不同浓度且与拟测溶液的成分一致的含盐溶液，利用所述电导率仪分别测定其电导率，然后，绘制电导率和溶液盐浓度的标准曲线，并建立盐浓度和直读电导率关系式；

[0009] (3)含水介质中溶液盐浓度的直接测定：将改进的电极插入含水介质中，直接读取不同时间的电导率值；

[0010] (4)含水介质溶液盐浓度确定：将直接读取不同时间的电导率值，分别代入盐浓度和直读电导率关系式，则得到含水介质中溶液盐浓度的变化。

[0011] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

[0012] (1)本发明提供一种多孔介质中流体盐度的测定装置，将电导率仪的电极外面包覆标准含水介质，并利用试验用的砂槽，可以直接对含水介质中溶液盐浓度进行连续、快速测定，其结构简单，操作方便。

[0013] (2)本发明操作方法简单、便捷，测试精度提高。

[0014] (3)本发明对含水介质中溶液盐浓度的直接测定方法，避免了从含水介质中取出溶液过程，避免了测量时流场变化对测试精度的不利影响。

附图说明

[0015] 图1为本发明电导率仪电极的剖视图；

[0016] 图2为本发明测定方法中直读电导率与溶液盐浓度关系的标准曲线。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

[0018] 参见图1，本发明一种多孔介质中流体盐度的测定装置的实施例，包括电导率仪、砂槽及供水装置。所述的砂槽为有机玻璃槽，砂槽内填充含水介质，砂槽两端各放置一块钻满孔眼，并贴有微孔金属丝网的有机玻璃隔板，在砂槽的前面开有电极插孔。所述的砂槽长115cm、宽14.5cm、高60cm，所述的电极插孔为12个孔，微孔金属丝网的孔径为0.5mm。

[0019] 所述的电导率仪电极外面包覆标准含水介质，具体说标准含水介质为标准砂3，并通过纱网4包覆在电导率仪电极棒1的探头2周围。将所述电导率仪的电极插入所述砂槽的电极插孔，通过供水装置向砂槽内供水，即可进行试验。

[0020] 本发明一种利用上述实施例的测定装置对多孔介质中流体盐度的测定方法，包括如下步骤：

[0021] (1)将电导率仪的电极外面包覆标准含水介质，然后，将电极通过测定装置中砂槽上的电极插孔插入含水介质中，并使拟测定的溶液从标准含水介质中流过；

[0022] (2)标准曲线的制作：配制不同浓度且与拟测溶液的成分一致的含盐溶液，利用所述电导率仪分别测定其电导率，然后，绘制电导率和溶液盐浓度的标准曲线，并建立盐浓度和直读电导率关系式；

[0023] (3)含水介质中溶液盐浓度的直接测定：将改进的电极插入含水介质中，直接读取不同时间的电导率值；

[0024] (4)含水介质溶液盐浓度确定：将直接读取不同时间的电导率值，分别代入盐浓度和直读电导率关系式，则得到含水介质中溶液盐浓度的变化。

[0025] 下面为本发明具体的实施例：

[0026] (1)测定装置：如上所述，不再赘述。

[0027] (2)试验材料

[0028] 供试砂样采集于大沽河下游受咸水入侵危害的潜水含水层。采集砂样后，自然风干、除杂、研碎，并过2mm筛，然后罐装储存。样品的粒度分析方法是，对于粒径大于0.075mm的砂样采用筛分法，而粒径小于0.075mm的颗粒采用比重计法来测定，其具体理化性质为见表1。

[0029] 表1 供试砂样的理化性质

[0030]

[0031] 试验用河水取自大沽河的下游，海水取自大沽河河口。水样的化学成分见表2。

[0032] 表2 水化学成分分析成果表

[0033]

[0034] 注：离子浓度单位为mmol/l，电导率单位为μs/cm。

[0035] (3)试验方法：

[0036] ①砂土样风干后，过2mm筛后，将砂土分层装入渗流砂槽。每装填5cm砂样后，轻敲砂槽的外壁，使所装砂样保持均匀和密实，砂样装填高度为50cm。将改进的电极2通过槽壁上的电极插孔插入含水介质中。

[0037] ②向砂槽内通入海水溶液，达到充分饱和后，停止供水。

[0038] ③由供水装置向降雨模拟器供应淡水，用止水夹调节出水流量，待流量稳定、各处出水均匀后，分别模拟小雨和暴雨强度下的降雨，并开始计时。

[0039] 将海水稀释若干倍，得到不同浓度的稀溶液，再利用改进的电极测定稀溶液的电导率。

[0040] ④在不同时间，读取各个电极的电导率。根据提前绘制的电导率和盐浓度标准曲线(参见图2)，可得到降雨影响下含水介质中流体盐浓度的变化规律。

[0041] 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。