1.一种试样冲蚀磨损速率测量设备,其特征在于,所述试样冲蚀磨损速率测量设备包括:
储油罐;
冲蚀装置;
泵,其进口连通所述储油罐,其出口连通喷嘴的进水口;
储砂罐,其连通所述泵与所述喷嘴之间的管路;
收集装置,其包括第一收集装置和第二收集装置,所述第一收集装置连通第一排液口,第一排液口上设置有单向开关,所述第二收集装置连通第二排液口;
所述冲蚀装置包括外壳、台架及喷嘴,所述台架内置于所述外壳并将外壳内的冲蚀腔分隔形成第一冲蚀腔和第二冲蚀腔,且所述台架上设置有用于安装试样的的夹持槽,且第一冲蚀腔和第二冲蚀腔通过夹持槽连通,所述外壳上开设有分别与第一冲蚀腔和第二冲蚀腔连通的第一排液口和第二排液口,所述喷嘴连接于所述外壳的进液口且其出液端正对所述夹持槽;其中,所述台架活动连接于所述外壳并能够调节其与喷嘴的间距;
所述外壳包括外壳本体及底座,所述外壳本体一端开设有进液口、另一端形成有一安装口,所述底座可拆卸连接于外壳本体相对安装口一端,所述台架与所述底座连接;其中,所述外壳本体的横截面积由所述进液口端至所述安装口端逐渐增大,且其侧壁上嵌设于一透明的观察窗;
所述底座包括呈环形且部分插设于所述安装口内的连接部、由底座本体远离进液口一端外缘向外延伸形成的底座本体及与所述连接部远离进液口一端内沿密封连接的透板,所述连接部与所述外壳本体可拆卸连接;
所述试样冲蚀磨损速率测量设备还包括一个油砂分离装置,其进口端分别连通所述第一收集装置和所述第二收集装置,其油路出口连通所述储油罐,其砂路出口连通所述储砂罐;
所述试样冲蚀磨损速率测量设备还包括检测模块以及计算模块,所述检测模块包括用于采集所述泵泵出流体流速的第一流量计,用于采集第二排液口内流体流速的第二流量计,用于采集进入所述喷嘴的含砂流体压力的压力监测装置,用于测量第二收集装置质量的质量传感器,用于采集所述收集装置内砂砾粒度的激光测粒度仪和图像传感器,用于测量所述台架与所述喷嘴之间距离的激光测距仪以及距离传感器,计算模块用于收集所述检测模块内采集到的数据并计算得到所述第二收集装置内的流体平均含砂量η以及第一收集装置的出砂粒度α1与第二收集装置的出砂粒度α2的比值λ;
所述η的计算公式为:η=[M总/(Qi+1‑Qi)]‑ρ液;其中,M总为所述第二收集装置中含砂流体的总质量,通过所述质量传感器直接测量得出,ρ液是流体的密度,为已知量,Qi+1为第i+1时刻通过筛管试样的流量,Qi为第i时刻的试验时间测得流量,通过所述第二流量计直接测量得出;
所述λ的计算公式为:λ=α1/α2其中α1和α2分别为所述第一收集装置和所述第二收集装置内砂砾的粒度,通过所述激光测粒度仪以及所述图像传感器直接测量得出;
其中,当模拟射流冲击时,打开单向开关,将泵直接调整到实验所需功率,将含砂流体直接喷射到试样上,测试试样的冲蚀情况;
当模拟孔缝冲蚀时,关闭单向开关,将泵调整到一个安全功率,以一个不会磨损试样的安全速率将含砂流体喷射到试样上,当试样上形成砂桥砂层后,再打开单向开关,将泵调整到实验所需功率,将含砂流体以实验所需的较高的速率喷射到试样上,测试试样的冲蚀情况。