CN202710433U - 一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统 - Google Patents
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Abstract
一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，所述系统包括有机箱、脱气子系统、充气子系统、放散初速度测量子系统、数据采集处理子系统，在机箱上设置有多个用于放置被测煤样的可密封煤样杯，每个煤样杯均通过带电磁阀的管路通向机箱内的绝对压力传感器，连通煤样杯和绝对压力传感器的多条管路长度相等，脱气子系统和充气子系统的输出端口分别通过一条管路连通至绝对压力传感器；放散初速度测量子系统用于控制各电磁阀的开断状态，并控制脱气子系统和充气子系统的工作状态；数据采集处理子系统用于读取绝对压力传感器的压力数据，根据采集的数据计算测试结果，并记录、输出测试结果。它可以减小不同煤样杯测量结果之间的差距，自动化程度和测量精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种瓦斯放散初速度测定系统，特别是一种基于等容变压法的瓦斯放散初速度测定系统。
背景技术
煤的瓦斯放散初速度指标是煤自身的煤质指标之一，表征了煤的微观结构。它不仅反映了煤放散瓦斯的能力，还反映出瓦斯渗透和流动的规律，在突出预测中起着重要的作用。《防治煤与瓦斯突出规定》第13条明确指出，当动力现象特征不明显或者没有时，应该根据实际测定的煤层最大瓦斯压力P、软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度△p和煤的坚固性系数f等指标进行鉴定。全部指标均达到或者超过临界值的，确定为突出煤层。
根据行业标准AQ 1080—2009《煤的瓦斯放散初速度指标△p测定方法》的规定，煤的瓦斯放散初速度指标△p测定方法有变容变压式和等容变压式两种。变容变压式测量仪器采用水银柱与秒表计数,易造成读数存在视觉误差，同时玻璃制品易碎，运输不便。等容变压式测量仪器并采用高精度传感器，运用计算机监控实验过程，自动化程度高。
目前，国内瓦斯放散初速测定仪器主要采用等容变压式测量方法，管路均为T形，各煤样杯与传感器的连接管路各不相同，造成同一煤样在不同煤样杯中的测试结果不同，甚至差异较大，给煤样的对比测试带来了较大的干扰。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，它可以减小不同煤样杯测量结果之间的差距，自动化程度和测量精度高。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有机箱、脱气子系统、充气子系统、放散初速度测量子系统、数据采集处理子系统，在机箱上设置有多个用于放置被测煤样的可密封煤样杯，每个煤样杯均通过带电磁阀的管路通向机箱内的绝对压力传感器，连通煤样杯和绝对压力传感器的多条管路长度相等，脱气子系统和充气子系统的输出端口分别通过一条管路连通至绝对压力传感器；放散初速度测量子系统用于控制各电磁阀的开断状态，并控制脱气子系统和充气子系统的工作状态；数据采集处理用于读取绝对压力传感器的压力数据，根据采集的数据计算测试结果，并记录、输出测试结果。
进一步，所述数据采集处理子系统包括有驱动电路板、数据采集控制器和计算机处理装置；驱动电路板与放散初速度测量子系统的指令输出端连接，用弱电信号控制强电信号，帮助放散初速度测量子系统控制各电磁阀和脱气子系统；数据采集控制器用于采集绝对压力传感器的压力数据；计算机处理装置根据采集到的数据计算测试结果，并记录输出测试结果。
进一步，所述脱气子系统包括有真空机组和继电器，真空机组通过管路连通至绝对压力传感器，继电器通过接收来自放散初速度测量子系统的控制命令，控制真空机组的工作状态。
进一步，所述充气子系统包括有瓦斯瓶和减压罐，瓦斯瓶通过减压罐将气体输入绝对压力传感器内，在瓦斯瓶与减压罐之间的管路上设置有受放散初速度测量子系统控制的电磁阀。
进一步，所述煤样杯为六个，机箱横截面为圆形，绝对压力传感器设置在机箱中心位置，连通煤样怀与绝对压力传感器的管路均为直通管路。
进一步，所述煤样杯为八个，连通绝对压力传感器和煤样杯的管路为环状管路。
进一步，所述系统还包括有打印装置，用于打印数据采集处理读取的绝对压力传感器压力数据和测试结果。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
本实用新型将脱气子系统、充气子系统、放散初速度测量子系统和数据采集处理子系统各个系统有机地结合在一起，能够顺利地实现脱气、充气、放散初速度测量、数据采集处理几大功能，其结构紧凑，自动化程度和测量精度高，省时省力，具有良好的应用价值，由于连接煤样杯与绝对压力传感器的管路长度相同，可以有效减小不同煤样杯测量结果之间的差距。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本实用新型的附图说明如下。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的使用状态示意图。
图中：1. 机箱；2. 煤样杯；3. 电磁阀；4. 压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，所述系统包括有机箱1、脱气子系统、充气子系统、放散初速度测量子系统、数据采集处理子系统，在机箱上设置有多个用于放置被测煤样的可密封煤样杯2，每个煤样杯2均通过带电磁阀3的管路通向机箱内的绝对压力传感器4，连通煤样杯2和绝对压力传感器4的多条管路长度相等，脱气子系统和充气子系统的输出端口分别通过一条管路连通至绝对压力传感器4；放散初速度测量子系统用于控制各电磁阀3的开断状态，并控制脱气子系统和充气子系统的工作状态；数据采集处理用于读取绝对压力传感器4的压力数据，根据采集的数据计算测试结果，并记录、输出测试结果。
本实用新型将脱气子系统、充气子系统、放散初速度测量子系统和数据采集处理子系统各个系统有机地结合在一起，能够顺利地实现脱气、充气、放散初速度测量、数据采集处理几大功能，其结构紧凑，自动化程度和测量精度高，省时省力，具有良好的应用价值，由于连接煤样杯与绝对压力传感器的管路长度相同，可以有效减小不同煤样杯测量结果之间的差距。
所述数据采集处理子系统包括有驱动电路板、数据采集控制器和计算机处理装置；驱动电路板与放散初速度测量子系统的指令输出端连接，用弱电信号控制强电信号，帮助放散初速度测量子系统控制各电磁阀3和脱气子系统；数据采集控制器用于采集绝对压力传感器的压力数据；计算机处理装置根据采集到的数据计算测试结果，并记录输出测试结果。
所述脱气子系统包括有真空机组和继电器，真空机组通过管路连通至绝对压力传感器，继电器通过接收来自放散初速度测量子系统的控制命令，控制真空机组的工作状态。
所述充气子系统包括有瓦斯瓶和减压罐，瓦斯瓶通过减压罐将气体输入绝对压力传感器内，在瓦斯瓶与减压罐之间的管路上设置有受放散初速度测量子系统控制的电磁阀。
所述煤样杯2可以是六个，机箱1横截面为圆形，绝对压力传感器4设置在机箱中心位置，连通煤样杯2与绝对压力传感器4的管路均为直通管路。
所述煤样杯2也可以是八个，连通绝对压力传感器4和煤样杯2的管路为环状管路。
所述系统还包括有打印装置，用于打印数据采集处理读取的绝对压力传感器压力数据和测试结果。
结合以下实施例，本实用新型进行瓦斯放散初速度测量的步骤为：
(1)装样
依照行业标准AQ 1080—2009的规定，准备好煤样后，每个煤样取2个试样，每个试样重3.5g，装入已编号的煤样杯中；依次将煤样杯放入机箱卡槽内，旋紧螺栓；打开计算机上仪器配套的操作软件，进行气密性检查。
（2）基本数据录入
依照行业标准AQ 1080—2009的规定，打开计算机上仪器配套的操作软件中的煤样信息录入页面，录入煤样基本信息。
（3）脱气
点击“脱气 & 吸附”功能按钮进入脱气与吸附操作界面，点击界面内的“脱气”功能按钮，软件根据录入的煤样信息进行判断，自动控制管路中的电磁阀以对装入的试样进行脱气，脱气时间为90分钟，软件自动记录、显示脱气时间，同时读取并显示压力传感器的数值。
（4）充气
脱气完成后，系统自动进入充气阶段，同时根据压力传感器的读数不断调整缓冲罐与瓦斯气瓶间电磁阀的开闭状态，以控制充气压力启，充气时间为90分钟，软件自动记录、显示充气时间，同时读取并显示压力传感器的数值。
（5） 瓦斯放散初速度测试
进入瓦斯放散测试界面后，选择要测量的煤样，点击测试按钮，测试系统将自动完成该选中煤样的瓦斯放散初速度测试。
（6）试验结果输出
当瓦斯放散初速度测试完成后，即可进行结果输出，点击“试验结果输出”功能按钮，在显示出的信息框中，选择煤样编号对话框，煤样编号下拉列表框列出了完成试验的所有煤样编号。选中一个煤样编号后，软件将自动对该煤样的信息进行显示。点击“输出报表”功能按钮，打印出该煤样的试验结果及瓦斯放散量曲线。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，其特征在于：所述系统包括有机箱、脱气子系统、充气子系统、放散初速度测量子系统、数据采集处理子系统，在机箱上设置有多个用于放置被测煤样的可密封煤样杯，每个煤样杯均通过带电磁阀的管路通向机箱内的绝对压力传感器，连通煤样杯和绝对压力传感器的多条管路长度相等，脱气子系统和充气子系统的输出端口分别通过一条管路连通至绝对压力传感器；放散初速度测量子系统用于控制各电磁阀的开断状态，并控制脱气子系统和充气子系统的工作状态；数据采集处理子系统用于读取绝对压力传感器的压力数据，根据采集的数据计算测试结果，并记录、输出测试结果。
2.如权利要求1所述的一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，其特征在于：所述数据采集处理子系统包括有驱动电路板、数据采集控制器和计算机处理装置；驱动电路板与放散初速度测量子系统的指令输出端连接，用弱电信号控制强电信号，帮助放散初速度测量子系统控制各电磁阀和脱气子系统；数据采集控制器用于采集绝对压力传感器的压力数据；计算机处理装置根据采集到的数据计算测试结果，并记录输出测试结果。
3.如权利要求2所述的一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，其特征在于：所述脱气子系统包括有真空机组和继电器，真空机组通过管路连通至绝对压力传感器，继电器通过接收来自放散初速度测量子系统的控制命令，控制真空机组的工作状态。
4.如权利要求2所述的一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，其特征在于：所述充气子系统包括有瓦斯瓶和减压罐，瓦斯瓶通过减压罐将气体输入绝对压力传感器内，在瓦斯瓶与减压罐之间的管路上设置有受放散初速度测量子系统控制的电磁阀。
5.如权利要求1所述的一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，其特征在于：所述煤样杯为六个，机箱横截面为圆形，绝对压力传感器设置在机箱中心位置，连通煤样怀与绝对压力传感器的管路均为直通管路。
6.如权利要求1所述的一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，其特征在于：所述煤样杯为八个，连通绝对压力传感器和煤样杯的管路为环状管路。
7.如权利要求1所述的一种等容变压法瓦斯放散初速度测定系统，其特征在于：所述系统还包括有打印装置，用于打印数据采集处理读取的绝对压力传感器压力数据和测试结果。
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