CN209727682U - 煤层解吸气含量测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种煤层解吸气含量测定仪，属于气体测定仪的技术领域，包括解吸罐、气体体积测定组件、大气压监测器、大气温度监测器、大气湿度监测器以及计算机；气体体积测定组件包括盐水槽、吸水管、密封罐、称重传感器、第一气动阀、第二气动阀、自吸泵和解吸罐阀门；盐水槽内盛放有饱和食盐水；吸水管的第一端与密封罐连通，第二端伸入饱和食盐水内；称重传感器与密封罐连接。上述煤层解吸气含量测定仪通过称重传感器测量饱和食盐水实验前后的重量，避免了人工直接读取排出水的体积，有效减小了在计量排出水体积时的误差，提高了测定煤层解吸气量含量的精度。

Description

煤层解吸气含量测定仪

技术领域

本实用新型涉及气体测定仪的技术领域，特别是涉及一种煤层解吸气含量测定仪。

背景技术

目前，国内的煤层气含气量测定方法主要执行《GB/T19559-2008煤层气含气量测定方法》，该方法测定的煤层气含气量数据由三部分组成，即损失气量、自然解吸气量、残余气量。自然解吸气量和残余气量可以通过实验直接测得。损失气量是指煤岩样品在装入解吸罐之前共损失掉的气量，该部分气量尚无办法直接测得，目前，大多采用并认可的方法是UBSM直接法，该方法将解吸罐中积累的气体定期排到玻璃量筒中，通过大气压力和温度条件下定期观测所排出水的体积，从而确定解吸气体的体积，通过自然解吸气量数据拟合计算，得到损失气量。因此，煤层解吸气量是当前计算煤层含气量最为直接的参数，对煤层气资源储量预测和勘探开发区优选具有重要意义；同时，煤层气解吸规律对煤层储层特性和开发潜力研究具有重要的价值。

目前，测定煤层解吸气含量的装置多通过人工直接读取排出水的体积，再录入计算机，计算煤层解吸气量，拟合计算损失气量，由于量筒本身精度造成的客观误差及工作人员的主观误差，所读取的数值误差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤层解吸气含量测定仪，通过减小在计量排出水体积时的误差，提高测定煤层解吸气量含量的精度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种煤层解吸气含量测定仪，包括解吸罐、气体体积测定组件、用于监测试验环境大气压的大气压监测器、用于监测试验环境大气温度的大气温度监测器、用于监测试验环境大气湿度的大气湿度监测器以及安装有数据处理系统的计算机；气体体积测定组件包括盐水槽、吸水管、密封罐、称重传感器、第一气动阀、第二气动阀、自吸泵和解吸罐阀门；盐水槽内盛放有饱和食盐水；吸水管的第一端与密封罐连通，第二端伸入饱和食盐水内；称重传感器与密封罐连接；密封罐上安装有主管；主管上设置有连接解吸罐阀门的第一支管和连接自吸泵的第二支管；第一支管上设置有第一气动阀；第二支管上设置有第二气动阀；解吸罐阀门通过导气管与解吸罐连接；计算机分别与称重传感器、大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器电连接。

进一步地，煤层解吸气含量测定仪，还包括机壳；气体体积测定组件设置在机壳内；机壳上设置有与解吸罐阀门连接的进气口以及与密封罐连接的出气口；解吸罐通过导气管与进气口连接。

进一步地，大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器均设置在机壳上；称重传感器、大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器通过机壳上的串行接口分别与计算机电连接。

进一步地，机壳上还设置有电源接口和电源开关；电源接口连接外接电源为所述称重传感器、自吸泵、大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器供电。

进一步地，机壳内设置有多组气体体积测定组件。

本实用新型的有益效果是：

关闭第一气动阀，打开第二气动阀，启动自吸泵吸气，密封罐内负压，盐水槽中的饱和食盐水被吸进密封罐中，吸入预设体积的盐水后，关闭第二气动阀和自吸泵，称重传感器测得饱和食盐水的初始重量，数据处理系统根据饱和食盐水的密度和初始重量可以算出饱和食盐水的初始体积；打开解吸罐阀门和第一气动阀，置于解吸罐内的样品解吸出的煤层气开始进入密封罐中，对饱和食盐水施加压力将其排出密封罐；当称重传感器的读数稳定在一个区间后，关闭第一气动阀，称重传感器测得饱和食盐水的最终重量，数据处理系统根据饱和食盐水的密度和最终重量，并结合试验环境大气压力、温度和湿度的变化,可以算出解吸出的煤层气在标准状态下的体积；实验完成后，手动排出密封罐内剩余盐水。由上可知，本实施例提供的煤层解吸气含量测定仪通过称重传感器测量饱和食盐水实验前后的重量，避免了人工直接读取排出水的体积，有效减小了在计量排出水体积时的误差，提高了测定煤层解吸气量含量的精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的煤层解吸气含量测定仪中气体体积测定组件的连接关系图；

图2为本实用新型实施例提供的煤层解吸气含量测定仪中机壳的主视图；

图3为图2所示机壳的左视图；

图4为图2所示机壳的右视图。

图中：1-解吸罐；2-大气压监测器；3-大气温度监测器；4-大气湿度监测器；5-盐水槽；6-吸水管；7-密封罐；8-称重传感器；9-第一气动阀；10-第二气动阀；11-自吸泵；12-解吸罐阀门；13-主管；14-第一支管；15-第二支管；16-导气管；17-机壳；18-进气口；19-出气口；20-串行接口；21-电源接口；22-电源开关；23-门体；24-把手槽；25-把手。

具体实施方式

本实施例提供一种煤层解吸气含量测定仪，如图1至图4所述，包括解吸罐1、气体体积测定组件、用于监测试验环境大气压的大气压监测器2、用于监测试验环境大气温度的大气温度监测器3、用于监测试验环境大气湿度的大气湿度监测器4以及安装有数据处理系统的计算机；气体体积测定组件包括盐水槽5、吸水管6、密封罐7、称重传感器8、第一气动阀9、第二气动阀10、自吸泵11和解吸罐阀门12；盐水槽5内盛放有饱和食盐水；吸水管6的第一端与密封罐7连通，第二端伸入饱和食盐水内；称重传感器8与密封罐7连接；密封罐7上安装有主管13；主管13上设置有连接解吸罐阀门12的第一支管14和连接自吸泵11的第二支管15；第一支管14上设置有第一气动阀9；第二支管15上设置有第二气动阀10；解吸罐阀门12通过导气管16与解吸罐1连接；计算机分别与称重传感器8、大气压监测器2、大气温度监测器3和大气湿度监测器4电连接。其中，数据处理系统由相关技术领域的工作人员根据实际要求进行编写，第一气动阀9、第二气动阀10和解吸罐阀门12可以根据实际情况选用手动或电动，电动所需的相关电路及电器元件由相关技术领域的工作人员布置。

上述煤层解吸气含量测定仪的使用过程如下：

关闭第一气动阀9，打开第二气动阀10，启动自吸泵11吸气，密封罐7内负压，盐水槽5中的饱和食盐水被吸进密封罐7中，吸入预设体积的盐水后，关闭第二气动阀10和自吸泵11，称重传感器8测得饱和食盐水的初始重量，数据处理系统根据饱和食盐水的密度和初始重量可以算出饱和食盐水的初始体积；

打开解吸罐阀门12和第一气动阀9，置于解吸罐1内的样品解吸出的煤层气开始进入密封罐7中，对饱和食盐水施加压力将其排出密封罐7；

当称重传感器8的读数稳定在一个区间后，关闭第一气动阀9，称重传感器8测得饱和食盐水的最终重量，数据处理系统根据饱和食盐水的密度和最终重量，并结合试验环境大气压力、温度和湿度的变化,可以算出解吸出的煤层气在标准状态下的体积；

实验完成后，手动排出密封罐7内剩余盐水。

进一步地，如图2所示，煤层解吸气含量测定仪，还包括机壳17；气体体积测定组件设置在机壳17内；机壳17上设置有与解吸罐阀门12连接的进气口18以及与密封罐7连接的出气口19；解吸罐1通过导气管16与进气口18连接。置于解吸罐1内的样品解吸出的煤层气经过导气管16、进气口18、解吸罐阀门12和第一气动阀9进入密封罐7中。实验完成后，密封罐7内的气体通过出气口19排出并收集。

进一步地，出气口19上设置有排气阀，打开排气阀后密封罐7内的气体可通过出气口19排出并收集。

进一步地，如图2和图3所示，大气压监测器2、大气温度监测器3和大气湿度监测器4均设置在机壳17上；称重传感器8、大气压监测器2、大气温度监测器3和大气湿度监测器4通过机壳17上的串行接口20分别与计算机电连接。通过USB连接线连接串行接口20和计算机的USB接口，从而实现了计算机监控。

进一步地，如图2和图3所示，机壳17上还设置有电源接口21和电源开关22；电源接口21连接外接电源为所述称重传感器8、自吸泵11、大气压监测器2、大气温度监测器3和大气湿度监测器4供电。

进一步地，机壳17内设置有多组气体体积测定组件，可以同时进行多组实验。

进一步地，如图2所示，机壳17上铰接有门体23，门体23上设置有向内凹陷的把手槽24。

进一步地，如图3和图4所示，机壳17上转动设置有把手25，以便搬运。

进一步地，机壳17上设置有透视窗，便于观察排水量。

本实施例提供的煤层解吸气含量测定仪，符合《GB/T19559-2008煤层气含气量测定方法》的要求，通过对数据处理系统进行设计后，还可以自由设置记录时间间隔，并实时监测实验环境中大气压力、温度和湿度的变化，测试系统的气体体积数据由软件系统自动采集并根据大气压力、温度和湿度的变化自动换算为标准状态下的体积。具有测试精度高，气体体积可以较为直观地显示出来，内部结构简单、紧凑，整体设备移动方便，现场测试操作简单，仪器测量稳定等优点。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种煤层解吸气含量测定仪，其特征在于，包括解吸罐、气体体积测定组件、用于监测试验环境大气压的大气压监测器、用于监测试验环境大气温度的大气温度监测器、用于监测试验环境大气湿度的大气湿度监测器以及安装有数据处理系统的计算机；

所述气体体积测定组件包括盐水槽、吸水管、密封罐、称重传感器、第一气动阀、第二气动阀、自吸泵和解吸罐阀门；

所述盐水槽内盛放有饱和食盐水；

所述吸水管的第一端与密封罐连通，第二端伸入饱和食盐水内；

所述称重传感器与密封罐连接；

所述密封罐上安装有主管；

所述主管上设置有连接解吸罐阀门的第一支管和连接自吸泵的第二支管；

所述第一支管上设置有第一气动阀；

所述第二支管上设置有第二气动阀；

所述解吸罐阀门通过导气管与解吸罐连接；

所述计算机分别与称重传感器、大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器电连接。

2.根据权利要求1所述的煤层解吸气含量测定仪，其特征在于，还包括机壳；

所述气体体积测定组件设置在机壳内；

所述机壳上设置有与解吸罐阀门连接的进气口以及与密封罐连接的出气口；

所述解吸罐通过导气管与进气口连接。

3.根据权利要求2所述的煤层解吸气含量测定仪，其特征在于，所述大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器均设置在所述机壳上；

所述称重传感器、大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器通过机壳上的串行接口分别与计算机电连接。

4.根据权利要求3所述的煤层解吸气含量测定仪，其特征在于，所述机壳上还设置有电源接口和电源开关；

所述电源接口连接外接电源为所述称重传感器、自吸泵、大气压监测器、大气温度监测器和大气湿度监测器供电。

5.根据权利要求2-4任一项所述的煤层解吸气含量测定仪，其特征在于，所述机壳内设置有多组气体体积测定组件。