CN210514294U - 一种能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，包括气瓶、角阀、减压阀、恒压气罐、煤样瓶面板、煤样瓶、定量气罐、真空泵、煤的放散初速度主机、压力控制器以及电脑，所述的气瓶通过第一连接铜管与减压阀连接，在第一连接铜管上安装有角阀，所述的减压阀通过第二连接铜管与恒压气罐连接，在第二连接铜管上连接有第一泄压排气管，在第一泄压排气管上安装有第一手动阀门。本实用新型的恒压气罐内安装有压力传感器，在设定压力的情况下，由于具有电磁阀和手动泄压阀，使得恒压气罐内的压力能够满足要求并恒定，具有调节压力操作方便、压力控制精确、压力调节范围范围广的优点。

Description

一种能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，属于煤矿安全瓦斯实验测试仪器技术领域。

背景技术

目前，瓦斯速度测定仪是一种在实验室测试煤样的瓦斯放散初速度的仪器，在实验测试的过程中，充气压力和温度是直接影响煤体吸附瓦斯量的两大外因，瓦斯吸附量的大小直接决定瓦斯放散初速度的数值。瓦斯放散初速度测定仪在实验测试过程中，充气一般采用气袋或者连接气评进行充气，当使用气袋对抽真空的煤样进行充气时，充气压力超过或者等于大气压，大气压是随着实验室的温度和相对湿度的变化而变化的在实验过程充气压力不稳定，如果使用气瓶进行充气，由于减压阀调节后的出口的压力是相对压力，其调节后的绝对压力也是随大气压的变化而变化，这样就使得充气压力不能确保达到设定值，这样就使得测试出的瓦斯放散初速度产生，误差而不精确，不精准的实验数据使得实验研究结果产生偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，该装置可以用来做不同恒定压力下煤的放散初速度实验，压力可根据需求进行设置，其测试结果可靠。

本实用新型的技术方案：一种能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，包括气瓶、角阀、减压阀、恒压气罐、煤样瓶面板、煤样瓶、定量气罐、真空泵、煤的放散初速度主机、压力控制器以及电脑，所述的气瓶通过第一连接铜管与减压阀连接，在第一连接铜管上安装有角阀，所述的减压阀通过第二连接铜管与恒压气罐连接，在第二连接铜管上连接有第一泄压排气管，在第一泄压排气管上安装有第一手动阀门，在第二连接铜管上位于第一泄压排气管与恒压气罐之间安装有第一电磁阀，所述的恒压气罐通过第三连接铜管与煤样瓶面板连接，在第三连接铜管上安装有第二电磁阀，所述的煤样瓶面板通过第四连接铜管与定量气罐连接，在第四连接铜管上安装有第三电磁阀，所述的定量气罐通过第五连接铜管与真空泵连接，在第五连接铜管安装有第四电磁阀；在恒压气罐内安装有第一压力传感器，在定量气罐内安装有第二压力传感器，所述的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一压力传感器以及第二压力传感器分别通过第一电磁阀控制信号线、第二电磁阀控制信号线、第三电磁阀控制信号线、第四电磁阀控制信号线、第一压力传感器信号线以及第二压力传感器信号线与煤的放散初速度主机的输入端口连接，煤的放散初速度主机的输出端口通过总数据线与电脑连接。

进一步，所述煤的放散初速度主机上分别设置有压力控制器、主机电源开关以及指示灯。

进一步，所述恒压气罐上连接有第二泄压排气管，在第二泄压排气管上安装有第二手动阀门。

进一步，所述煤样瓶面板包括总铜管以及与总铜管连接的分支铜管，每根分支铜管对应连接一个煤样瓶，在每根分支铜管上安装有第五电磁阀，所述的第五电磁阀通过数据线与电脑连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型的优点在于：本实用新型的恒压气罐内安装有压力传感器，在设定压力的情况下，由于具有电磁阀和手动泄压阀，使得恒压气罐内的压力能够满足要求并恒定，具有调节压力操作方便、压力控制精确、压力调节范围范围广的优点；而且煤样瓶面板连接灵活，煤样瓶易于安装和取下，不易漏气。本实用新型适用于做不同压力的煤放散初速度实验，来进行不同压力下的煤与瓦斯突出预测，测试结果可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是煤样瓶面板的结构示意图。

附图标记说明：1-气瓶、2-角阀、3-第一连接铜管、4-减压阀、 5-第二连接铜管、6-第一泄压排气管、7-第一手动阀门、8-第一电磁阀、9-恒压气罐、10-第一压力传感器、11-第三连接铜管、12-第二电磁阀、13-煤样瓶面板、14-煤样瓶、15-第四连接铜管、16-第三电磁阀、17-定量气罐、18-第二压力传感器、19-第五连接铜管、20- 第四电磁阀、21-真空泵、22-煤的放散初速度主机、23-压力控制器、 24-主机电源开关、25-指示灯、26-总数据线、27-第一电磁阀信号线、28-电脑、29-第一压力传感器信号线、30-第二泄压排气管、31-第二手动阀门、32-第二电磁阀信号线、33-第三电磁阀信号线、34-第二压力器信号线、35-第四电磁阀信号线、36-总铜管、37-分支铜管、 38-第五电磁阀。

具体实施方式

为了使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型的实施例：能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置的结构示意图如图1所示，包括气瓶1、角阀2、减压阀4、恒压气罐9、煤样瓶面板13、煤样瓶14、定量气罐17、真空泵21、煤的放散初速度主机22、压力控制器23以及电脑28，所述的气瓶1 通过第一连接铜管3与减压阀4连接，在第一连接铜管3上安装有角阀2，所述的减压阀4通过第二连接铜管5与恒压气罐9连接，在第二连接铜管5上连接有第一泄压排气管6，在第一泄压排气管6上安装有第一手动阀门7，在第二连接铜管5上位于第一泄压排气管6与恒压气罐9之间安装有第一电磁阀8，所述的恒压气罐9通过第三连接铜管11与煤样瓶面板13连接，在第三连接铜管11上安装有第二电磁阀12，所述的煤样瓶面板13通过第四连接铜管15与定量气罐17连接，在第四连接铜管15上安装有第三电磁阀16，所述的定量气罐17通过第五连接铜管19与真空泵21连接，在第五连接铜管19安装有第四电磁阀20；在恒压气罐9内安装有第一压力传感器10，在定量气罐17内安装有第二压力传感器18，所述的第一电磁阀8、第二电磁阀12、第三电磁阀16、第四电磁阀20、第一压力传感器10 以及第二压力传感器18分别通过第一电磁阀控制信号线27、第二电磁阀控制信号线32、第三电磁阀控制信号线33、第四电磁阀控制信号线35、第一压力传感器信号线29以及第二压力传感器信号线34 与煤的放散初速度主机22的输入端口连接，煤的放散初速度主机22 的输出端口通过总数据线26与电脑28连接。所述煤的放散初速度主机22上分别设置有压力控制器23、主机电源开关24以及指示灯25。所述恒压气罐9上连接有第二泄压排气管30，在第二泄压排气管30 上安装有第二手动阀门31。参见图2，所述煤样瓶面板13包括总铜管36以及与总铜管36连接的分支铜管37，每根分支铜管37对应连接一个煤样瓶14，在每根分支铜管37上安装有第五电磁阀38，所述的第五电磁阀38通过数据线与电脑28连接。

上述气瓶1上的角阀2用作气瓶1的开关，减压阀4用于调节降低气瓶1出口压力；第一泄压排气管6，当恒压气罐9要求的压力比上次减压4调节出口压力低时，在角阀2关闭的情况下，通过第一手动阀门7的开闭，可以把高于恒压气罐9压力要求的第一连接铜管3、第二连接铜管5内位于第一电磁阀8前以及减压阀4内的气体泄放掉，或者当不需要进行实验测试时，为了保证安全，在角阀2关闭的情况下把第一连接铜管3、第二连接铜管5和减压阀4内的气体泄放掉，关闭第一泄压排气管6，检查角阀2是否关闭好，以防漏气在实验室内引起安全事故。

上述恒压气罐9需要保持恒定的压力，通过第一压力传感器10 传递信号给煤的放散初速度主机22，当压力低于所需压力时，通过压力控制器23控制第一电磁阀8的开闭来进行补充压力的不足；当恒压气罐9内的压力高于所需压力时，通过打开第二手动阀门31把超压的气体泄放掉。

当进行瓦斯放散初速度实验时，煤样瓶14和定量气罐17需要抽真空，真空泵21运行时，通过电脑28控制打开第三电磁阀16、第四电磁阀20以及第五电磁阀38进行抽真空。

当煤样瓶14需要充气时，通过电脑28关闭第三电磁阀16，打开第二电磁阀12和第五电磁阀38对煤样瓶14进行充气，在充气过程中，恒压气罐9内的压力低于所需压力时，在角阀2和减压阀4开启的情况下，通过电脑28打开第一电磁阀8对恒压气罐9进行压力补充，满足压力要求时，关闭第一电磁阀8。

当煤样瓶14需要逐个进行放散初速度放散量测定时，通过电脑 28关闭第二电磁阀12，打开第三电磁阀16以及对应的煤样瓶14上的第五电磁阀38，把放解析的瓦斯释放到定量气罐17，逐一进行煤样瓶14内煤样释放瓦斯量的计量。

当定量气罐17已经有上一个煤样瓶14释放的瓦斯时，需要重新抽真空为下一个煤样瓶14进行瓦斯解析放散量作准备时，通过电脑 28关闭第三电磁阀16，打开第四电磁阀20对定量气罐17进行抽真空。

实验测试时，每个煤样瓶14放散瓦斯的量的计量，在输入了每个煤样瓶14的体积和定量气罐17的体积等基础参数的情况下，通过电脑28进行计算，通过实时采集的第二压力传感器18的数据，采用电脑28进行实时曲线的绘制。

本实用新型的具体操作过程如下：

一、对于恒压气罐的压力控制

如图1所示，当需要的瓦斯放散初速度测定充气压力值和应许的微小误差通过实验程序操作过程中输入数值后，在实验过程中打开气瓶角2、减压阀4、电脑28运行时，根据采集的恒压气罐9内的压力电脑28控制第一电磁阀8的开闭，对恒压气罐9进行是否补充压力。在恒压气罐9内的压力高于所需压力的情况下，通过打开第二泄放阀 31泄放掉多余压力的气体，若果泄放后恒压气罐9内的压力低于所需压力，电脑28控制第一电磁阀8打开进行压力补充，到达所需压力时，电脑28控制第一电磁阀8自动关闭。

二、煤样瓶和定量气罐抽真空

如图1所示，煤样瓶14和定量气罐17抽真空的结构示意图如图 1右侧所示，在电脑28控制第二电磁阀12关闭的情况下，控制真空泵21运行，打开第三电磁阀16、第四电磁阀20和所有第五电磁阀 38，对所有煤样瓶14和定量气罐17进行抽真空，达到真空度要求时，电脑28自动关闭第三电磁阀16、第四电磁阀20和所有第五电磁阀 38。

三、对煤样瓶进行充气

如图1所示，在第三电磁阀16关闭的情况下，电脑28控制第二电磁阀12、所有第五电磁阀38打开，对煤样瓶14进行充气，当达到充气时间要求时，电脑28控制第二电磁阀12和所有第五电磁阀 38关闭。

四、煤样瓶内煤的瓦斯放散初速度量测定

如图1所示，在第二压力传感器18传递的压力达到真空度要求的情况下，电脑28控制打开第三电磁阀16和对应煤样瓶14上的第五电磁阀38，煤样瓶14内的煤释放出的瓦斯放散在定量气罐17内，通过电脑28计算放散的瓦斯量。

Claims (4)

1.一种能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，包括气瓶(1)、角阀(2)、减压阀(4)、恒压气罐(9)、煤样瓶面板(13)、煤样瓶(14)、定量气罐(17)、真空泵(21)、煤的放散初速度主机(22)、压力控制器(23)以及电脑(28)，其特征在于：所述的气瓶(1)通过第一连接铜管(3)与减压阀(4)连接，在第一连接铜管(3)上安装有角阀(2)，所述的减压阀(4)通过第二连接铜管(5)与恒压气罐(9)连接，在第二连接铜管(5)上连接有第一泄压排气管(6)，在第一泄压排气管(6)上安装有第一手动阀门(7)，在第二连接铜管(5)上位于第一泄压排气管(6)与恒压气罐(9)之间安装有第一电磁阀(8)，所述的恒压气罐(9)通过第三连接铜管(11)与煤样瓶面板(13)连接，在第三连接铜管(11)上安装有第二电磁阀(12)，所述的煤样瓶面板(13)通过第四连接铜管(15)与定量气罐(17)连接，在第四连接铜管(15)上安装有第三电磁阀(16)，所述的定量气罐(17)通过第五连接铜管(19)与真空泵(21)连接，在第五连接铜管(19)安装有第四电磁阀(20)；在恒压气罐(9)内安装有第一压力传感器(10)，在定量气罐(17)内安装有第二压力传感器(18)，所述的第一电磁阀(8)、第二电磁阀(12)、第三电磁阀(16)、第四电磁阀(20)、第一压力传感器(10)以及第二压力传感器(18)分别通过第一电磁阀控制信号线(27)、第二电磁阀控制信号线(32)、第三电磁阀控制信号线(33)、第四电磁阀控制信号线(35)、第一压力传感器信号线(29)以及第二压力传感器信号线(34)与煤的放散初速度主机(22)的输入端口连接，煤的放散初速度主机(22)的输出端口通过总数据线(26)与电脑(28)连接。

2.根据权利要求1所述的能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，其特征在于：所述煤的放散初速度主机(22)上分别设置有压力控制器(23)、主机电源开关(24)以及指示灯(25)。

3.根据权利要求1所述的能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，其特征在于：所述恒压气罐(9)上连接有第二泄压排气管(30)，在第二泄压排气管(30)上安装有第二手动阀门(31)。

4.根据权利要求1所述的能按需调节充气压力的瓦斯放散初速度测定装置，其特征在于：所述煤样瓶面板(13)包括总铜管(36)以及与总铜管(36)连接的分支铜管(37)，每根分支铜管(37)对应连接一个煤样瓶(14)，在每根分支铜管(37)上安装有第五电磁阀(38)，所述的第五电磁阀(38)通过数据线与电脑(28)连接。

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