CN2144293Y - 烟煤胶质层自动检测装置 - Google Patents

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田华
施明华
杨学峰
周东汉
黄光�
唐成驿
吴殿金
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Abstract

本实用新型为一种烟煤胶质层自动检测装置，属 于烟煤胶质层指数测定技术领域。本实用新型由支 架1、支臂11、导槽2、滑动块12、直流电机3、丝杆4、 固定螺母5、微型轴承6、力敏传感器7和探针8组 成。该装置根据煤样、胶质体和半焦表面性质不同的 特点，利用力敏传感器采集探针触至各物质表面时的 力信号经计算机处理而直接得出最大胶质层厚度。 本装置适用于不同烟煤和配合煤的胶质层试验，能消 除试验中人为的误差，减轻劳动强度，且试验简便、可 靠。

Description

本实用新型为一种烟煤胶质层自动检测装置，属于烟煤胶质层指数测定技术领域，是一种用于烟煤胶质层厚度测试的检测装置。
烟煤胶质层指数测定法是苏联列·姆·萨保什尼可夫等于1932年提出的，用于测定烟煤粘结性的试验方法。该法模拟工业焦炉的生产条件，测量煤干馏过程中的粘结性和半焦的收缩性，用于烟煤分类和指导炼焦生产。该法的测定结果是胶质层最大厚度（Ymm）、最终收缩性（Xmm）和体积曲线三个指标。经过许多国家多年生产实践证明：胶质层最大厚度y值能准确地评价烟煤粘结性和指导炼焦配煤。y值也是我国现行煤炭分类指标之一，并且在全国各大焦化厂生产控制中作为单种煤、配合煤日常检验的一项主要指标。然而，由于胶质层测定试验规范性强，许多试验条件都影响测定结果，尤其是它凭手感用探针测定胶质层的上下界面，即厚度，因而人为误差大，其准确性与操作工人的技术熟练程度有很大关系，而且工人劳动强度较高。
本实用新型的目的是给出一种烟煤胶质层自动检测装置，该装置可实现烟煤胶质层厚度的自动测试，能够消除因手感差异造成的测试误差，提高测试准确性，减轻劳动强度。
本实用新型的原理是利用煤样、胶质体和半焦体具有不同的表面性质的特点，当探针触及各物质表面时，所受力的大小亦不同，该力由力敏传感器感应并转变为电信号，此电信号经放大由计算机处理，以得出胶质层的厚度值。
下面结合附图对本实用新型进行描述：
图1是本实用新型的检测装置的示意图。
表1为使用本实用新型的检测装置与采用人工测定方式对不同单种煤的配合煤的试验结果对比情况。
本实用新型由支架1、支臂11、导槽2、滑块12、直流电机3、丝杆4、固定螺母5、微型轴承6、力敏传感器7和探针8组成。其中：导槽2通过支臂11与支架1连成一体，滑块12可沿导槽2上下移动，直流电机3通过螺纹安装在滑块12上，丝杆4的上端与直流电机3的转轴套接在一起，固定螺母5固定在导槽2上，丝杆4从固定螺母5中通过并与其螺旋连接，在丝杆4的下端安装一个微型轴承6，微型轴承6的内圈与丝杆4套接在一起，微型轴承6的外圈连接一个力敏传感器7，力敏传感器7的下端连接一个探针8。
本实用新型的可动部分，包括直流电机3、丝杆4、微型轴承6、力敏传感器7、探针8。直流电机3在计算机控制下可作正反旋转，此旋转的电机带动丝杆4旋转，由于丝杆4与固定螺母5的螺旋啮合作用，从而产生丝杆的上下径向运动，丝杆4的径向运动带动力敏传感器7和探针8亦作上下运动。探针8的向下运动，能探测装于煤杯9中的煤样的胶质层层面，探针感应的微小的力，经力敏传感器7转变为电信号，送计算机处理，探针向下的距离另有位移传感器电路10给出信号，由此可以计算出烟煤胶质体层面的高度，从而计算出胶质层最大厚度。
本实用新型的检测装置的力敏传感器7采用0～8N的微压力传感器。由于某些烟煤在高温下生成的胶质体表面张力极小，只有采用较灵敏的微压力传感器才能测得。
力敏传感器7与微型轴承6的外圈，以环形橡胶圈用环氧树脂贴接，微型轴承6的内圈则与丝杆4的一端套接在一起，这样，以使丝杆的旋转和上下运动传递给力敏传感器7的仅仅是上下运动，以消除剪切力对测试的影响。
本实用新型的检测装置的直流电机3用螺丝安装于滑块12上，滑块12在导槽2中移动，以消除径向摆动引起的测量误差。直流电机3的转轴与丝杆4一端套接，以带动丝杆的旋转。
为评价本实用新型检测装置的准确性和适用性，我们选择不同变质程度的五个单种煤和四个配合煤进行试验，考察其对不同煤种的适用性。试验采用动态双样标定，即同种煤分别用本实用新型的检测装置测定和在常规胶质层装置上人工测定。
在常规质层装置上的试验由一位经验丰富的化验师操作，以统计数据说明其可信度。为消除不同批煤样、制样条件等对试验结果的影响，试验中规定同种煤样必须是同批煤样，由一个大样制成后缩分的两个子样。
GB474－64规定，同实验室同一煤样平行测定结果的允许误差如下：
y≤20mm 误差≤1mm
y＞20mm 误差≤2mm
附表1中单种煤数据表明：望峰岗、枣庄、清龙山在本检测装置上测到的y值数据与在常规仪器上测到的y值相差在此误差范围内；朱仙庄、庞庄的相差稍大。这说明对此五个单种煤而言，胶质层自动检测装置对变质程度从气煤到瘦煤的各不同变质程度煤均有较强的适用性。配合煤试验数据还表明：用本实用新型的检测器和常规试验装置两种方法测得的数据更为接近。
总之，本实用新型的胶质层自动检测装置能适用于不同变质程度烟煤和配合煤的胶质层试验，是煤质分析技术方面的一项突破性进展，使得计算机控制整个胶质层测定过程成为可能。它能消除常规胶质层试验中测定的人为误差，减轻劳动强度，试验方便、可靠，可广泛应用于煤炭工业和焦化工业。
Figure 922307822_IMG2

Claims (3)

1、一种用于烟煤胶质层厚度测试的烟煤胶质层自动检测装置，其特征在于该装置包括导槽(2)，可沿导槽(2)移动的滑动块(12)，安装在滑动块(12)上的直流电机(3)，上端与直流电机(3)的转轴套接的丝杆(4)，固定螺母(5)固定在导槽(2)上，丝杆(4)从固定螺母(5)中通过并与其螺旋连接，在丝杆(4)的下端安装有一个微型轴承(6)，微型轴承(6)的内圈与丝杆(4)套接在一起，微型轴承(6)的外圈连接一个力敏传感器(7)，力敏传感器(7)的下端连接一个探针(8)。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于力敏传感器（7）为0～8N的微压力传感器。
3、如权利要求1、2所述的装置，其特征在于所说的导槽（2）通过支臂（11）与支架（10）联成一体。
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