[實用新型]用于測試煤樣瓦斯吸附解吸規律的伺服測量試驗系統

有效

• 申請號: 201620077824.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN205333462U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 王登科;孫劉濤;王洪磊;彭明;劉淑敏
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N7/02
• 分類號: G01N7/02;G01N15/08
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 王金

技術領域

本實用新型屬于瓦斯吸附解吸測量裝置技術領域，尤其涉及一種用于測試煤樣瓦斯吸附解吸規律的伺服測量試驗系統。

背景技術

煤體瓦斯解吸規律為煤層瓦斯含量與壓力測定、煤與瓦斯突出預測和煤層氣資源勘探開發等提供了理論依據。目前人們對煤體的吸附解吸規律進行了大量的研究，一方面根據瓦斯解吸規律計算損失瓦斯量，另一方面根據瓦斯解吸規律尋求突出危險預測指標及其臨界值?，F階段煤體瓦斯解吸規律的研究方法主要采用吸附-解吸實驗方法，而研究煤體的瓦斯解吸初期規律主要是測量煤樣瓦斯的解吸速率和解吸量，目前煤樣瓦斯解吸速率和解吸量的測定裝置是瓦斯解吸儀，該設備的技術已經很成熟，而瓦斯解吸量的測量大部分采用標有刻度的量筒，使用這類裝置尚存在以下不足之處：1、試驗人員要花費大量的時間和精力來記錄數據，通過人工讀數所存在的誤差大，而且不能實時記錄數據；2、在讀取量筒內液體體積的刻度時，由于排水法而造成量筒內液面的波動，會影響試驗人員讀取數據，尤其是瓦斯初始解吸階段瓦斯解吸量較大時，實驗人員很難精確讀取數據；3、目前用排水法測量氣體體積，當氣體的壓力大于一個大氣壓時才能把水排出，使得煤樣解吸出來的瓦斯氣體大于一個大氣壓，此時的瓦斯氣體體積會發生變化，存在誤差。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供了一種試驗操作簡便，試驗數據精確，能夠實時自動采集數據，并且確保煤樣解吸出的瓦斯氣體在一個大氣壓條件下的用于測試煤樣瓦斯吸附解吸規律的伺服測量試驗系統。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：用于測試煤樣瓦斯吸附解吸規律的伺服測量試驗系統，包括瓦斯供給裝置、抽真空裝置、瓦斯吸附裝置、瓦斯解吸測量裝置和電控裝置；瓦斯供給裝置包括高壓瓦斯罐和充氣罐，高壓瓦斯罐與充氣罐之間通過導氣管連通，高壓瓦斯罐的出氣端設有開關閥門，高壓瓦斯罐與充氣罐之間的導氣管上沿瓦斯流通方向依次串聯設有減壓閥、第一氣壓表、第一三通閥門和第一閥門；抽真空裝置包括真空泵和真空計，真空泵通過導氣管與第一三通閥門連通，真空計設在真空泵與第一三通閥門之間的導氣管上，真空計與真空泵之間的導氣管上設有第二閥門；瓦斯吸附裝置包括煤樣罐，充氣罐與煤樣罐之間通過導氣管連通，充氣罐與煤樣罐之間的導氣管上沿瓦斯流通方向依次串聯設有第二氣壓表、第三閥門、第二三通閥門、第四閥門和第三氣壓表；瓦斯解吸測量裝置包括儲水容器、集水容器、電子天平、伺服電機、固定支架和導水管，儲水容器呈密閉結構，儲水容器頂部設有進水管，進水管上設有進水閥門，儲水容器頂端通過導氣管與第二三通閥門連通，儲水容器與第二三通閥門之間的導氣管上設有第五閥門，儲水容器上連接有數字壓力計，儲水容器底部設有排水管，排水管與導水管連通，導水管為軟管并設置在固定支架內，固定支架底端固定連接在伺服電機的輸出軸上，伺服電機通過導線連接有伺服驅動器，集水容器上部敞口并位于導水管出口處的下方，集水容器設置在電子天平上，數字壓力計、伺服驅動器和電子天平分別通過導線與電控裝置連接。

電控裝置采用計算機或單片機或PLC或集成電路。

采用上述技術方案，本實用新型具有如下優點：

1、本實用新型的用于測試煤樣瓦斯吸附解吸規律的伺服測量試驗系統包括瓦斯供給裝置、抽真空裝置、瓦斯吸附裝置、瓦斯解吸測量裝置和電控裝置，瓦斯供給裝置利用高壓瓦斯罐提供瓦斯氣體，通過減壓閥將瓦斯壓力調節到試驗所需的壓力大小，并充入充氣罐內，利用充氣罐向煤樣中注入瓦斯氣體，這樣使得煤樣充分吸附瓦斯直至達到吸附平衡；抽真空裝置利用真空泵對整個試驗系統進行脫氣處理，確保試驗過程中只有瓦斯氣體參與到試驗中，從而排除其他氣體對試驗結果的干擾；瓦斯吸附裝置用于煤樣的瓦斯吸附解吸試驗；瓦斯解吸測量裝置用于測量瓦斯解吸速率和解吸量；電控裝置用于實時采集、儲存并顯示瓦斯氣體解吸量及解吸速率；