[發(fā)明專利]一種煤巖體氫鍵破裂感應(yīng)儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010510564.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111624326A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田瑩;張強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/22
• 分類號(hào): G01N33/22;G01N27/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 尚云飛

一種煤巖體氫鍵破裂感應(yīng)儀，屬于煤巖體測(cè)試儀器技術(shù)領(lǐng)域。所述煤巖體氫鍵破裂感應(yīng)儀，包括底座以及設(shè)置于底座的溫度傳感器、壓力傳感器、調(diào)溫裝置、調(diào)壓裝置和合金探頭，所述底座的外部設(shè)置有屏蔽罩，溫度傳感器、壓力傳感器、調(diào)溫裝置、調(diào)壓裝置和合金探頭均與計(jì)算機(jī)連接，所述計(jì)算機(jī)對(duì)調(diào)溫裝置和調(diào)壓裝置進(jìn)行控制，記錄并顯示電荷與溫度、壓力的關(guān)系。所述煤巖體氫鍵破裂感應(yīng)儀，在開(kāi)采前對(duì)煤樣做定性分析，探究煤巖體氫鍵破裂條件為開(kāi)采工作做準(zhǔn)備，以減少開(kāi)采過(guò)程的煤巖體氫鍵破裂，提高煤的品質(zhì)和燃燒率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤巖體測(cè)試儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤巖體氫鍵破裂感應(yīng)儀。

背景技術(shù)

煤是人類最富有的一種化石燃料資源，為人類社會(huì)的發(fā)展發(fā)揮著極其重要的作用，是一種組成結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜且極不均一的混合物，煤大分子結(jié)構(gòu)具有高度的相似性，由非晶質(zhì)大分子通過(guò)化學(xué)鍵和非化學(xué)鍵交聯(lián)而成。非化學(xué)鍵主要是范德華力和氫鍵，從工業(yè)上看，煤被看作工業(yè)糧食，是一種重要的非晶質(zhì)礦物能源。有研究表明，氫鍵與煤的脆性及具有類似巖石的性質(zhì)有很大關(guān)系，氫鍵也對(duì)煤的溶脹行為、熱解行為、反應(yīng)性等有很大影響，但煤中氫鍵會(huì)受不同開(kāi)采壓力和溫度的影響發(fā)生破裂，進(jìn)而影響煤巖品質(zhì)，影響煤的燃燒率。因此，探究不同條件下煤巖體氫鍵破裂情況，用以在開(kāi)采過(guò)程中盡量避開(kāi)對(duì)煤巖體氫鍵影響大的開(kāi)采條件與工作環(huán)境，減少煤巖體氫鍵破裂，提高煤的品質(zhì)，是煤巖體開(kāi)采過(guò)程中急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種煤巖體氫鍵破裂感應(yīng)儀，在開(kāi)采前對(duì)煤樣做定性分析，探究煤巖體氫鍵破裂條件為開(kāi)采工作做準(zhǔn)備，以減少開(kāi)采過(guò)程的煤巖體氫鍵破裂，提高煤的品質(zhì)和燃燒率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種煤巖體氫鍵破裂感應(yīng)儀，包括底座以及設(shè)置于底座的溫度傳感器、壓力傳感器、調(diào)溫裝置、調(diào)壓裝置和合金探頭，所述底座的外部設(shè)置有屏蔽罩；

所述溫度傳感器、壓力傳感器、調(diào)溫裝置、調(diào)壓裝置和合金探頭均與計(jì)算機(jī)連接，所述計(jì)算機(jī)對(duì)調(diào)溫裝置和調(diào)壓裝置進(jìn)行控制，記錄并顯示電荷與溫度、壓力的關(guān)系。

進(jìn)一步的，所述合金探頭設(shè)置于煤樣上方，其通過(guò)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接，用于檢測(cè)屏蔽罩內(nèi)的電荷信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述溫度傳感器設(shè)置于煤樣上方，其通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接，用于采集屏蔽罩內(nèi)的溫度。

進(jìn)一步的，所述壓力傳感器設(shè)置于調(diào)壓裝置，并且其靠近煤樣的一側(cè)設(shè)置有擋板，所述壓力傳感器和調(diào)壓裝置均通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接，壓力傳感器用于采集煤樣所受到的壓力，調(diào)壓裝置用于向煤樣施加壓力。

進(jìn)一步的，所述調(diào)溫裝置通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)控制調(diào)溫裝置以調(diào)整屏蔽罩內(nèi)的溫度。

優(yōu)選地，所述調(diào)溫裝置采用電阻加熱器。

優(yōu)選地，所述調(diào)壓裝置采用交流電機(jī)式電動(dòng)推桿。

進(jìn)一步的，所述計(jì)算機(jī)對(duì)調(diào)溫裝置和調(diào)壓裝置進(jìn)行控制，記錄并顯示電荷與溫度、壓力的關(guān)系的具體過(guò)程如下：

當(dāng)需要壓力保持不變時(shí)，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)控制調(diào)壓裝置，將煤樣所受壓力保持在設(shè)定值；計(jì)算機(jī)控制調(diào)溫裝置使屏蔽罩內(nèi)溫度逐漸升高，此時(shí)，溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，合金探頭采集電荷數(shù)據(jù)，并且，分別將溫度數(shù)據(jù)和電荷數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)顯示設(shè)定壓力下溫度與產(chǎn)生電荷的關(guān)系圖像；

當(dāng)需要溫度保持不變時(shí)，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)控制調(diào)溫裝置，將煤樣所受溫度保持在設(shè)定值；計(jì)算機(jī)控制調(diào)壓裝置使煤樣所受壓力逐漸升高，此時(shí)，壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，合金探頭采集電荷數(shù)據(jù)，并且，分別將壓力數(shù)據(jù)和電荷數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)顯示設(shè)定溫度下壓力與產(chǎn)生電荷的關(guān)系圖像。

本發(fā)明的有益效果：