[發明專利]一種檢測煤膨脹壓力的裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202011178390.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112362691A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 趙振寧;劉燕;高占先;張玉柱;方志剛;鄧旭霞;包鑫莉;周映萱
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種檢測煤膨脹壓力的裝置及檢測方法，裝置包括橫桿、供熱系統管式爐、S型拉壓力傳感器、支撐桿、受力桿、套環、應力桿、限位螺栓，橫桿的一端與支撐桿鉸接，橫桿的另一端連接受力桿，應力桿的底部固定，應力桿的上端連接S型拉壓力傳感器，受力桿的下端連接S型拉壓力傳感器，套環滑動連接在橫桿上，供熱系統管式爐設置在橫桿的下方；橫桿與支撐桿之間的鉸點能夠沿支撐桿上下移動；在受力桿上、橫桿的上下兩端設有限位螺栓。與現有的技術相比，本發明的有益效果是：1)本發明的裝置根據杠桿原理，用S型拉壓力傳感器檢測較大的膨脹力，可采用量程小、精度高的S型拉壓力傳感器，使測量結果更精確。

技術領域

本發明涉及煤膨脹力檢測領域，尤其涉及一種檢測煤膨脹壓力的裝置及檢測方法。

背景技術

煤作為一種古老的能源資源，在人類生活中有著極其重要的作用。我國煤炭資源量豐富，且有多種用途，但煤不同的用途要選用不同品質的煤。因此，煤的品質鑒定是一項重要的事件，中國煤炭國家分類標準對煤的粘結指數(G)、揮發分(Vdaf)、膠質層最大厚度(Y)等做了標準規定，但近年來發現用做煉焦煤，膨脹系數也是必不可少的因素。如何能精確地測量不同種煤的膨脹壓力也成為了近代人的困擾。

公告號為CN203606055U的中國專利“一種煉焦煤膨脹壓力測定裝置”，該裝置包括：金屬杯、壓力盤、循環水腔、壓力傳感器托架、壓力傳感器、壓力傳感器支撐架、橫梁、橫梁固定螺母、出水管、進水管、循環水箱、循環水泵、數據采集系統和溫度控制系統。雖然其操作簡單，穩定性好，壓力測定靈敏性高，測定結果重復性好，可測壓力范圍大。但是其裝煤量比較多，實驗時間長，實驗的誤差大。

公告號為CN203595573U的專利“一種測量煉焦膨脹壓力的裝置”，主要由試驗焦爐、固定在試驗焦爐內的坩堝、連桿組成，坩堝內有活動側壁，活動側壁右邊裝煉焦煤，左邊連接連桿，連桿穿過試驗焦爐左側壁上的孔與壓力感應器相連，連桿下方有支撐軸承。可以簡單快速地測定煉焦過程中的膨脹壓力，并且用煤量少，同時由于最大限度地消除了各部位的摩擦力，測量精度高。但其無法測定不同溫度下的煉焦膨脹壓力。

公告號為CN105841868A的專利“一種單側加熱式煤結焦膨脹力檢測裝置及檢測方法”，所述裝置包括水平平臺、實驗焦爐、壓力檢測裝置和固定擋板；實驗焦爐內設兩個炭化室，炭化室一側設管式爐，另一側分別設壓力檢測裝置，實驗焦爐頂部設生成氣處理裝置；壓力檢測裝置由壓板、不銹鋼連桿、冷卻水套和稱重傳感器組成。用煤量小，結構簡單，可以在完全相同的實驗條件下，對不同煤樣的煤結焦膨脹力進行對比實驗，增加數據的關聯性和可信度。但該發明冷卻水套比較麻煩，稱重傳感器量程大，測量不精確且只能測煤的膨脹力，測量范圍單一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種檢測煤膨脹壓力的裝置及檢測方法，本發明既可測膨脹壓力，又可測收縮應力，測量范圍更廣泛。采用煤筆作為測量試樣，煤筆的制作用煤量小，有效減少了環境污染和原料浪費；管式爐的預熱溫度及升溫速率可控；使用精度高、量程小的S型拉壓力傳感器，使測量結果更精確。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種檢測煤膨脹壓力的裝置，包括橫桿、供熱系統管式爐、S型拉壓力傳感器、支撐桿、受力桿、套環、應力桿、限位螺栓，所述橫桿的一端與支撐桿鉸接，所述橫桿的另一端連接受力桿，所述應力桿的底部固定，應力桿的上端連接S型拉壓力傳感器，所述受力桿的下端連接S型拉壓力傳感器，所述套環滑動連接在橫桿上，所述供熱系統管式爐設置在橫桿的下方；所述橫桿與支撐桿之間的鉸點能夠沿支撐桿上下移動；在受力桿上、橫桿的上下兩端設有限位螺栓。

所述供熱系統管式爐包括外殼、保溫層、加熱電阻絲、鋁青銅塊，所述外殼、保溫層、加熱電阻絲和鋁青銅塊從外到內逐層設置，在所述鋁青銅塊上設有檢測孔。

所述檢測孔為兩個，兩個檢測孔與鋁青銅塊軸中心的距離相等，兩個檢測孔的中心距為：50mm-60mm，檢測孔的直徑為：15-20mm。