專利名稱：煤自燃傾向性的測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
駄領(lǐng)域
本實用新型涉及一種煤自燃傾向性的測定裝置，尤其適用于煤自燃傾向性氧化 動力學(xué)測定法相應(yīng)指標(biāo)參數(shù)的測定。
背景絲
《驟自燃是《驟開采和4跪過程中畫臨的主要災(zāi)害之一。煤的自燃傾向性代表 煤發(fā)生自燃的難易程度，準(zhǔn)確測定煤的自燃傾向性附旨導(dǎo)這一災(zāi)害的防治工作具有 十分重要的意義。煤自燃傾向性是煤內(nèi)在氧化能力的體現(xiàn)，煤的氧化升溫特性和耗
氧特性是反映這Hf性的良好指標(biāo)。為了研究煤的自燃傾向性，不同學(xué)者從煤氧化
升溫特性和耗氧特性的角度進行了分析，這^5開究工作歸納^可分為兩種類型 ①測試單一的驗或耗驢參數(shù)；②同,欲鵬口耗氧量參數(shù)并進行餘分析。 其中，對于^t^參數(shù)的測試，目前主要采用》鵬傳^l進行；對于耗氧量的測試， 目前主要采用氣相色譜{煩氧氣濃度進行測試，之后3I31計算得到耗氧量；而對于 兩個參數(shù)的同,則試，現(xiàn)有的相i^g貝瞎本上是將煤反應(yīng)體、^Jt傳麟和氣 相色譜儀三種儀器簡單拼湊成為一個系統(tǒng)，分別贈甜變和氧氣濃度進行測試。雖然 可從不同角自煤的自燃特性進行研究，但在煤自燃傾向性的標(biāo)準(zhǔn)化測定方面，煤 炭行業(yè)現(xiàn)行的測定標(biāo)準(zhǔn)為色譜吸氧法，另外，煤自燃傾向性的氧化動力學(xué)制乍為行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也將于近期公布。色譜吸氧法以1 g千煤在30 。C下的吸附氧氣量作為主要 刑介指標(biāo)，其實質(zhì)上是以煤在常溫下的物理耗氧量作為指標(biāo)，屬于單一指標(biāo)測定法， 相應(yīng)的測定裝置為ZRJ-1型煤自燃性測定儀。氧化動力學(xué)測定法M測i^^M^升溫 割牛下煤稍Uit達70 'C時煤樣反應(yīng)器出氣口氣樣的氧氣濃度和之后的交叉點溫度， 計算得出煤自燃傾向性的判定指數(shù)，并根據(jù)該指W"煤自燃傾向性進行分類。氧化 動力學(xué)測定法屬于綜合指標(biāo)法，作為煤自燃傾向性鑒定的新方法，該法目前還沒有 相應(yīng)的專用測試裝置，只能將煤氧化反IS^置、^g^集裝置和氣相色譜儀簡單拼 湊成為一個測試系統(tǒng)，相互之間M31人工采樣、記錄的方式實現(xiàn)驗和氧氣濃度兩 個參數(shù)的測試。因此，氧化動力學(xué)測定法的現(xiàn)有測試系統(tǒng)包括多種儀器，成本昂貴; 操作步驟錢，測試過程需要手動采樣、記錄、分析，自動化禾號低，測試結(jié)果易造成皿；同時系統(tǒng)為多種儀器的簡單組合，結(jié)構(gòu)松散，占用空間大，因而無法滿
足煤自燃傾向性的標(biāo)準(zhǔn)化測定和氧化動力學(xué)測定法推廣4頓的需要。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克月艮已有技術(shù)中的不^:處，^f共一種結(jié)構(gòu)緊湊，成本低
廉，操作簡便，領(lǐng)賦結(jié)果準(zhǔn)確可靠的煤自燃傾向性的測定裝置。
為實Hh述目的，本實用新型由設(shè)在同一殼體內(nèi)的氣樣分析測試系統(tǒng)、控溫箱
和采難制系統(tǒng)構(gòu)成；其中氣樣分析測it系統(tǒng)包括載氣進氣管路相連的多^路，
氣路上連蹄色譜柱，色譜柱連棘與放空出氣口相連的熱導(dǎo)檢測器，氣路上連接 有同時與放空出氣口和標(biāo)準(zhǔn)氣樣進樣口相連的定誠樣管，定誠樣管兩端分別設(shè)
有微型電磁閥，兩i^C路三叉口連接處設(shè)有微型電磁閥，兩^n路連接之間也設(shè)有
微型電磁閥；控溫箱內(nèi)設(shè)有安放在支架上的煤樣反應(yīng)器，煤樣反應(yīng)器底部設(shè)有與干 空氣進氣管路相連的進氣口，上部設(shè)有與氣樣分析測試系統(tǒng)管路相連的出氣口；采 集控制系統(tǒng)由設(shè)在控溫箱內(nèi)的控溫箱鵬傳麟、設(shè)在煤樣反應(yīng)器內(nèi)的煤掛鵬傳 繊、控制模塊、采對莫塊、顯示屏和控制面秘且成。
戶;f^i4A氣樣分析測試系統(tǒng)內(nèi)的載氣進氣管路上設(shè)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥;戶/i^iiA控
溫箱內(nèi)的干空氣進氣管路上串聯(lián)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥和氣#^量控制器。
本實用新型適用于煤自燃傾向性指標(biāo)參數(shù)的測試。鵬設(shè)置煤樣反應(yīng)器進氣氣
流量和控溫箱運行方式為煤樣樹共測定所需的氧化升溫環(huán)境，M^空制微型電磁閥
的自動啟閉采集煤樣反應(yīng)器出氣口氣樣，采用^Jt傳^^對煤掛，和控溫箱皿
進行測試，采用分析測試系鄉(xiāng)效寸煤樣反應(yīng)器出氣口氣體的氧氣濃度進行分析，MS
和氧氣濃度測試結(jié)果由采對空帝孫鄉(xiāng)棘集荊專輸至計^m，實現(xiàn)了》鵬和氧氣濃度 測試的一體化、自動化。該裝置的主體部分為控溫箱、分析測試系統(tǒng)和采對空制系
統(tǒng)，并實現(xiàn)了三部分的有效組合，結(jié)構(gòu)緊湊、合理；驢不需要配置與蟲的氣相色 譜分析儀，大大M^了帝隨成本，且^S整體占用空間小；M的運行參IM1計 ^m的控制平臺頓集控制系統(tǒng)的控制面l腿行控制，^it的采集和氣相色譜儀的
采樣分l^t程均為自動進行，分析結(jié)果由采餓制系鄉(xiāng)M3i翻線傳輸至計穀腿
fiH己錄、存儲，自動化禾號高，操作簡便；測試過程中的主要步驟均MJ空制系統(tǒng)
進行設(shè)定，大大M^了AX操作可會隨成的皿，測試結(jié)果可靠。i^S實現(xiàn)了煤
自燃傾向性交叉點^Jt、氧氣濃度兩個指標(biāo)參鋭則試的一體化，結(jié)構(gòu)緊湊合理，成 刺賺，自動化禾號高，操作簡便，測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，具有廣泛的實用性。

附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-分析湖賦系統(tǒng)，2-控溫箱，3-采集控制系統(tǒng)，4-載氣進氣管路，5-干 空氣進氣管路，6-穩(wěn)壓穩(wěn)流閥，7-控溫箱^Jt傳鵷，8-氣術(shù)荒量控制器，9-煤樣 反應(yīng)器，10-進氣口， 11-出氣口， 12-煤掛鵬?？崳?3-支架，14-色譜柱進樣口， 15-色譜柱，16-熱導(dǎo)檢測器，17-定量進樣管，18、 19、 20、 22-Hffi電磁閥，21-直通電磁閥，23-穩(wěn)壓穩(wěn)流閥，24-放空出氣口， 25-標(biāo)準(zhǔn)氣樣進樣口， 26-控制面板 顯示屏，27-控制面板，A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L、 M-氣路。
具體實 式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的說明
附圖所示，本實用新型主要由分析測試系統(tǒng)l、控溫箱2和采對空制系統(tǒng)3組 成。分析測試系統(tǒng)l內(nèi)設(shè)有色譜柱15和熱導(dǎo)檢測器16,并通過不!辯H管路與標(biāo)準(zhǔn) 氣樣進氣口25、煤樣反應(yīng)器的出氣口 U和載氣進氣管路4相連，之間氣路翻狀 態(tài)iffil設(shè)定微型電磁閥的啟閉進行控制。載氣進氣管路4上設(shè)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥23，氣 樣分析測試系統(tǒng)1包括與載氣進氣管路4相連的多^^氣路，氣路H連接色譜柱15 的色譜柱進樣口 14，色譜柱15連接與放空出氣口24相連的熱導(dǎo)檢測器16,氣路E 上連t統(tǒng)同時與放空出氣口 24和標(biāo)準(zhǔn)氣樣進樣口 25相連的定穀樣管17，定誠 樣管17兩端設(shè)有微型電磁閥18和微型電磁閥19，氣路G、 I 、 L三叉口連接處設(shè) 有微型電磁閥20，氣路A、 B連接之間設(shè)有微型電磁閥21，氣路C、 J、 K三叉口連 接處設(shè)有微型電磁閥22;控溫箱2內(nèi)設(shè)有安放在支架13上的煤樣反應(yīng)器9、控溫箱 ^Jt傳麟7和12、煤樣反應(yīng)器的進氣管路10、煤樣反應(yīng)器出氣管路ll，煤樣反 應(yīng)器9底部設(shè)有與干空氣進氣管路5相連的進氣口 10，上部設(shè)有與氣樣分析測試系 統(tǒng)l管路相連的出氣口 11，進入控溫箱2內(nèi)的干空氣進氣管路5上串聯(lián)有穩(wěn)壓穩(wěn)流 閥6和氣#^量控制器8，通過穩(wěn)壓穩(wěn)流閥6和氣#^量控制器8向煤樣反應(yīng)器9 進氣口通入穩(wěn)定流量的干空氣，煤樣反應(yīng)器9出氣口采用不f辯H管與分析測試系統(tǒng) 中色譜柱15的進樣口連結(jié)，利用設(shè)定微型電磁閥18、 19、 20、 21、 22的啟閉對氣 路進行控制，采用多個微型電磁閥可設(shè)置在任意時刻^):某#^^達到設(shè)定{1時開啟 或關(guān)閉。采對空制系統(tǒng)3由設(shè)在控溫箱2內(nèi)的控溫箱驢傳麟7、設(shè)在煤樣反應(yīng) 器9內(nèi)的煤掛鵬傳繊12、控制模塊、采^t莫塊、顯示屏26和控審l靦板27組成。工作過程測試前，需要對系纟^a行校準(zhǔn)，ffiilJ空制三通電磁閥18、 19、 20、 22和直通電磁閥21的啟閉，使氣路A-B-D-M-F、氣路I~G-H和氣路C-K連通， 向標(biāo)準(zhǔn)氣樣進樣口 25注入標(biāo)準(zhǔn)氣樣，標(biāo)準(zhǔn)氣樣沿氣路A-B-D-M-F流動使定離 樣管17充滿標(biāo)準(zhǔn)氣樣，此日權(quán)氣沿氣路I"G-H流動經(jīng)色譜柱15、熱導(dǎo)檢測器16后 由放空出氣口 24排入空氣，煤樣反應(yīng)器出氣口氣1^^路C-K流動由放空出氣口 24排入空氣；隨后，通i^空制HM電磁閥18、 19、 20、 22和直通電磁閥21的啟閉， 使氣路I-L- D -M-E-H和氣路C -K超雖，此時煤樣反應(yīng)器出氣口氣體依然沿氣路C -K 流動由放空出氣口 24排入空氣，載氣沿氣路I-L-D-M-E-H流動經(jīng)過定;BS樣管17 將其中的標(biāo)準(zhǔn)氣樣送入色譜柱15和熱導(dǎo)檢測器16進行分析，根據(jù)分析結(jié)顆分析 測試系統(tǒng)作出相應(yīng)的調(diào)試。測試時，煤樣上方均勻鶴一層石棉；在向煤樣反應(yīng)器 通入穩(wěn)定流量千空氣盼瞎況下，設(shè)置控溫箱為40 。C恒溫運行方式，實測某掛鵬 均勻穩(wěn)定在40 。C;根據(jù)煤自燃傾向性氧化動力學(xué)測定法的測試步驟設(shè)置控溫箱2 為恒溫或禾歸升溫方式運行，并調(diào)^t應(yīng)的煤樣反應(yīng)器9的進氣口氣流量，分別采 用》鵬傳繊7、 12對控溫箱纟驢和煤掛鵬進行測試；當(dāng)煤掛鵬達到設(shè)定值時， 通過控制Hil電磁閥18、 19、 20、 22和直通電磁閥21的啟閉再^X寸氣路進行控制， 使氣路C -J-M- F和氣路1^-H超雖，此時將煤樣反應(yīng)器9出氣口氣樣沿氣路C -J-M-F流動充滿定fiiS樣管17，載氣沿氣路I"G-H流動經(jīng)色譜柱15、熱導(dǎo)檢測器16后 由放空出氣口 24排入空氣；再iffii 空制電磁閥的啟閉使氣路I-L-D-M-E-H和氣路 C-K連通，此時載氣沿氣路I-L-D-M-E-H流動經(jīng)過定fit樣管17將其中充滿的煤 樣反應(yīng)器9出氣口氣樣送入色譜柱15和熱導(dǎo)檢測器16進行分析，煤樣反應(yīng)器9出 氣口氣f^^氣路C-K流動由放空出氣口 24排入空氣。根據(jù)測i嫌度的要求，對煤樣 反應(yīng)器9出氣口氣樣的分析完成后，可按照前面的校準(zhǔn)步驟再次注入標(biāo)準(zhǔn)氣樣進行 校準(zhǔn)，確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。煤稍甜變、控溫輸鵬的測試結(jié)果和煤樣反應(yīng)器9 出氣口氣樣的氧氣濃度fflil采^^制系統(tǒng)3的數(shù)據(jù)接口傳輸至計^flM示、記錄， 該過禾，用同一臺計^m即可完成。
權(quán)利要求1、一種煤自燃傾向性的測定裝置，其特征在于它由設(shè)在同一殼體內(nèi)的氣樣分析測試系統(tǒng)(1)、控溫箱(2)和采集控制系統(tǒng)(3)構(gòu)成；其中氣樣分析測試系統(tǒng)(1)包括與載氣進氣管路(4)相連的多個氣路，氣路(H)上連接有色譜柱(15)，色譜柱(15)連接有與放空出氣口(24)相連的熱導(dǎo)檢測器(16)，氣路(E)上連接有同時與放空出氣口(24)和標(biāo)準(zhǔn)氣樣進樣口(25)相連的定量進樣管(17)，定量進樣管(17)兩端設(shè)有微型電磁閥(18)和微型電磁閥(19)，氣路(G、I、L)三叉口連接處設(shè)有微型電磁閥(20)，氣路(A、B)連接之間設(shè)有微型電磁閥(21)，氣路(C、J、K)三叉口連接處設(shè)有微型電磁閥(22)；控溫箱(2)內(nèi)設(shè)有安放在支架(13)上的煤樣反應(yīng)器(9)，煤樣反應(yīng)器(9)底部設(shè)有與干空氣進氣管路(5)相連的進氣口(10)，上部設(shè)有與氣樣分析測試系統(tǒng)(1)管路相連的出氣口(11)；采集控制系統(tǒng)(3)由設(shè)在控溫箱(2)內(nèi)的控溫箱溫度傳感器(7)、設(shè)在煤樣反應(yīng)器(9)內(nèi)的煤樣溫度傳感器(12)、控制模塊、采集模塊、顯示屏(26)和控制面板(27)組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i戶脫的煤自燃傾向性的測定驢，其特征在于戶;f3^&m氣樣分析測試系統(tǒng)(1)內(nèi)的載氣進氣管路(4)上設(shè)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥(23)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l戶脫的煤自燃傾向性的測定體，^f寺征在于戶;f^itA 控溫箱(2)內(nèi)的干空氣進氣管路(5)上串聯(lián)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥(6)和氣j稱l!量控制器(8)。
專利摘要一種煤自燃傾向性的測定裝置，由設(shè)在同一殼體內(nèi)的氣樣分析測試系統(tǒng)、控溫箱和采集控制系統(tǒng)構(gòu)成；其中氣樣分析測試系統(tǒng)由進入殼體的載氣進氣管路，與載氣進氣管路相連的色譜柱、熱導(dǎo)檢測器和定量進樣管，控制載氣進氣管路氣流進出的多個微型電磁閥組成；控溫箱內(nèi)設(shè)有安放在支架上的煤樣反應(yīng)器，煤樣反應(yīng)器底部設(shè)有與干空氣進氣管路相連的進氣口，上部設(shè)有與氣樣分析測試系統(tǒng)相通的管路相連的出氣口；采集控制系統(tǒng)由設(shè)在控溫箱內(nèi)的控溫箱溫度傳感器、設(shè)在煤樣反應(yīng)器內(nèi)的煤樣溫度傳感器、控制模塊、采集模塊、顯示屏和控制面板組成。適用于煤自燃傾向性氧化動力學(xué)測定法相應(yīng)指標(biāo)參數(shù)的測定，其結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，操作簡便，測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
文檔編號G01N31/12GK201273896SQ20082016168
公開日2009年7月15日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者仲曉星, 周福寶, 戚緒堯, 王德明 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)