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一種煤體溫度測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種煤體溫度測(cè)量裝置，適用于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行含瓦斯煤吸附解吸及模擬突出過程煤體表面溫度變化的非接觸式測(cè)量。它包括煤體瓦斯吸附罐體，煤體瓦斯吸附罐體底部設(shè)有透射孔，透射孔中設(shè)有固定環(huán)，固定環(huán)上設(shè)有鍺單晶片，鍺單晶片與固定環(huán)之間設(shè)有密封圈。本實(shí)用新型可在不接觸煤樣的前提下對(duì)罐體內(nèi)部的煤樣表面溫度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)紅外熱像儀所測(cè)量的為煤樣表面的溫度場(chǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的總結(jié)分析可得出煤體瓦斯吸附解吸過程中的溫度場(chǎng)變化規(guī)律，為應(yīng)用紅外熱像技術(shù)進(jìn)行煤礦井下工作面煤與瓦斯突出的非接觸式預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)及技術(shù)手段，提高溫度測(cè)量的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，本實(shí)用新型重量輕、體積小、加工安裝方便簡單，具有廣泛的實(shí)用性。
【專利說明】一種煤體溫度測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煤體溫度測(cè)量裝置，適用于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用紅外熱像技術(shù)進(jìn)行含瓦斯煤吸附解吸及模擬突出過程中的煤體表面溫度測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]煤與瓦斯突出機(jī)理的綜合假說認(rèn)為，突出是由地應(yīng)力、瓦斯含量以及煤體的物理力學(xué)性質(zhì)這三個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。工作面區(qū)煤體的溫度和以上因素都有關(guān)系。國內(nèi)國外突出實(shí)踐表明，突出發(fā)生后煤體的溫度有著明顯的變化，其變化規(guī)律是當(dāng)發(fā)生煤體壓出以及傾出現(xiàn)象時(shí)會(huì)出現(xiàn)其溫度上升的現(xiàn)象，而當(dāng)突出發(fā)生的時(shí)候，其溫度則會(huì)出現(xiàn)降低現(xiàn)象。因此可以利用對(duì)工作面煤體溫度變化進(jìn)行煤與瓦斯突出的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。目前所進(jìn)行的煤體溫度的研究均為如測(cè)量炮眼溫度、鉆孔溫度等的接觸式測(cè)量方式，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]鑒于已有實(shí)驗(yàn)室測(cè)量手段均為接觸式測(cè)量，存在明顯的不足之處，本實(shí)用新型的目的是提供一種煤體溫度測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量含瓦斯煤吸附解吸及模擬突出過程中煤體表面的溫度變化。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種煤體溫度測(cè)量裝置，包括煤體瓦斯吸附罐體
(8)，煤體瓦斯吸附罐體(8)底部設(shè)有透射孔(5)，透射孔(5)中設(shè)有固定環(huán)(4)，固定環(huán)(4)上設(shè)有鍺單晶片(6)，鍺單晶片(6)與固定環(huán)(4)之間設(shè)有密封圈(7)。
[0005]煤體瓦斯吸附罐體(8 )頂部設(shè)有高壓氣瓶接口( 2 )，高壓氣瓶接口( 2 )插入煤體瓦斯吸附罐體(8)內(nèi)部的長度為罐體內(nèi)部高度的40%?60%。
[0006]煤體瓦斯吸附罐體(8)頂部和底部設(shè)有“O”型密封圈(I)。
[0007]本實(shí)用新型適用于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用紅外熱像技術(shù)進(jìn)行含瓦斯煤吸附解吸及模擬突出過程中的溫度測(cè)量。本實(shí)用新型利用實(shí)時(shí)先進(jìn)動(dòng)態(tài)的紅外熱像技術(shù)來對(duì)工作面煤體溫度的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與定量描述。應(yīng)用紅外熱像儀進(jìn)行測(cè)量一方面可以進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，另一方面為面測(cè)，克服了點(diǎn)測(cè)的不足。那么對(duì)所測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)變化分析，并結(jié)合電磁輻射、聲發(fā)射等其他技術(shù)手段所監(jiān)測(cè)得到的信息，即可判斷當(dāng)前工作面是否具有突出的可能性。本實(shí)用新型在測(cè)量過程中無需傳感器與被測(cè)物體的直接接觸，同時(shí)其所測(cè)量的是被測(cè)目標(biāo)的溫度場(chǎng)，其準(zhǔn)確性大大增加，提高了溫度測(cè)量的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，它應(yīng)用紅外熱像儀對(duì)煤體表面進(jìn)行非接觸式、連續(xù)動(dòng)態(tài)的溫度場(chǎng)測(cè)量，不僅與煤體之間互不干擾，而且其精度也大大提高，為將來應(yīng)用紅外熱像技術(shù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤礦井下工作面煤與瓦斯突出提供實(shí)驗(yàn)技術(shù)與技術(shù)手段。本實(shí)用新型體積小、重量輕、安裝操作方法簡單、適合實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0010]本實(shí)用新型包括煤體瓦斯吸附罐體8，煤樣瓦斯吸附罐體8為耐高壓非金屬材料制成，煤體瓦斯吸附罐體8頂部和底部設(shè)有“O”型密封圈1，應(yīng)用O型圈I保證煤體瓦斯吸附罐體8的氣密性，煤體瓦斯吸附罐體8底部中心設(shè)有透射孔5，透射孔5中設(shè)有固定環(huán)4，固定環(huán)4中嵌入紅外透過率聞達(dá)97%以上的錯(cuò)單晶片6,錯(cuò)單晶片6與固定環(huán)4之間設(shè)有密封圈7，應(yīng)用密封圈7保證鍺單晶片6與煤體瓦斯吸附罐體8之間的氣密性，用紅外熱像儀通過透射孔5對(duì)罐內(nèi)的煤樣進(jìn)行表面輻射溫度場(chǎng)的測(cè)量。煤體瓦斯吸附罐體8頂部設(shè)有高壓氣瓶接口 2，接口 2用于通過三通實(shí)現(xiàn)煤體瓦斯吸附罐體8和高壓氣瓶、大氣環(huán)境之間的連接，為保證煤體瓦斯吸附罐體8內(nèi)部煤樣對(duì)瓦斯的充分、均勻的吸附解吸，接口 2插入罐體內(nèi)部的長度為罐體內(nèi)部高度的1/2。
[0011]本實(shí)用新型具體測(cè)量的步驟為:按照實(shí)驗(yàn)步驟將制備好的煤樣裝入煤體瓦斯吸附罐體8并抽真空，然后通過接口 2將高壓氣瓶內(nèi)的實(shí)驗(yàn)氣體(C02、CH4或N2)充入煤體瓦斯吸附罐體8直到達(dá)到設(shè)計(jì)壓力。為使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，在對(duì)煤樣充瓦斯氣體前預(yù)先打開紅外熱像儀，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。其中發(fā)射率設(shè)置為0.95，根據(jù)實(shí)驗(yàn)當(dāng)時(shí)的環(huán)境狀況設(shè)置環(huán)境溫度及濕度，紅外熱像儀的鏡頭與鍺單晶片6之間的距離保證被測(cè)目標(biāo)充滿整個(gè)視場(chǎng)，并調(diào)整紅外熱像儀焦距使圖像達(dá)到清晰最大化，待其穩(wěn)定后(紅外熱像儀預(yù)熱30min)同步進(jìn)行充入吸附氣體和紅外熱像測(cè)量，從而可得到煤體瓦斯吸附過程煤體溫度變化的紅外錄像視頻，以便于進(jìn)行溫度變化規(guī)律的數(shù)據(jù)分析處理。瓦斯吸附平衡后(24?48h)在保證紅外熱像儀充分預(yù)熱穩(wěn)定條件下打開高壓閥門，將煤體瓦斯吸附罐體8內(nèi)高壓瓦斯氣體通過接口 2排向大氣，并應(yīng)用紅外熱像儀通過透射孔5和鍺單晶片6進(jìn)行煤體瓦斯解吸過程溫度變化測(cè)量。為降低罐內(nèi)高壓瓦斯氣體膨脹對(duì)解吸過程溫度變化的影響，紅外熱像儀與溫度測(cè)量系統(tǒng)均選擇在罐內(nèi)壓力降至大氣壓時(shí)才開始進(jìn)行煤體表面溫度的測(cè)量，所測(cè)量的煤體表面溫度變化可近似認(rèn)為是解吸過程中的溫度變化。在紅外熱像儀工作的過程中，為減少外界的干擾，一方面將實(shí)驗(yàn)室窗簾拉上以盡量減少太陽光線的干擾，另一方面也盡量減少人員的走動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤體溫度測(cè)量裝置，包括煤體瓦斯吸附罐體(8)，其特征在于:煤體瓦斯吸附罐體(8)底部設(shè)有透射孔(5)，透射孔(5)中設(shè)有固定環(huán)(4)，固定環(huán)(4)上設(shè)有鍺單晶片(6)，鍺單晶片(6)與固定環(huán)(4)之間設(shè)有密封圈(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤體溫度測(cè)量裝置，其特征在于:煤體瓦斯吸附罐體(8)頂部設(shè)有高壓氣瓶接口(2)，高壓氣瓶接口(2)插入煤體瓦斯吸附罐體(8)內(nèi)部的長度為罐體內(nèi)部高度的40%?60%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煤體溫度測(cè)量裝置，其特征在于:煤體瓦斯吸附罐體(8)頂部和底部設(shè)有“O”型密封圈(I )。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK203519167SQ201320677941
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】劉紀(jì)坤, 王翠霞 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)