一種煤體溫度測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)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(guò)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(guò)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(jiǎn)單，具有廣泛的實(shí)用性。
【專(zhuān)利說(shuō)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(guò)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(shuō)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(guó)內(nèi)國(guó)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(lái)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(guò)程中無(wú)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(lái)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(jiǎn)單、適合實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)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(guò)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)接口 2將高壓氣瓶?jī)?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(kāi)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(mǎn)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(guò)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(kāi)高壓閥門(mén)，將煤體瓦斯吸附罐體8內(nèi)高壓瓦斯氣體通過(guò)接口 2排向大氣，并應(yīng)用紅外熱像儀通過(guò)透射孔5和鍺單晶片6進(jìn)行煤體瓦斯解吸過(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)程中的溫度變化。在紅外熱像儀工作的過(guò)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(yáng)光線(xiàn)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(zhǎng)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(kāi)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)