控制第一解吸氣體流量計(jì)77、第二解吸氣體流量計(jì)78、第三解吸氣體流量計(jì)79上的第七氣動(dòng)閥53以及第八氣動(dòng)閥57，首先選取第一解吸氣體流量計(jì)77，當(dāng)甲烷氣體流量大于450ml/min時(shí)，計(jì)算機(jī)60控制將第一解吸氣體流量計(jì)77上的第七氣動(dòng)閥53打開，通過第一解吸氣體流量計(jì)77測得解吸出的甲燒氣體體積，當(dāng)甲燒氣體流量在80ml/min-450ml/min之間時(shí)，計(jì)算機(jī)60將第二解吸氣體流量計(jì)78上的第七氣動(dòng)閥53打開，通過第二解吸氣體流量計(jì)78測得解吸出的甲燒氣體體積，當(dāng)甲燒氣體流量在20ml/min-80ml/min之間時(shí)，計(jì)算機(jī)60將第三解吸氣體流量計(jì)79上的第七氣動(dòng)閥53打開，通過第三解吸氣體流量計(jì)79測得解吸出的甲烷氣體體積，當(dāng)甲烷氣體流量小于20ml/min，計(jì)算機(jī)60將第八氣動(dòng)閥57打開，通過氣排水計(jì)量裝置測得解吸出的甲烷氣體體積，從而測得第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71內(nèi)解吸出的甲烷氣體體積;然后關(guān)閉第八接口 20，打開第九接口 21和第九氣動(dòng)閥59，依次打開第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76上的第六氣動(dòng)閥51，分別對(duì)第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76內(nèi)游離狀態(tài)下的甲烷氣體進(jìn)行排空，每次打開一個(gè)第六氣動(dòng)閥51后待相應(yīng)煤樣罐上的第六壓力傳感器50示數(shù)為零時(shí)，關(guān)閉第九氣動(dòng)閥59，采用計(jì)算機(jī)60自動(dòng)控制第一解吸氣體流量計(jì)77、第二解吸氣體流量計(jì)78、第三解吸氣體流量計(jì)79上的第七氣動(dòng)閥53以及第八氣動(dòng)閥57，通過第一解吸氣體流量計(jì)77、第二解吸氣體流量計(jì)78、第三解吸氣體流量計(jì)79和氣排水計(jì)量裝置，測得第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76內(nèi)解吸出的甲烷氣體體積，整個(gè)解吸過程中計(jì)算機(jī)60實(shí)時(shí)采集瞬時(shí)流量和累積流量，并生成數(shù)據(jù)報(bào)表及曲線；
(7)步驟(6)為解吸甲烷氣體體積測量方法，使用該方法測量解吸甲烷氣體體積前，由試驗(yàn)人員確定該方法中高溫吸附單元和低溫吸附單元中第一氣體緩沖罐34和第二氣體緩沖罐43的N個(gè)預(yù)定解吸壓力值，N為小于10的正整數(shù)，使用解吸甲烷氣體體積測量方法進(jìn)行N次步驟(6)，在最低的預(yù)定解吸壓力值條件下，采用所述解吸甲烷氣體體積測量方法進(jìn)行操作，得到第一至第十煤樣罐67、68、69、70、71、72、73、74、75、76內(nèi)解吸出的甲烷氣體體積，然后通過高壓氣體增壓栗5將第一氣體緩沖罐34和第二氣體緩沖罐43的壓力值增高到下一預(yù)定解吸壓力值;在下一預(yù)定解吸壓力值的條件下重得進(jìn)行步驟(6)，直到N次步驟(6)的操作完成后，得到N個(gè)預(yù)定解吸壓力值下的第一至第十煤樣罐67、68、69、70、71、72、73、74、75、76內(nèi)吸附的甲烷氣體體積。
[0027]本實(shí)施例并非對(duì)本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高低溫高壓吸附解吸試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括充氣系統(tǒng)、脫氣系統(tǒng)、吸附系統(tǒng)、解吸系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)； 充氣系統(tǒng)包括甲烷充氣單元和氦氣充氣單元，甲烷充氣單元包括高壓甲烷氣瓶、甲烷儲(chǔ)氣罐和第一五通閥，高壓甲烷氣瓶和甲烷儲(chǔ)氣罐之間通過高壓管連通，高壓甲烷氣瓶和甲烷儲(chǔ)氣罐之間的高壓管上沿甲烷氣體流通方向依次串聯(lián)設(shè)有第一氣體減壓閥和高壓氣體增壓栗，第一五通閥包括第一閥體，第一閥體上設(shè)有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口，閥體上設(shè)有與第一至第五接口相對(duì)應(yīng)的五個(gè)接口開關(guān)，甲烷儲(chǔ)氣罐通過高壓管與第四接口連接;氦氣充氣單元包括高壓氦氣瓶和第二氣體減壓閥，高壓氦氣瓶通過高壓管與第二接口連接，第二氣體減壓閥設(shè)置在高壓氦氣瓶與第二接口之間的高壓管上； 脫氣系統(tǒng)包括真空栗、真空容器、真空計(jì)和第二五通閥，第二五通閥包括第二閥體，第二閥體上設(shè)有第六接口、第七接口、第八接口、第九接口和第十接口，第二閥體上設(shè)有與第六至第十接口相對(duì)應(yīng)的五個(gè)接口開關(guān)，真空栗通過高壓管與真空容器連接，真空計(jì)設(shè)在真空容器上，真空容器通過高壓管與第三接口連接，第一五通閥的第一接口與第二五通閥的第八接口通過高壓管連接，第一五通閥的第五接口與第二五通閥的第九接口通過高壓管連接； 溫度控制系統(tǒng)包括高溫單元和低溫單元，高溫單元包括高溫恒溫箱和設(shè)在高溫恒溫箱上的第一控制面板，第一控制面板上設(shè)有第一溫控儀、第一電源開關(guān)、加熱開關(guān)、指示燈開關(guān)和由加熱開關(guān)控制的加熱器;低溫單元包括低溫恒溫箱和設(shè)在低溫恒溫箱上的第二控制面板，第二控制面板上設(shè)有第二溫控儀、第二電源開關(guān)、制冷開關(guān)和由制冷開關(guān)控制的制冷單元； 吸附系統(tǒng)包括高溫吸附單元和低溫吸附單元，高溫吸附單元包括設(shè)置在高溫恒溫箱內(nèi)的第一氣體緩沖罐和若干煤樣罐，第一氣體緩沖罐和每個(gè)煤樣罐分別通過連接管并聯(lián)設(shè)置在第一接口與第八接口之間的高壓管上，第一接口與第八接口之間的高壓管上沿氣體流通方向依次串聯(lián)設(shè)有第一氣動(dòng)閥和第一壓力傳感器，第一氣體緩沖罐上設(shè)有第一溫度傳感器和第二壓力傳感器，第一氣體緩沖罐上連接的連接管上設(shè)有第二氣動(dòng)閥，每個(gè)煤樣罐上分別設(shè)有第二溫度傳感器和第三壓力傳感器，每個(gè)煤樣罐上連接的連接管上分別設(shè)有第三氣動(dòng)閥； 低溫吸附單元包括設(shè)置在低溫恒溫箱內(nèi)的第二氣體緩沖罐和若干煤樣罐，第二氣體緩沖罐和每個(gè)煤樣罐分別通過連接管并聯(lián)設(shè)置在第五接口和第九接口之間的高壓管上，第五接口與第九接口之間的高壓管上沿氣體流通方向依次串聯(lián)設(shè)有第四氣動(dòng)閥和第四壓力傳感器，第二氣體緩沖罐上設(shè)有第三溫度傳感器和第五壓力傳感器，第二氣體緩沖罐上連接的連接管上設(shè)有第五氣動(dòng)閥，每個(gè)煤樣罐上分別設(shè)有第四溫度傳感器和第六壓力傳感器，每個(gè)煤樣罐上連接的連接管上分別設(shè)有第六氣動(dòng)閥； 解吸系統(tǒng)包括氣排水計(jì)量裝置、電子天平和若干并聯(lián)在一起的解吸氣體流量計(jì)，各解吸氣體流量計(jì)的量程互不相同，每個(gè)解吸氣體流量計(jì)分別通過高壓管與第七接口連接，每個(gè)解吸氣體流量計(jì)與第七接口之間的高壓管上分別設(shè)有第七氣動(dòng)閥； 氣排水計(jì)量裝置包括儲(chǔ)水容器、排水管和集水容器，儲(chǔ)水容器上端通過高壓管與第六接口連接，儲(chǔ)水容器與第六接口之間的高壓管上設(shè)有第八氣動(dòng)閥，排水管一端與儲(chǔ)水容器底部連通，排水管另一端與集水容器頂部連通，集水容器放置在電子天平上，第十接口上連接有排空管，排空管上設(shè)有第九氣動(dòng)閥； 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和控制單元，控制單元包括第三控制面板，第三控制面板上設(shè)有壓力巡檢儀、溫度巡檢儀、流量計(jì)顯示器、用于控制第二電源開關(guān)的低溫恒溫箱開關(guān)、用于控制第一電源開關(guān)的高溫恒溫箱開關(guān)，以及用于控制壓力巡檢儀和溫度巡檢儀的第三電源開關(guān)，計(jì)算機(jī)控制連接第一氣體減壓閥、第二氣體減壓閥、第一五通閥、第二五通閥及第一至第九氣動(dòng)閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低溫高壓吸附解吸試驗(yàn)裝置，其特征在于:高溫吸附單元內(nèi)所述煤樣罐為五個(gè)，分別為第一煤樣罐、第二煤樣罐、第三煤樣罐、第四煤樣罐和第五煤樣罐，低溫吸附單元內(nèi)所述煤樣罐為五個(gè)，分別為第六煤樣罐、第七煤樣罐、第八煤樣罐、第九煤樣罐和第十煤樣罐。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高低溫高壓吸附解吸試驗(yàn)裝置，其特征在于:解吸系統(tǒng)內(nèi)所述解吸氣體流量計(jì)為三個(gè)，分別為第一解吸氣體流量計(jì)、第二解吸氣體流量計(jì)和第三解吸氣體流量計(jì)，第一解吸氣體流量計(jì)的量程為0-2000ml/min，第二解吸氣體流量計(jì)的量程為0-500ml/min，第三解吸氣體流量計(jì)的量程為O-lOOml/min;所述流量計(jì)顯示器為三個(gè)，分別為與第一解吸氣體流量計(jì)、第二解吸氣體流量計(jì)、第三解吸氣體流量計(jì)相對(duì)應(yīng)的第一解吸氣體流量計(jì)、第二解吸氣體流量計(jì)、第三解吸氣體流量計(jì)。4.采用權(quán)利要求3所述的高低溫高壓吸附解吸試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特征在于:依次包括以下步驟: (1)在井下采掘工作面上鉆取塊狀新鮮煤樣，進(jìn)行嚴(yán)密封裝后送至地面實(shí)驗(yàn)室，將新鮮煤樣粉碎、篩分成不同的粒度，分別選取相應(yīng)粒度的煤樣進(jìn)行真密度和視密度的測定； (2)檢查試驗(yàn)裝置確保試驗(yàn)裝置連接可靠，打開第二氣體減壓閥、第一接口、第二接口、第五接口、第一氣動(dòng)閥、第二氣動(dòng)閥、第三氣動(dòng)閥、第四氣動(dòng)閥、第五氣動(dòng)閥和第六氣動(dòng)閥，將氦氣充入第一氣體緩沖罐、第二氣體緩沖罐及第一至第十煤樣罐，檢查試驗(yàn)裝置的氣密性確保試驗(yàn)裝置氣密性良好，然后關(guān)閉所有氣體減壓閥、氣動(dòng)閥及接口；打開第一接口、第三接口和第五接口，打開第一氣動(dòng)閥、第二氣動(dòng)閥、第三氣動(dòng)閥、第四氣動(dòng)閥、第五氣動(dòng)閥和第六氣動(dòng)閥，啟動(dòng)真空栗對(duì)高溫吸附單元和低溫吸附單元進(jìn)行脫氣處理，直到真空計(jì)壓力顯示20Pa以下三個(gè)小時(shí)以上，然后關(guān)閉真空栗和所有氣體減壓閥、氣動(dòng)閥及接口，將電子天平放置在排空管處，將集水容器放置在電子天平上并注入水，將排空管的出口端伸入到集水容器水面以下，記錄下電子天平的示數(shù)gl，打開第八接口和第十接口，打開第九氣動(dòng)閥，集水容器內(nèi)的水流入并填充第一氣動(dòng)閥與第八接口之間的高壓管，記錄下電子天平的示數(shù)&，&與0的差值所對(duì)應(yīng)的水的體積即為第一氣動(dòng)閥與第八接口之間的高壓管的體積，依次打開第二氣動(dòng)閥和第一至第五煤樣罐上的第三氣動(dòng)閥，每次打開相應(yīng)氣動(dòng)閥后待電子天平的示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時(shí)電子天平的示數(shù)并關(guān)閉該氣動(dòng)閥，分別測得流入水的質(zhì)量，得出第一氣體緩沖罐和第一至第五煤樣罐的體積，關(guān)閉所有接口及氣動(dòng)閥，然后打開第九接口和第十接口，打開第九氣動(dòng)閥，集水容器內(nèi)的水流入并填充第四氣動(dòng)閥與第九接口之間的高壓管，記錄下電子天平的示數(shù)，計(jì)算出第四氣動(dòng)閥與第九接口之間的高壓管的體積，然后依次打開第五氣動(dòng)閥和第六至第十煤樣罐上的第六氣動(dòng)閥，每次打開相應(yīng)氣動(dòng)閥后待電子天平的示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時(shí)電子天平的示數(shù)并關(guān)閉該氣動(dòng)閥，分別測得流入水的質(zhì)量，得出第二氣體緩沖罐和第六至第十煤樣罐的體積； (3)在第一至第十煤樣罐內(nèi)裝填煤樣，通過第一溫控儀控制加熱器設(shè)定高溫恒溫箱內(nèi)的試驗(yàn)溫度，通過第二溫控儀控制制冷單元設(shè)定低溫恒溫箱內(nèi)的試驗(yàn)溫度，高溫恒溫箱溫度設(shè)置范圍為20°C至80°C，低溫恒溫箱溫度設(shè)置范圍為-100°C至20°C，打開第一五通閥上的第一接口、第三接口和第五接口，打開第一至第六氣動(dòng)閥，關(guān)閉其余接口和氣動(dòng)閥，啟動(dòng)真空栗對(duì)高溫吸附單元和低溫吸附單元進(jìn)行脫氣處理，直到真空計(jì)壓力顯示20Pa以下并保持三個(gè)小時(shí)以上，然后關(guān)閉真空栗和所有氣動(dòng)閥及接口，打開第一