专利名称：含瓦斯煤气固耦合参数测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种含瓦斯煤气固耦合参数测试的仪器，尤其能够实现含有易吸附、解吸瓦斯气体煤体材料在不同应力状态下瓦斯参数的动态测试。
背景技术：
目前进行含瓦斯煤测试的仪器是在岩石力学实验系统上添加一套气体输入装置， 实验前将额定气体压力的气体加入岩石力学实验系统进行含瓦斯的物理力学性质的测试， 获得含瓦斯煤的物理性质和力学性质的参数。但是，此类仪器存在的问题在于一是岩石力学实验系统及实验煤样内存有空气，输入气体后无法判断输入气体的浓度；二是气体输入后，气体就封存在岩石力学实验系统内，无法对气体压力进行控制；三是在岩石力学实验系统对煤样施加机械压力时无法测试瓦斯气体压力的动态变化。

实用新型内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处提供一种含瓦斯煤气固耦合参数测试仪，一方面能够在输入气体之前将岩石力学实验系统的空气抽出，保证输入气后的浓度是准确的；另一方面能够在输入气体后对气体压力进行精确控制，并在岩石力学实验系统对煤样施加压力时对瓦斯气体压力实时测量，进行动态监控。本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案本实用新型含瓦斯煤气固耦合参数测试仪的结构特点是供气单元为气源中输出的试验用气依次经过串联连接的气源阀、减压阀、输入阀、电磁控制阀、调节阀和输出阀接入至岩石力学实验系统中放置有煤样的试样腔中；抽真空单元为以真空泵和抽气阀构成抽真空支路连接在输入阀与电磁调节阀之间的连接管路上；监测单元为输出压力表和输出压力变送器并联后接入在输出阀与岩石力学实验系统之间的连接管路上；在所述岩石力学实验系统(18)中机械压力推杆上设置有位移监测器；控制单元为设置由计算机控制的监控中心，所述电磁调节阀、输出压力变送器、 位移监测器分别与监控中心信号交互。本实用新型含瓦斯煤气固耦合参数测试仪的结构特点也在于设置保护单元为 在调节阀与输出阀之间接入有缓冲气容；在所述抽气支路上并联有保护气容。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在1、本实用新型设置抽真空单元对整个气路系统及岩石力学实验系统和煤样进行抽气，使整个系统处于为真空状态；采用电磁控制阀实施自动监测控制；采用输出压力变送器和位移监测器实施实验参数的测量；采用监控中心、计算机和打印机实施对实验参数的监测、控制和数据输出。本实用新型用于在岩石力学实验系统对煤样施加机械压力时实时对煤样内气体压力的动态变化进行测试，且整个仪器采用自动控制，结构简单，方便操作。2、本实用新型尤其适用于测试含有易吸附、解吸瓦斯气体煤体材料耦合参数，利用已有的岩石力学实验系统，实现不同应力状态下含有易吸附、解吸瓦斯气体煤体瓦斯压力参数的动态测试。

图1为本实用新型系统构成示意图；图中标号1气源；2气源阀；3真空泵；4抽气阀；5减压阀；6输入压力表；7输入阀；8保护气容；9、10电磁控制阀；11调节阀；12缓冲气容；13输出压力表；14输出阀；15 输出压力变送器；16监控器；17位移监测器；18岩石力学实验系统；19计算机；20打印机。
具体实施方式
参见图1，本实施例中含瓦斯煤气固耦合参数测试仪的结构形式是供气单元为气源1中输出的试验用气依次经过串联连接的气源阀2、减压阀5、输入阀7、电磁控制阀10、调节阀11和输出阀14接入至岩石力学实验系统18中放置有煤样的试样腔中，为煤样加载实验提供气源；抽真空单元为以真空泵3和抽气阀4构成抽真空支路连接在输入阀7与电磁调节阀10之间的连接管路上；监测单元为输出压力表13和输出压力变送器15并联后接入在输出阀14与岩石力学实验系统18之间的连接管路上；在岩石力学实验系统18中机械压力推杆上设置有位移监测器17 ；控制单元为设置由计算机19控制的监控中心16，电磁调节阀9、输出压力变送器 15、位移监测器17分别与监控中心16信号交互。计算机19通过电磁控制输出压力变送器 15、位移监测器17和监控中心16实施气体压力和煤样轴向应变动态参数的测量。为保障整个气路系统的安全，设置保护单元为在调节阀11与输出阀14之间接入有缓冲气容12 ；在抽气支路上并联有保护气容8 ；防止输入气体过程中气体压力突然增大损坏测量仪表。具体实施中，由于测试仪的工作压力为0 12MPa，因此要求整个气路系统的材料耐压不小于16Mpa;同时要求气路系统48小时气密性良好，气体零泄漏，且能满足防爆、耐高温和耐腐蚀的性能要求。实验过程将煤样放于岩石力学实验系统18中，关闭输入阀7，打开输出阀14和抽气阀4，启动真空泵3，将岩石力学实验系统18的试样腔中，对煤样和整个气路系统抽真空，抽真空完毕后关闭抽气阀4和输出阀14，打开气源阀2、减压阀5、输入阀7和调节阀11向岩石力学实验系统18中的煤样输入实验用瓦斯气体，待试样腔中气体压力与煤样压力现场近似相等时，关闭输入阀7，启动监控中心16、计算机19，打开输出阀14，启动岩石力学实验系统18 向煤样施加机械压力，通过输出压力变送器15和位移监测器17和监控中心16实施气体压力和煤样轴向应变动态参数的测量，通过打印机20输出打印结果。
权利要求1.含瓦斯煤气固耦合参数测试仪，其特征是供气单元为气源(1)中输出的试验用气依次经过串联连接的气源阀O)、减压阀(5)、 输入阀(7)、电磁控制阀(10)、调节阀(11)和输出阀(14)接入至岩石力学实验系统(18) 中放置有煤样的试样腔中；抽真空单元为以真空泵(3)和抽气阀(4)构成抽真空支路连接在输入阀(7)与电磁调节阀(10)之间的连接管路上；监测单元为输出压力表(1 和输出压力变送器(1 并联后接入在输出阀(14)与岩石力学实验系统(18)之间的连接管路上；在所述岩石力学实验系统(18)中机械压力推杆上设置有位移监测器(17)；控制单元为设置由计算机(19)控制的监控中心(16)，所述电磁调节阀(9)、输出压力变送器(15)、位移监测器(17)分别与监控中心(16)信号交互。
2.根据权利要求1所述的含瓦斯煤气固耦合参数测试仪，其特征是设置保护单元为 在调节阀(11)与输出阀(14)之间接入有缓冲气容(1 ；在所述抽气支路上并联有保护气容⑶。
专利摘要本实用新型公开了一种含瓦斯煤气固耦合参数测试仪，其特征是由供气单元、抽真空单元、监测单元和控制单元构成；设置抽真空单元对整个气路系统及岩石力学实验系统和煤样进行抽气，使整个系统处于为真空状态；采用电磁控制阀实施自动监测控制；采用输出压力变送器和位移监测器实施实验参数的测量；采用监控中心、计算机和打印机实施对实验参数的监测、控制和数据输出。本实用新型用于在岩石力学实验系统对煤样施加机械压力时实时对煤样内气体压力的动态变化进行测试，整个仪器采用自动控制，结构简单，方便操作。
文档编号G01N33/22GK202204808SQ20112031333
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者王磊, 谢广祥 申请人:安徽理工大学