[发明专利]测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置和方法

权利要求书

1.一种测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置，其特征在于，所述装置包括加热系统、照相机(12)、计算机(13)、光源调节系统和气氛系统；所述加热系统包括炉管(3)、石英窗(10)、样品基板(7)和样品(6)以及测温热电偶(14)，所述热电偶(14)的顶端与所述样品基板(7)紧密接触；

所述的照相机(12)的镜头为长焦距CCD镜头(11)，所述加热系统安置在所述CCD镜头(11)的正前方。

2.根据权利要求1所述的测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置，其特征在于，所述的照相机(12)为数码照相机，并通过数据线与计算机(13)连接。

3.根据权利要求1所述的测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置，其特征在于，所述光源调节系统包括光源(2)和光强度控制器(1)，所述光强度控制器(1)在所述炉管(3)一侧。

4.根据权利要求1所述的测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置，其特征在于，所述气氛系统通路包括进气口(9)和出气口(8)。

5.根据权利要求1所述的测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置，其特征在于，在所述炉管(3)上装有水冷却系统(4)。

6.根据权利要求1所述的测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置，其特征在于，所述CCD镜头的分辨率≥300万像素，可调焦距≥1.1m。

7.根据权利要求2所述的测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的装置，其特征在于，所述CCD镜头(11)与照相机(12)主体之间用老虎皮连接；所述CCD镜头(11)加载有滤光片和滤波片。

8.一种测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩性能的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

(1)煤样的制备：将原煤煤块磨制成不同颗粒大小的单颗粒块状煤，或将煤在常温常压下先磨制成粉末状，然后利用压样机分别压制成不同密度的粉压煤；

(2)将制好的煤样置入权利要求1所述的样品基板(7)中，调节光强度控制器(1)和CCD镜头(11)，使图像清晰；

(3)在氩气环境下程序控制升温至目标温度，当煤样品在加热炉中按给定的温度升温加热时将发生膨胀和收缩，在加热过程中选择合适的温度点利用照相机对煤样品进行实时在线图像采集；

(4)处理过程图像得到该温度下煤样的线性膨胀和收缩值，计算得到体积膨胀和收缩率，并观察样品的热爆裂性。

9.根据权利要求8所述的测量块煤热爆裂性及膨胀和收缩生能的方法，其特征在于，所述升温速率在300-500℃阶段设定为1.5℃/min，其余温度阶段为3℃/min。