[发明专利]一种精确测量初始瓦斯膨胀能的试验仪器及方法

权利要求书

1.一种精确测量初始瓦斯膨胀能的试验仪器的控制方法，其特征在于，该方法基于一种精确测量初始瓦斯膨胀能的试验仪器，该试验仪器包括：供气装置，所述供气装置包括内装有气体的参考罐；吸附装置，所述吸附装置包括煤样罐，煤样罐与参考罐连通，参考罐内高压气体可被煤样罐内煤样吸附，煤样罐顶部设置与大气连通的气孔，在煤样罐顶部设置快速释放开关以实现煤样罐内气体的密封或释放，煤样罐设有多个排气口，每个排气口与一排气管连接；采集控制模块，所述采集控制模块包括若干个压力传感器，压力传感器设于煤样罐、排气管和参考罐，各个排气管上设置的压力传感器所测压力的最大值不同；负压抽放装置，所述负压抽放装置包括真空泵，真空泵与煤样罐连接；工作台，供气装置、吸附装置和负压抽放装置均设于工作台；在各个所述的排气管上均设置一个电磁阀；还包括控制单元，控制单元与所述的电磁阀、各个压力传感器分别单独连接；

快速释放开关打开后，控制单元通过煤样罐上设置的压力传感器为第二压力传感器采集煤样罐内压力P2，控制单元对第二压力传感器采集到的压力值P2和第一排气管上的第一电磁阀启动值P1_阀进行对比，当P2＜P1_阀时第一电磁阀打开，第一排气管上的第三传感器采集煤样罐压力大小P3，控制单元对第三传感器采集到的压力值P3和第二排气管上的第二电磁阀启动值P2_阀进行对比，当P3＜P2_阀时第二电磁阀打开，设于第二排气管上的第四传感器采集煤样罐压力大小P4。

2.如权利要求1所述的一种精确测量初始瓦斯膨胀能的试验仪器的控制方法，其特征在于，还包括恒温水浴箱，所述煤样罐与参考罐均设置于恒温水浴箱内。

3.如权利要求1所述的一种精确测量初始瓦斯膨胀能的试验仪器的控制方法，其特征在于，所述参考罐的进气管路上设置减压阀，在减压阀之间设置气体过滤器。

4.一种精确测量初始瓦斯膨胀能的方法，其特征在于，根据煤样罐的体积、煤样罐的死空间计算煤样吸附的瓦斯体积；

具体步骤如下：

1)向煤样罐内充入设定质量的煤样；

2)向参考罐内冲入设定压力的安全气体后，查看参考罐上的压力传感器值是否平稳；

3)释放参考罐内安全气体，向参考罐内冲入设定压力的氦气，记录设于参考罐上压力传感器即第一传感器的压力值，连通参考罐与煤样罐，设定时间后，记录第 一传感器的压力值，根据参考罐的体积与两次记录的第一传感器的压力值，计算煤样罐的死空间；

4)启动真空泵排出参考罐和煤样罐内的空气至整个试验仪器内部为真空状态，真空泵持续工作设定时间；

5)在步骤4)进行的同时，向参考罐内充入设定体积的甲烷，记录第一传感器的压力值，连通参考罐与煤样罐，煤样对甲烷进行吸附，设定时间后，记录煤样罐上第二压力传感器的压力值，根据煤样罐的体积、煤样罐的死空间及该步骤中记录的两个压力值计算煤样吸附的瓦斯体积；

6)关闭煤样罐与参考罐之间的开关，开启快速释放开关释放煤样罐内的甲烷，控制单元记录设定时间内排气管上压力传感器压力值；

7)将煤样罐内的煤样替换为与煤样同体积的铁块，重复步骤4)-步骤6)。