[发明专利]一种实验室自动测定矿岩散体孔隙度的装置及测定方法

说明书

本发明涉及测定矿岩散体孔隙度技术领域，特别是涉及一种实验室自动测定矿岩散体孔隙度的装置及测定方法。本发明装置包括实验箱体、监测机构和控制系统；所述实验箱体包括壳体，在壳体内设置有底座，底座上设置有内胆，内胆上方设置有内胆盖，内胆盖通过电动推杆设置在壳体上，在电动推杆推动下内胆盖可进入内胆内腔、形成密闭空间，内胆盖上设置有自吸水泵、注水管和控制注水管的电磁阀，在所述内胆侧壁外部设置有烘干装置。本发明规避了矿岩散体天然含水率的影响，自动化控制孔隙度测定实验过程，降低人为因素对实验过程的影响，测定数据科学准确，实现矿岩散体孔隙度测定实验标准化。

技术领域

本发明涉及测定矿岩散体孔隙度技术领域，特别是涉及一种实验室自动测定矿岩散体孔隙度的装置及测定方法。

背景技术

在金属矿山地下开采过程中，采场中崩落矿岩散体的孔隙度影响放出体的大小，最终影响矿石的损失贫化率。矿岩散体的孔隙度是指松散矿岩颗粒间的孔隙体积占松散体积的百分比。准确测定矿岩散体孔隙度，对于控制放出体形态，降低矿石损失贫化，优化采场结构参数具有重要的指导意义。

目前实验室测定矿岩散体孔隙度的主要方法为注水法，用玻璃量筒向装满待测散体的量筒中注水，直至注满，注水量即为待测散体的孔隙体积，实验所需设备为量筒，设备简单，过程粗略，测定结果误差大，同时该测定方法未考虑矿岩散体的含水率，整个实验过程人工操作、记录，测定的矿岩散体孔隙度缺乏科学性和准确性，不利于开展对矿岩散体孔隙度的科学研究。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种规避含水率影响、自动注水、烘干、动态监测、数据记录与处理分析以及整个实验过程自动化的实验室自动测定矿岩散体孔隙度的装置及测定方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种实验室自动测定矿岩散体孔隙度的装置，包括实验箱体、监测机构和控制系统；所述实验箱体包括壳体，在壳体内设置有底座，在底座上设置有内胆，在内胆上方设置有内胆盖，内胆盖通过电动推杆设置在壳体上，内胆盖可在电动推杆推动下进入内胆内腔、形成密闭空间，内胆盖在内胆空腔内可上下运行；在内胆盖上设置有自吸水泵，用于排空内胆中水，自吸水泵的吸水管设置于内胆盖内，吸水管口与内胆盖底面持平，吸水管口设有过滤装置(例如包裹细纱布)，防止散体被吸入，自吸水泵的排水管穿过壳体外壁设置在壳体的外部；在内胆盖上设置有注水管和控制注水管的电磁阀，用来控制内胆注水量；在所述内胆侧壁外部设置有烘干装置，以对内胆中的散体进行加热烘干。

所述监测机构用于监测内胆中盛放的散体及注水状态变化；所述监测机构包括称重传感器、温度传感器、电位计、编码器、液位开关、控制仪表，称重传感器和温度传感器设置于底座上，用来监测内胆中所盛放的实验材料的重量和温度变化，电位计和编码器设置于电动推杆上，所述电位计用来反馈电动推杆电机电阻的大小，从而反映电动推杆所在的行程位置，使得电动推杆在行程中任一位置可停止，当内胆盖触及内胆中的散体时，电动推杆的电机阻力增大，即电动推杆停止运动，编码器通过记录电动推杆的电机主轴脉冲数和转动圈数，精确计算电动推杆的行程变化；液位开关设置在内胆盖的下表面上，控制内胆注水量，所述液位开关、注水管与电磁阀结合使用，注水管末端从壳体后壁注水管孔穿出并连接水源，当需要注水时，电磁阀启动，开始进水，当水面触及内胆盖时，液位开关控制电磁阀断电，注水停止；

所述控制系统包括可编程逻辑控制器、交换机、计算机；可编程逻辑控制器通过交换机与计算机相连，所述电动推杆、自吸水泵、电磁阀及烘干装置的输入端与可编程逻辑控制器的输出端相连，所述电位计、液位开关的输出端与可编程逻辑控制器的输入端相连，称重传感器、温度传感器及编码器通过控制仪表与可编程逻辑控制器相连。

所述可编程逻辑控制器、电源模块、输入输出模块、交换机、空气开关、变频器设置在控制柜内。