[发明专利]一种现场煤层二氧化碳来源鉴别系统

权利要求书

1.一种现场煤层二氧化碳来源鉴别系统，其特征在于：包括车体、固液分离装置、气液分离装置、二氧化碳分离装置、光谱分析装置和PLC控制器，气液分离装置、二氧化碳分离装置和光谱分析装置由后至前依次排列固定安装在车体上，固液分离装置设置在气液分离装置的上方，固液分离装置的出料口与气液分离装置的进料口连接，气液分离装置的出气口与二氧化碳分离装置的进气口连接，二氧化碳分离装置的出气口与光谱分析装置的进气口连接，PLC控制器分别与固液分离装置、气液分离装置、二氧化碳分离装置和光谱分析装置信号连接；

固液分离装置包括第一筒体、第二筒体、第一筛筒和第二筛筒，第一筒体、第二筒体、第一筛筒和第二筛筒的中心线重合且均沿前后方向水平设置，第一筒体的前侧和后侧、第二筒体的前侧和后侧、第一筛筒的前侧和后侧以及第二筛筒的后侧均敞口，第一筒体的上侧壁中部一体成型固定连接有进料管，进料管竖向设置，进料管的上端一体成型有上粗下细的圆锥筒进料斗，进料管的下端与第一筒体内部连通，进料管上安装有第一球阀，第一筒体内后侧部滑动设置有挤压活塞，挤压活塞的外圆与第一筒体的内圆滑动接触，第一筒体的后端面一体成型固定连接有三根沿前后方向水平设置的支撑梁，三根支撑梁圆周阵列设置，每根支撑梁的后端面中部均固定连接有一根同轴的支撑柱，三根支撑柱上滑动连接有与挤压活塞平行的圆形支撑板，圆形支撑板的前侧面和挤压活塞的后侧面之间固定连接有三个第一液压油缸，三个第一液压油缸的缸体后端铰接在圆形支撑板的前侧面，三个第一液压油缸的活塞杆前端固定连接在挤压活塞的后侧面，第一筒体的后端外圆上侧部和下侧部均一体成型固定连接有第一竖直支板，圆形支撑板的外圆上侧部和下侧部均一体成型固定连接有第二竖直支板，上侧的第一竖直支板和上侧的第二竖直支板前后对应，下侧的第一竖直支板和下侧的第二竖直支板前后对应，上侧的第一竖直支板和上侧的第二竖直支板之间以及下侧的第一竖直支板和下侧的第二竖直支板之间均固定连接有一个第二液压油缸，两个第二液压油缸的缸体前端分别铰接在相应的两块第一竖直支板的后侧面，两个第二液压油缸的活塞杆后端分别固定连接在相应的两块第二竖直支板的前侧面，第一筒体的前端外圆一体成型有第一法兰板，第二筒体的后端一体成型有第二法兰板，第一法兰板和第二法兰板通过若干根圆周阵列设置的紧固螺栓固定连接，第二筒体的外径小于第二法兰板的外径，第二筒体的内径大于第二法兰板的内径，第二筒体的前端内圆一体成型有环形连接板，环形连接板的内圆前侧一体成型固定连接有与第二筒体同中心的连接筒，第一筛筒同中心设置在第二筒体中，第一筛筒的内径、环形连接板的内径和第二法兰板的内径相同，第一筛筒的外径小于第二筒体的内径，第一筛筒的前后两端分别固定连接在第二法兰板和环形连接板上，第二筛筒同中心转动设置在第一筛筒中，第二筛筒的外径与第一筛筒的内径相同，第二筛筒的后端一体成型有中空转轴，第二筛筒的前端一体成型有前细后粗的阶梯转轴，中空转轴的外径小于第一筒体的内径，中空转轴向后伸入到第一筒体内前侧部，中空转轴通过第一滚动轴承转动连接在第一筒体内前侧部，第一筒体内前侧部固定连接有轴承限位挡环，轴承限位挡环的前端面与第一滚动轴承的后端面和中空转轴的后端面均接触，轴承限位挡环的内圆周呈前小后大的圆锥面，阶梯转轴向前穿过连接筒，阶梯转轴的后侧粗轴外径小于连接筒的内径，阶梯转轴的后侧粗轴通过第二滚动轴承转动连接在连接筒中，阶梯转轴的前侧细轴伸出连接筒的前端，第一筛筒和第二筛筒的筒壁上分别均匀开设有若干个筛孔，第二筒体的下侧壁中部一体成型固定连接有出料管，出料管竖向设置，出料管上安装有第二球阀，第二筒体的前端设置有用于驱动第二筛筒转动的摆动机构，PLC控制器分别与三个第一液压油缸和两个第二液压油缸信号连接；

推动机构包括第一L型支座、第三液压油缸和摆动板，第一L型支座的竖直板上侧边与第二筒体的前端外圆下侧部一体成型固定连接，第一L型支座的竖直板下侧边与第一L型支座的水平板后侧边一体成型固定连接，第三液压油缸竖向设置，第三液压油缸的缸体底部铰接在第一L型支座的水平板上表面右侧部，摆动板的长度方向沿左右方向设置，摆动板的左侧部固定连接在阶梯转轴的前侧细轴前端面中部，摆动板的右侧部与第三液压油缸的活塞杆上端铰接，PLC控制器与第三液压油缸信号连接；

气液分离装置包括储料罐、泥浆泵和输气管，储料罐固定安装在车底板的上表面后侧部，出料管的下端固定安装在储料罐的顶板后侧部并与储料罐的内部连通，储料罐的顶板中部固定连接有第三竖直支板，第一L型支座的水平板下表面固定连接在第三竖直支板的上侧边，储料罐的外圆周后侧上部固定连接有水平支板，泥浆泵固定安装在水平支板上，储料罐的外圆周后侧下部固定连接有第一回流管，第一回流管的上端出口与泥浆泵的进口固定连接，泥浆泵的出口固定连接有第二回流管，第二回流管的上端出口固定连接在进料管上且位于第一球阀的下方，第一回流管上安装有第三球阀，输气管沿前后方向设置，输气管的进气端固定安装在储料罐的顶板前侧部，输气管上安装有驱使气体由后向前流动的第一单向阀，储料罐的外圆周左侧沿竖向设置有液位观察窗，PLC控制器与泥浆泵信号连接；

二氧化碳分离装置包括上储气罐、下储气罐、减速电机和二氧化碳分离膜，上储气罐的底部敞口，下储气罐的顶部敞口，上储气罐的外圆周左侧上部和右侧上部均固定连接有水平设置的T型支板，两块T型支板的结构相同且左右对称，每块T型支板的底部均固定连接有两根立柱，四根立柱的底部均固定连接在车底板上，下储气罐设置在上储气罐的正下方，下储气罐的外圆周左侧中部和右侧中部均固定连接有提升板，左侧的T型支板和左侧的提升板之间以及右侧的T型支板和右侧的提升板之间均固定连接有第四液压油缸，上储气罐的下端边沿和下储气罐的上端边沿均固定设置有弹性密封圈，减速电机固定安装在车底板上表面且位于储料罐和下储气罐之间，车底板上表面固定安装有两个位于减速电机和下储气罐之间且左右对称并排设置的第一竖直支架，两个第一竖直支架的上端之间转动安装有第一卷辊，车底板上表面固定安装有两个位于下储气罐前侧且左右对称并排设置的第二竖直支架，两个第二竖直支架的上端之间转动安装有第二卷辊，二氧化碳分离膜沿前后方向水平张紧设置在两个弹性密封圈之间，二氧化碳分离膜的左右方向宽度、第一卷辊的长度、第二卷辊的长度和弹性密封圈的外径相同，二氧化碳分离膜的后侧部缠绕在第一卷辊上，二氧化碳分离膜的前侧部缠绕在第二卷辊上，减速电机的动力轴沿左右方向水平设置，第一卷辊的中心轴左端向左穿过左侧的第一竖直支架且固定安装有从动皮带轮，减速电机的动力轴左端固定安装有主动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间套装有传动皮带，上储气罐的顶板后侧部固定安装有第一进气管接头，输气管的出气端与第一进气管接头的进气端固定连接，上储气罐的顶板内壁上固定安装有温度传感器和湿度传感器，上储气罐的顶板上表面右侧部固定安装有第二L型支座，第二L型支座的竖直板下侧边固定连接在上储气罐的顶板上表面，第二L型支座的竖直板上侧边与第二L型支座的水平板右侧边一体成型固定连接，第二L型支座的水平板上表面固定安装有水泵，水泵的进水口通过一根沿前后方向水平设置的进水管与外部冷却水源连接，水泵的出水口固定连接有一根竖向设置的注水管，注水管的下端固定连接在上储气罐的顶板中部，注水管上安装有驱使水流由上向下流动的第二单向阀，上储气罐的顶板中心开设有与注水管对应连通的注水孔，上储气罐的顶板内壁中部固定安装有与注水孔上下对应连通的喷头，喷头的喷射方向朝下设置，上储气罐的外圆周均匀安装有若干根圆周阵列设置的竖直电加热棒，下储气罐的外圆周前侧中部固定安装有排气管接头；

PLC控制器分别与两个第四液压油缸、减速电机、温度传感器、湿度传感器和各个竖直电加热棒信号连接；

光谱分析装置包括十字型管柱、小型计算机、动镜、定镜、光源、分束仪、红外检测器和检测管，十字型管柱由水平管和竖直管组成，水平管沿前后方向水平设置，水平管的中部和竖直管的中部连通且一体成型固定连接，车底板的上表面前侧部固定安装有两块前后并排设置的第四竖直支板，第四竖直支板所在平面沿左右方向竖向设置，水平管前侧下部和后侧下部分别固定支撑连接在两块第四竖直支板的上侧边，小型计算机通过连接杆固定安装在两块第四竖直支板的左侧边上部，动镜滑动设置在水平管后侧部中，动镜的外圆与水平管后侧部内圆滑动接触，竖直管的上端固定安装有密封盖板，定镜固定安装在密封盖板的下表面中部且位于竖直管内顶部，密封盖板的上表面固定安装有第五竖直支板，进水管的中部下侧固定支撑连接在第五竖直支板的上侧边，光源固定安装在水平管的前端内部，分束仪固定安装在十字型管柱的内部中心，分束仪所在平面与十字型管柱所在平面垂直，分束仪前低后高倾斜设置，分束仪与水平面的夹角为45°，红外检测器固定安装在竖直管的下端，红外检测器通过信号电缆与小型计算机信号连接，后侧的第四竖直支板中部开设有前后通透的圆孔，检测管沿前后方向水平穿过圆孔设置，检测管的后端设置有第二进气管接头，排气管接头和第二进气管接头之间固定连接有通气软管，检测管的前端向前穿过竖直管外圆周后侧下侧部并伸入到竖直管内部，检测管的前端固定连接在竖直管前侧内壁下侧部，检测管位于红外检测器的上方，检测管伸入到竖直管内部的一段为透明管，水平管的后端边沿一体成型固定连接有若干块圆弧支板，各块圆弧支板的圆心线均与水平管的中心线重合，各块圆弧支板的后端固定连接有管板，管板的前侧面和动镜的后侧面之间固定连接有第五液压油缸，PLC控制器与第五液压油缸和小型计算机信号连接。

2.根据权利要求1所述的现场煤层二氧化碳来源鉴别系统，其特征在于：车体包括车底板，车底板的左侧边前侧部和后侧部以及车底板的右侧边前侧部和后侧部均转动安装有与地面滚动接触的车轮，车底板的前侧边中部固定连接有用于与车头连接的挂钩，气液分离装置、二氧化碳分离装置和光谱分析装置由后至前依次排列固定安装在车底板上表面。