[发明专利]煤层注水孔内工况参数实时监测快速连接装置及方法

权利要求书

1.煤层注水孔内工况参数实时监测快速连接装置，其特征在于：包括数据监测单元(1)、管路连接单元(2)、防爆单元(3)和密封单元(4)，所述数据监测单元(1)包括流量监测器(11)、压力变送器(12)、数字化监测仪(13)，所述管路连接单元(2)包括三通快速接头(21)、阴端快速接头(22)、阳端快速接头(23)和阴阳端快速接头(24)，所述防爆单元(3)包括防爆箱体，箱门对应流量监测器(11)的显示仪盘处开有通孔(31)，箱门对应数字化监测仪(13)显示屏和按键处分别开有方孔(32)，箱体左右两侧等高处开有供阴阳端快速接头(24)的阴端接头通过的侧孔(33)，箱体外上侧设置有提手(34)，防爆箱体由内到外设置有防静电绝缘薄层(35)、防爆纤维层(36)、刚性保护层(37)，所述密封单元(4)包括用于侧孔(33)处装配密封的接头密封圈(41)、用于通孔(31)处装配密封的流量监测防爆玻璃屏密封圈(42)、用于方孔(32)处装配密封的数字化监测仪密封垫片(43)、用于密封箱门与箱体交接处的密封贴条(44)，流量监测器(11)位于管路连接单元(2)上用于实时监测流量，压力变送器(12)位于管路连接单元(2)上用于实时监测压力，管路连接单元(2)通过装配于两侧孔(33)处的阴阳端快速接头(24)与外部注水管网接通；

所述三通快速接头(21)配备有方形的固定铁板(211)，用于将三通快速接头(21)固定于箱体内右下方，所述流量监测器(11)配备有固定条(111)用于将流量监测器(11)固定安装于箱体内左下方，使三通快速接头(21)两侧端头与流量监测器(11)的两侧端头处于水平连通状态，所述数字化监测仪(13)配备有固定壳(136)用于将数字化监测仪(13)固定连接于箱体内上方；

所述三通快速接头(21)的三端皆为阴端接头，阴端快速接头(22)两端皆为阴端接头，阳端快速接头(23)两端皆为阳端接头，阴阳端快速接头(24)一端为阴端接头另一端为阳端接头，三通快速接头(21)上端接头与压力变送器(12)通过阴阳端快速接头(24)固定连通，该处阴阳端快速接头(24)阴端采用内螺纹连接安装压力变送器(12)，其余相互匹配的接头对接后采用U形销连接，三通快速接头(21)的右端接头与装配于箱体右侧的侧孔(33)处的阴阳端快速接头(24)的阳端接头固定连通，三通快速接头(21)的左端接头与流量监测器(11)的右侧接头通过阳端快速接头(23)固定连通，流量监测器(11)的左侧接头与装配于箱体左侧的侧孔(33)处的阴阳端快速接头(24)的阳端接头固定连通，使管道均处于水平状态；

注水时，水流水平经过连接管道，将流量与压力数据通过航空插头传输给数字化监测仪(13)，并在TFT显示屏幕(131)上显示出对应曲线图，根据曲线变化实时监测水流；

所述数字化监测仪(13)配置有用于接收流量监测器(11)数据的四芯航空插头(134)、用于接收压力变送器(12)数据的五芯航空插头(135)；

当监测数据显示流量持续增加，而注水压力突然消失，即可判定注水失效，需要进行重新施工；

使用该煤层注水孔内工况参数实时监测快速连接装置，包括以下步骤：

步骤A、煤层注水孔内工况参数实时监测快速连接装置与矿井注水管网进行接通，先对注水管路的管径进行设计，管径端头采用阳端快速插头，再将位于箱体两侧的阴阳端快速接头(24)的阴端接头与外部注水管网的阳端接头匹配连通，使水流顺利通过实时监测快速连接装置；

步骤B、准备工作，数字化监测仪(13)的插槽里放入TF存储卡(132)，通过数字化监测仪(13)设置压力监测上限，对流量监测器(11)和压力变送器(12)进行数据校准；

步骤C、开始注水，水流通过注水管网流过装置的内部连通管道时，装置内压力变送器(12)及流量监测器(11)监测到孔内注水压力P和注水流量Q数据变化，分别通过四芯航空插头(134)和五芯航空插头(135)将数据传输给数字化监测仪(13)，数字化监测仪(13)的显示屏上快速生成P—Q分析曲线和监测数据，当压力超限时运行程序自动切断，装置停止监测，人工检测后若继续监测，重复步骤A—C；

步骤D、结束注水，卸下外部注水管，对装置内部连通管道进行检修，清理干燥后存放以便循环利用。