一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法技术

一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法，涉及煤矿瓦斯抽排技术领域。该测试方法包括以下步骤：将带有压力传感器的螺纹盖拧在罐体内，保证密封严实；用液压泵对弹性膨胀罐的液压胶囊经行充压，将膨胀材料同时装入两个罐内，保证膨胀材料充满罐体；将压力传感器记录下的膨胀压的压力数值通过公式计算，得到膨胀材料膨胀压的大小。

【技术实现步骤摘要】
一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法
本专利技术涉及煤矿瓦斯抽排
，尤其涉及一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法。
技术介绍
膨胀材料是一种无公害的破碎材料，已被广泛应用于石材开采、岩石破碎等领域，在延伸至矿山开采和治理领域，其中膨胀压是用来衡量膨胀材料最主要的性能指标，直接关系到开采效果。另外，膨胀材料的水化反应受温度影响很大，在高温40℃以上水化太快，容易喷孔；在0℃以下，水化太慢，破碎效果极差。目前对膨胀材料膨胀压的测试，比较常用的方法有外管法、内管法及压力传感器，且这三种测试方法均是利用应变片测量反应的应变值，从而得出膨胀压。这些测量方法的缺点是测试工艺复杂，测试结果精度不高，释放大量热量，对电子元件危害大，不能够重复利用，从而提高成本，最重要的是膨胀材料作用于被破碎物时形成损伤区，损伤区内部产生应力释放，减小膨胀阻力，所以这三种方法并不能真实测量膨胀压和温度。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种测试工艺简单、测试精度高及可重复使用的测量膨胀材料膨胀压和温度的测试方法，并且可以分别测量非损伤阶段和损伤阶段的膨胀压和反应温度。本专利技术所采取的技术方案是：一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法，该测试方法中所使用的测试装置包括：弹性膨胀罐和刚性膨胀罐，所述的弹性膨胀罐和刚性膨胀罐设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器通过线缆与传感接受器相连接。所述弹性膨胀罐内部设置有液压胶囊，液压胶囊连接液压表和传感器，通过双向变量液压泵增加压力。所述弹性膨胀罐液压传感器与传感接受器相连。所述弹性膨胀罐和刚性膨胀罐外内径尺寸相同，长度相同。所述弹性膨胀罐和刚性膨胀罐两端分别用带有压力传感器和温度传感器的螺纹盖密封，螺纹盖各尺寸相同。该测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法包括以下步骤：步骤一：将带有压力传感器的螺纹盖拧在罐体内，保证密封严实；步骤二：使用液压泵对弹性膨胀罐的液压胶囊经行充压，保证压力在0～0.1Mpa；步骤三：将膨胀材料同时装入两个罐内，并将静态破碎剂捣实平整，保证膨胀材料充满罐体；步骤四：快速拧紧带有温度传感器的螺纹盖，保证拧紧密封；步骤五：反应开始，膨胀材料的会慢慢膨胀，温度升高，在未损伤阶段，刚性膨胀罐内的膨胀材料受到纵向和径向约束，压力传感器和温度传感器会记录下膨胀压的压力和温度数值；步骤六：随着时间的推移，膨胀压越来越高，达到损伤阶段，弹性膨胀罐内的膨胀材料开始挤压液压胶囊，胶囊开始受压变形，体积开始增大，液压传感器，压力传感器和温度传感器会记录下膨胀压的压力和温度数值；步骤七：将压力传感器记录下的膨胀压的压力数值通过公式计算，即得到膨胀材料膨胀压的大小。本专利技术的有益效果：1.本专利技术与现有技术相比，测试工艺简单，无需复杂的应变片粘贴、降温工艺，测试成本低廉，密封性好，可重复使用。2.本专利技术与现有技术相比，直接通过压力传感器测试静态破碎剂在管筒内产生的膨胀压，有效避免了膨胀材料与水反应放热产生的热输出等不良效应对测试结果的影响。3.本专利技术与现有技术相比，温度传感器和压力传感器能直接读取温度和膨胀压数据，提高了测试精度。4.本专利技术与现有技术相比，可以分别测量非损伤阶段和损伤阶段的膨胀压和反应温度，并且得出反应温度和膨胀压之间的关系。附图说明图1为本专利技术的测量膨胀材料膨胀压与温度的测试装置结构示意图；图2为本专利技术为弹性膨胀罐和刚性膨胀罐的装卸图；图3为本专利技术的测试装置的具体实例中在非损伤阶段和损伤阶段中得到的膨胀压的曲线图；图4为本专利技术的测试装置的具体实例中得到的温度的曲线图。图中，1-温度传感器，2-压力传感器，3-膨胀材料，4-液压表，5-双向变量液压泵，6-传感接收系统，7-液压传感器，8-液压胶囊，9-弹性膨胀罐，10-刚性膨胀罐。具体实施方式以下参照附图及实施例对本专利技术进行详细的说明：如图1所示，测量膨胀材料膨胀压与温度的测试装置，包括弹性膨胀罐9和刚性膨胀罐10中的温度传感器1，压力传感器2，液压表4，双向变量液压泵5和液压传感器7通过线缆连接到传感接收系统6。所述弹性膨胀罐液压传感器9内部设置有液压胶囊液压传感器7，液压胶囊液压传感器8，连接液压表4和传感器7，通过双向变量液压泵5增加压力。所述弹性膨胀罐液压传感器7与传感接受器6相连。所述弹性膨胀罐9和刚性膨胀罐10外内径尺寸相同，长度相同。所述弹性膨胀罐和刚性膨胀罐两端分别用带有压力传感器和温度传感器的螺纹盖密封，螺纹盖各尺寸相同。采用所述的测量膨胀材料膨胀压和温度的测试装置的测试方法，包括以下步骤：步骤一：将带有压力传感器的螺纹盖拧在罐体内，保证密封严实；步骤二：使用液压泵对弹性膨胀罐的液压胶囊经行充压，保证压力在0～0.1Mpa；步骤三：将等量相同配比的的膨胀材料搅拌均匀同时装入两个罐内，并将静态破碎剂捣实平整，保证膨胀材料充满罐体；步骤四：快速拧紧带有温度传感器的螺纹盖，保证拧紧密封；步骤五：反应开始，膨胀材料的会慢慢膨胀，温度升高，在未损伤阶段，刚性膨胀罐内的膨胀材料受到纵向和径向约束，压力传感器和温度传感器会记录下膨胀压的压力和温度数值；步骤六：随着时间的推移，膨胀压越来越高，达到损伤阶段，弹性膨胀罐内的膨胀材料开始挤压液压胶囊，胶囊开始受压变形，体积开始增大，液压传感器，压力传感器和温度传感器会记录下膨胀压的压力和温度数值；步骤七：将压力传感器记录下的膨胀压的压力数值通过公式计算，即得到膨胀材料膨胀压的大小。本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术与现有技术相比，测试工艺简单，无需复杂的应变片粘贴、降温工艺，测试成本低廉，密封性好，可重复使用。2.本专利技术与现有技术相比，直接通过压力传感器测试静态破碎剂在管筒内产生的膨胀压，有效避免了膨胀材料与水反应放热产生的热输出等不良效应对测试结果的影响。3.本专利技术与现有技术相比，温度传感器和压力传感器能直接读取温度和膨胀压数据，提高了测试精度。4.本专利技术与现有技术相比，可以分别测量非损伤阶段和损伤阶段的膨胀压和反应温度，并且得出反应温度和膨胀压之间的关系。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法，该测试方法中所使用的测试装置包括：弹性膨胀罐和刚性膨胀罐，所述的弹性膨胀罐和刚性膨胀罐设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器通过线缆与传感接受器相连接；所述弹性膨胀罐内部设置有液压胶囊，液压胶囊连接液压表和液压传感器，通过双向变量液压泵增加压力；所述弹性膨胀罐液压传感器与传感接受器相连；所述弹性膨胀罐和刚性膨胀罐外内径尺寸相同，长度相同；所述弹性膨胀罐和刚性膨胀罐两端分别用带有压力传感器和温度传感器的螺纹盖密封，螺纹盖各尺寸相同；其特征在于，该测试方法包括以下步骤：步骤一：将带有压力传感器的螺纹盖拧在罐体内，保证密封严实；步骤二：使用液压泵对弹性膨胀罐的液压胶囊经行充压，保证压力在0～0.1Mpa；步骤三：将膨胀材料同时装入两个罐内，并将静态破碎剂捣实平整，保证膨胀材料充满罐体；步骤四：快速拧紧带有温度传感器的螺纹盖，保证拧紧密封；步骤五：反应开始，膨胀材料的会慢慢膨胀，温度升高，在未损伤阶段，刚性膨胀罐内的膨胀材料受到纵向和径向约束，压力传感器和温度传感器会记录下膨胀压的压力和温度数值；步骤六：随着时间的推移，膨胀压越来越高，达到损伤阶段，弹性膨胀罐内的膨胀材料开始挤压液压胶囊，胶囊开始受压变形，体积开始增大，液压传感器，压力传感器和温度传感器会记录下膨胀压的压力和温度数值；步骤七：将压力传感器记录下的膨胀压的压力数值通过公式计算，得到膨胀材料膨胀压的大小。...

【技术特征摘要】
1.一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法，该测试方法中所使用的测试装置包括：弹性膨胀罐和刚性膨胀罐，所述的弹性膨胀罐和刚性膨胀罐设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器通过线缆与传感接受器相连接；所述弹性膨胀罐内部设置有液压胶囊，液压胶囊连接液压表和液压传感器，通过双向变量液压泵增加压力；所述弹性膨胀罐液压传感器与传感接受器相连；所述弹性膨胀罐和刚性膨胀罐外内径尺寸相同，长度相同；所述弹性膨胀罐和刚性膨胀罐两端分别用带有压力传感器和温度传感器的螺纹盖密封，螺纹盖各尺寸相同；其特征在于，该测试方法包括以下步骤：步骤一：将带有压力传感器的螺纹盖拧在罐体内，保证密封严实；步骤二：使用液压泵对弹性膨胀罐的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉勇，巩学敏，常文杰，杨忠东，郭达，关联合，崔啸，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北;13