一种平衡水分煤样的自动制备装置和制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种平衡水分煤样的自动制备装置及制备方法。该装置包括：恒温箱、隔板、样品台、称量轴承、电子天平、蒸发槽和控制电路板；恒温箱的上部经隔板分隔为平衡水分舱，蒸发槽和样品台置于平衡水分舱内，电子天平置于隔板下方；隔板中部设置有孔；称量轴承从孔穿过，顶部与样品台连接，底部与电子天平连接；恒温箱和电子天平分别与控制电路板电连接，由控制电路板设定温度以及采集数据，并根据采集的数据计算和提示平衡水分结果。本装置称量过程不需要取出煤样，因而煤样和外部空气环境不接触，不会产生干燥误差，而且本装置制样过程自动实现称量计算，无需人为监督干涉，既可以提高制样效率，也可以减少外部环境干扰。也可以减少外部环境干扰。也可以减少外部环境干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种平衡水分煤样的自动制备装置和制备方法


[0001]本专利技术涉及煤层气领域，具体涉及一种平衡水分煤样的自动制备装置和制备方法。

技术介绍

[0002]煤层气是一种与煤炭共生、以吸附状态为主储存在煤层内的非常规天然气，主要成分以甲烷为主。我国煤层气资源储量丰富，由于其热值与天然气相当，燃烧产物洁净，对能源、煤矿安全、环保都有着十分重要的意义。近年来，煤层气产业开发取得了快速的发展。
[0003]在煤层气的勘探开发过程中，等温吸附测试是最为重要的室内实验之一，该实验利用平衡水分煤样在样品舱内与一定压力的气体发生吸附作用，测定气体吸附量，随气体压力的提高绘制吸附曲线，并根据吸附方程计算理论最大吸附量。该实验可以用于估算储量、估算可采量等过程。而制备实验中使用的平衡水分煤样，则成为该实验的重要一环。
[0004]现有的平衡水分煤样主要通过人工手动方式制备，存在操作繁琐、称量过程因暴露干燥产生误差等问题，因而常常导致制样失败，影响实验进度。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，提出了本申请的一种平衡水分煤样的自动制备装置和制备方法，以便克服上述问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：
[0007]依据本申请的一个方面，提供了一种平衡水分煤样的自动制备装置，该装置包括：恒温箱、隔板、样品台、称量轴承、电子天平、蒸发槽和控制电路板；
[0008]恒温箱的上部经隔板分隔为平衡水分舱，蒸发槽和样品台置于平衡水分舱内，电子天平置于隔板下方；/>[0009]隔板中部设置有孔；称量轴承从孔穿过，称量轴承的顶部与样品台连接，称量轴承的底部与电子天平连接；
[0010]恒温箱和电子天平分别与控制电路板电连接，由控制电路板设定温度以及采集数据，并根据采集的数据计算和提示平衡水分结果。
[0011]可选地，装置还包括水位报警传感器，水位报警传感器浸没设置在蒸发槽中，并与控制电路板连接。
[0012]可选地，样品台上设置有样品托盘，样品台的尺寸大于样品托盘，样品台的边缘设置有挡板。
[0013]可选地，平衡水分舱安装有舱门，舱门设置有透明观察窗，透过透明观察窗能够观察到蒸发槽内的水位。
[0014]可选地，舱门设置有把手，把手在关闭时与恒温箱的外壳连接口锁死，舱门的内侧外缘还安装有密封条。
[0015]可选地，称量轴承的顶部与样品台固定连接，称量轴承的底部通过配重底座置于
电子天平上，与电子天平接触连接。
[0016]可选地，隔板的孔处还设置有密封连接的耐高温硅胶盘；称量轴承穿过隔板的孔的部分设置有直径缩小的分段，耐高温硅胶盘的中部设置有孔径小于分段直径的通孔，安装时耐高温硅胶盘嵌套在称量轴承的分段处。
[0017]可选地，蒸发槽为透明材质，顶部敞开，并设置有多个，均匀放置在平衡水分舱内的各处。
[0018]可选地，装置还包括连接控制电路板的控制按钮、指示灯、显示屏和/或打印装置；
[0019]控制按钮包括称量托盘按钮、开始制样按钮和临时称量按钮；
[0020]指示灯包括制备中指示灯、制备完成指示灯和水位异常指示灯；
[0021]显示屏显示初始样品质量、上次称量质量、本次称量质量和质量变化率；
[0022]打印装置用于实现称量数据的字条打印。
[0023]依据本申请的另一方面，提供了一种平衡水分煤样的自动制备方法，利用如上任一项的自动制备装置进行，该方法包括：
[0024]步骤一：启动自动制备装置，设定恒温箱平衡温度，并向蒸发槽内加入足量硫酸钾过饱和溶液，等待至自动制备装置稳定；
[0025]步骤二：在放置煤样前，称量样品台的当前质量m0；
[0026]步骤三：制取粒度为0.25mm～0.18mm的煤样，空气干燥后称取不少于35g煤样，将煤样置于样品台内，均匀加入适量蒸馏水，由控制电路板按预设时间间隔采集电子天平的质量数据；
[0027]步骤四：待控制电路板计算得煤样的质量变化率达到预设条件，即说明平衡水分煤样制备完成。
[0028]综上所述，本申请的有益效果是：
[0029]本装置在制样时，煤样在平衡水分舱中进行水分吸收，称量过程不需要取出，因而煤样和外部空气环境不直接接触，既可以提高制样效率，也可以减少外部环境干扰；装置的控制电路板能够自动采集数据，计算并提示煤样平衡水分的结果，正常运行下不需要每天进行人工操作，可以提高工作效率；制样的任一阶段乃至制样完毕后，样品质量可随时获知，并且能够持续维护样品的湿度环境，方便后续实验的开发设计。
附图说明
[0030]图1为本申请一个实施例提供的一种平衡水分煤样的自动制备装置结构示意图；
[0031]图2为图1所示实施例的外部示意图；
[0032]图3为图1所示实施例的隔板处的圆形法兰垫圈和耐高温硅胶盘示意图；
[0033]图4为本申请一个实施例提供的一种平衡水分煤样的制备方法流程示意图。
[0034]图中：1、电子天平；2、配重底座；3、称量轴承；4、耐高温硅胶盘；5、圆形法兰垫圈；6、螺栓；7、样品台；8、样品托盘；9、煤样；10、蒸发槽；11、蒸馏水；12、硫酸钾；13、水位报警传感器；14、隔板；15、恒温箱；151、平衡水分舱；16、控制面板；17、恒温箱开关；18、控制电路板；31、装置开关；32、称量托盘按钮；33、开始制样按钮；34、临时称量按钮；35、制备中指示灯；36、制备完成指示灯；37、水位异常指示灯；38、显示屏；39、打印装置；40、透明观察窗；41、把手。
具体实施方式
[0035]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0036]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0037]本申请的技术构思是：利用恒温箱设置环境稳定的平衡水分舱，于其中设置蒸发槽和样品台，实现煤样的水分吸附平衡，并借助称量轴承、电子天平和控制电路板，自动实现煤样质量数据的称量，提高制作效率，同时避免人为手动操作的繁琐过程，尤其避免称量时煤样暴露在外部干燥空气环境中造成的误差。
[0038]图1至图3示出了本申请一个实施例提供的一种平衡水分煤样的自动制备装置结构示意图。如图1至图3所示，一种平衡水分煤样9的自动制备装置，该装置包括：恒温箱15、隔板14、样品台7、称量轴承3、电子天平1、蒸发槽10和控制电路板。
[0039]恒温箱15的上部经隔板14分隔为平衡水分舱151，蒸发槽10和样品台7置于平衡水分舱151内，电子天平1置于隔板14下方。
[0040]隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平衡水分煤样的自动制备装置，其特征在于，所述装置包括：恒温箱、隔板、样品台、称量轴承、电子天平、蒸发槽和控制电路板；所述恒温箱的上部经所述隔板分隔为平衡水分舱，所述蒸发槽和所述样品台置于所述平衡水分舱内，所述电子天平置于所述隔板下方；所述隔板中部设置有孔；所述称量轴承从所述孔穿过，所述称量轴承的顶部与所述样品台连接，所述称量轴承的底部与所述电子天平连接；所述恒温箱和所述电子天平分别与所述控制电路板电连接，由所述控制电路板设定温度以及采集数据，并根据采集的数据计算和提示平衡水分结果。2.根据权利要求1所述的平衡水分煤样的自动制备装置，其特征在于，所述装置还包括水位报警传感器，所述水位报警传感器浸没设置在所述蒸发槽中，并与所述控制电路板连接。3.根据权利要求1所述的平衡水分煤样的自动制备装置，其特征在于，所述样品台上设置有样品托盘，所述样品台的尺寸大于所述样品托盘，所述样品台的边缘设置有挡板。4.根据权利要求1所述的平衡水分煤样的自动制备装置，其特征在于，所述平衡水分舱安装有舱门，所述舱门设置有透明观察窗，透过所述透明观察窗能够观察到所述蒸发槽内的水位。5.根据权利要求4所述的平衡水分煤样的自动制备装置，其特征在于，所述舱门设置有把手，所述把手在关闭时与所述恒温箱的外壳连接口锁死，所述舱门的内侧外缘还安装有密封条。6.根据权利要求1所述的平衡水分煤样的自动制备装置，其特征在于，所述称量轴承的顶部与所述样品台固定连接，所述称量轴承的底部通过配重底座置于所述电子天平上，与所述电子天平接触连接。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春虎，成前辉，徐博瑞，邓泽，马莉丽，杨筝，王鑫，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院廊坊分院，
类型：发明
国别省市：