一种阈值可调的精密泄压方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种阈值可调的精密泄压方法及装置，属于煤矿安全技术领域，尤其适用于定压条件下瓦斯解吸规律测试与研究。阈值可调的精密泄压装置由充气系统和泄压系统两部分组成，充气系统包括氮气瓶、缓冲罐、精密压力表、阀门以及管路，泄压系统由密闭腔体、软胶管及管路组成。首先向密闭腔体中添加可淹没软胶管的水量，通过充气系统向密闭腔体中充入气体并调节至特定压力值P0，当容器中压力大于特定压力值P0时，软胶管张开，气体通过管路排出，当容器压力小于或等于特定压力值P0时，软胶管闭合，该方法与装置可以做到精密泄压，有效解决了在泄压过程中泄压不准确的问题。
【专利说明】
一种阈值可调的精密泄压方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种阈值可调的精密泄压方法及装置，属于煤矿安全技术领域，尤其适用于定压条件下解吸规律测试与研究。
【背景技术】
[0002]目前，煤体瓦斯解吸规律测试与研究是在一个大气压环境下进行的，然而煤体瓦斯赋存环境往往大于一个大气压，因此其解吸环境也大于一个大气压。如果在实验室模拟这个环境压力，采用目前市场上现有的单向泄压阀是不精确的，因为单向泄压阀的主要工作原理是:靠其内部的弹簧伸缩来泄压的，弹簧的阻尼过大会造成泄压过小，弹簧的阻尼过小会造成泄压过大，综合分析单向泄压阀存在着较大的误差，且不够灵敏。
[0003]因此，如果在实验室准确模拟煤层瓦斯赋存的压力，有必要建立一种阈值可调的精密泄压阀的方法与装置，其没有阻尼、非常灵敏，可以有效的解决泄压过大或过小的问题，做到精密泄压。
【发明内容】
[0004]为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本文提供了一种能够阈值可调精密泄压的方法与装置，并可以保持容器31在一定的压力值Po条件下解吸。
[0005]本发明涉及一种阈值可调的精密泄压方法及装置，由充气系统和泄压系统两部分组成;所述的泄压系统通过位于密闭腔体23上端的腔体接口 14与充气系统相连，泄压系统中的密闭腔体23内安装软胶管22—根，软胶管的长度为5?10cm，软胶管22上端与管路19相连接，软胶管22下端与管路24相连接，管路24下端安装变径装置28，变径装置28与管路30相连接，管路30上安装阀门29且管路30连通容器31。
[0006]进一步，所述的充气系统包括氮气瓶、缓冲罐、压力表、阀门以及管路，通过管路，氮气瓶I与阀门2相连，阀门2与缓冲罐3相连，缓冲罐3与阀门5相连，其中缓冲罐3与阀门5之间的管路上安装精密压力表4，阀门5与四通7相连，在四通7上端口安装压力表6，四通7下端口通过管路与腔体接口 14相连接。
[0007]进一步，所述软胶管22外部由带孔眼的铁皮套管21包裹。
[0008]进一步，泄压系统中的管路19穿过腔体23上端的中心接口被腔体23外侧的六角螺母15紧固，六角螺母15通过螺纹与管路19连接，腔体23上盖有O形圈17和O形圈18，0形圈17和O形圈18位于六角螺母15下面。腔体23底部的中心接口被腔体23外侧的六角螺母27紧固，六角螺母27通过螺纹与管路24连接，腔体23底部有O形圈25和O形圈26，0形圈25和O形圈26位于六角螺母27上面。
[0009]利用阈值可调的精密泄压装置提供一种精密泄压方法，按照如下步骤进行: 步骤一，打开腔体上盖，向腔体23中加入一定量的水，水的高度达到淹没软胶管22即可，然后通过螺栓13和螺栓16紧固上盖；
步骤二，关闭装置中的所有阀门2、5、8、9、11、29，打开氮气瓶I的阀门，然后打开阀门2，向缓冲罐3冲入一定量的气体，充气完毕后关闭氮气瓶I的阀门和阀门2;打开阀门5和阀门9，向腔体23中充入一定量的气体，使精密压力表6示数值P与容器31设定的压力值Po相等，充气完毕后关闭阀门5和阀门9;
步骤三，打开阀门29和阀门11，随着时间的增大，容器31中的煤32解吸出的气体量越来越大，因此气体压力也越来越大；当容器31中的气体压力P1大于所设定的压力Po时，软胶管张开，气体通过管路排出，因此容器中的气体压力降低；当容器中的气体压力小于或等于腔体中的气体压力时，软胶管在水和气的作用下再次闭合。
[0010]本发明利用了软胶管管壁的弹性，使得软胶管在水和气的压力作用下闭合，该方法与装置无阻尼且反应灵敏，可以做到精密泄压，有效地解决了泄压不精确的问题。
【附图说明】
[0011]图1为本发明一种阈值可调的精密泄压方法及装置的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明的实施做进一步的详细说明。
[0013]本发明为一种阈值可调的精密泄压方法及装置，适用于对容器内要求保持恒定的压力系统。如图1所示，阈值可调的精密泄压装置，由充气系统和泄压系统两部分组成。
[0014]所述的充气系统通过管路将氮气瓶1、阀门2、缓冲罐3、压力表4、阀门5、四通7依次相连，在四通7上安装压力表6，四通7右端口通过管路与阀门8相连，四通7下端口通过管路与腔体接口 14相连接;关闭装置中的所有阀门2、5、8、9、11、29，打开氮气瓶I的阀门，然后打开阀门2，向缓冲罐3冲入一定量的气体，充气完毕后关闭氮气瓶I的阀门和阀门2;打开阀门5和阀门9，向腔体23中充入一定量的气体，使精密压力表6示数值P与容器20设定的压力值Po相等，充气完毕后关闭阀门5和阀门9;充气系统是为了调节泄压系统中密闭腔体中的压力，使密闭腔体中的压力值P所连接的容器所需保持的恒定压力值Po—致。
[0015]所述的泄压系统通过位于密闭腔体23上端的腔体接口14与充气系统相连，泄压系统中的密闭腔体23内安装软胶管22—根，软胶管的长度为5?10cm，软胶管22上端与管路19相连接，软胶管22下端与管路24相连接，管路24下端安装变径装置28，变径装置28与管路30相连接，管路30上安装阀门29且管路30连通容器31;使用时，向密闭腔体中加入水使得水位高于软胶管顶端，然后通过充气系统调节密闭腔体内的压力，使得密闭腔体23内的压力值P与容器31所设定的压力值Po—致，泄压系统通过软胶管的闭合，使得所连接的容器31中的气体定量的泄出，从而保持了容器内压力值的恒定;软胶管21外部有带孔眼的铁皮套管14包裹，紧固了软胶管并且便于安装。
[0016]泄压系统中的压力必须恒定不变，才能起到对容器31的压力保持恒定不变的控制作用，因此泄压系统中的密闭腔体23必须保证密不透气，螺母13和螺母16紧固上盖，管路19穿过腔体23上端的中心接口被腔体23外侧的六角螺母15紧固，六角螺母15通过螺纹与管路19连接，腔体23上盖有O形圈17和O形圈18，0形圈17和O形圈18位于六角螺母15下面;管路24穿过腔体23底部的中心接口被腔体23外侧的六角螺母27紧固，六角螺母27通过螺纹与管路24连接，腔体23底部有O形圈25和O形圈26，O形圈25和O形圈26位于六角螺母27上面，通过螺母与O形圈的作用使得，管路在贯通密闭腔体时，连接处的密闭性良好，从而保证了密闭腔体的气密性。
[0017]本发明还包括一种阈值可调的精密泄压方法，利用上述阈值可调的精密泄压装置，按如下步骤进行:
步骤一，打开腔体上盖，向腔体23中加入一定量的水，水的高度达到淹没软胶管22即可，然后通过螺栓13和螺栓16紧固上盖；
步骤二，关闭装置中的所有阀门2、5、8、9、11、29，打开氮气瓶I的阀门，然后打开阀门2，向缓冲罐3冲入一定量的气体，充气完毕后关闭氮气瓶I的阀门和阀门2;打开阀门5和阀门9，向腔体23中充入一定量的气体，使精密压力表6示数值P与容器31设定的压力值Po相等，充气完毕后关闭阀门5和阀门9;
步骤三，打开阀门29和阀门11，随着时间的增大，容器31中的煤32解吸出的气体量越来越大，因此气体压力也越来越大。当容器31中的气体压力P1大于所设定的压力Po时，软胶管张开，气体通过管路排出，因此容器中的气体压力降低；当容器中的气体压力P1小于或等于腔体中的气体压力P时，软胶管在水和气的作用下再次闭合。
【主权项】
1.一种阈值可调的精密泄压方法及装置，其特征在于，由充气系统和泄压系统两部分组成;所述的泄压系统通过位于密闭腔体(23)上端的腔体接口(14)与充气系统相连，泄压系统中的密闭腔体(23)内安装软胶管(22)—根，软胶管的长度为5?10cm，软胶管(22)上端与管路(19)相连接，软胶管(22)下端与管路(24)相连接，管路(24)下端安装变径装置(28)，变径装置(28)与管路(30)相连接，管路(30)上安装阀门(29)且管路(30)连通容器(31)。2.如权利要求1所述的一种阈值可调的精密泄压方法及装置，其特征在于，所述的充气系统包括氮气瓶、缓冲罐、压力表、阀门以及管路，通过管路，氮气瓶(I)与阀门(2)相连，阀门(2)与缓冲罐(3)相连，缓冲罐(3)与阀门(5)相连，其中缓冲罐(3)与阀门(5)之间的管路上安装精密压力表(4)，阀门(5)与四通(7)相连，在四通(7)上端口安装压力表(6)，四通(7)下端口通过管路与腔体接口( 14)相连接。3.如权利要求1所述的一种阈值可调的精密泄压方法及装置，其特征在于，所述软胶管(22)外部由带孔眼的铁皮套管(21)包裹。4.如权利要求1所述的一种阈值可调的精密泄压方法及装置，其特征在于，所述泄压系统中的管路(19)穿过腔体(23)上端的中心接口被腔体(23)外侧的六角螺母(15)紧固，六角螺母(15)通过螺纹与管路(19 )连接，腔体(23 )上盖有O形圈(17 )和O形圈(18)，O形圈(17 )和O形圈(18)位于六角螺母(15)下面;管路(24)穿过腔体(23)底部的中心接口被腔体(23)外侧的六角螺母(27)紧固，六角螺母(27)通过螺纹与管路(24)连接，腔体(23)底部有O形圈(25)和O形圈(26)，0形圈(25)和O形圈(26)位于六角螺母(27)上面。5.—种阈值可调的精密泄压方法，其特征在于，该方法利用权利要求1所述的精密泄压装置按照如下步骤进行: 步骤一，打开腔体上盖，向腔体(23)中加入一定量的水，水的高度达到淹没软胶管(22)即可，然后通过螺栓(13)和螺栓(16)紧固上盖； 步骤二，关闭装置中的所有阀门(2)、(5)、(8)、(9)、(11)、(29)，打开氮气瓶(1)的阀门，然后打开阀门(2)，向缓冲罐(3)冲入一定量的气体，充气完毕后关闭氮气瓶(I)的阀门和阀门(2);打开阀门(5)和阀门(9)，向腔体(23)中充入一定量的气体，使精密压力表(6)示数值P与容器(31)设定的压力值Po相等，充气完毕后关闭阀门(5)和阀门(9); 步骤三，打开阀门(29 )和阀门(11 )，随着时间的增大，容器(31)中的煤(32)解吸出的气体量越来越大，因此气体压力也越来越大；当容器(31)中的气体压力Pi大于所设定的压力Po时，软胶管张开，气体通过管路排出，因此容器中的气体压力降低；当容器中的气体压力小于或等于腔体中的气体压力时，软胶管在水和气的作用下再次闭合。
【文档编号】F17C7/00GK105889752SQ201610407431
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】王兆丰, 岳基伟, 李皓伟, 陈金生, 陈滔, 董家昕, 柯巍, 樊亚庆, 顾熠凡, 程小庆
【申请人】河南理工大学