专利名称：全自动煤胶质层指数测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤胶质层指数测量装置，特别是涉及一种综合应用电 子、机械传动、控制、计算机技术的全自动煤胶质层指数测量仪。
背景技术：
用胶质层指数来分类煤这项技术，是由前苏联提出的，主要在前苏联 影响的地区，例如东欧地区和中国使用。胶质层指数测量仪用于测定烟煤 的胶质层指数，并以此来鉴定焦煤的特征，并鉴定出炼焦用煤、生产用煤 和商品煤的质量。这项技术可广泛应用于煤炭、冶金、地质勘探、化工部 门，目前国内外的胶质仪全部为手动测量，最近有的厂家把原来的煤体积 用记录纸记录的方式改进为用距离测量装置和计算机结合的方式，但是胶 质层指数测量仍然是由人工操作。根据GB479 —87《烟煤胶质层指数测量方法》的规定，每次试验大约要 用3个小时，试验人员约每五分钟就要测量一次试-睑人员劳动强度大；而 且对于不同的煤种测量方法有所不同，需要试验人员有相当的经验，因此 也难免有时候会出现偏差。随着计算机技术、传感器技术、机械传动技术的飞速发展，按照国家 标准开发全自动胶质层指数测量仪已成为可能，其不仅可以使我国煤胶质 层指数测量仪的技术水平大幅度提高，降低由于人为造成的试验误差和试 验无效，降低试验人员的劳动强度。目前，在国内已经有关于煤胶质层指数测量的报道，并且也有相关的 自动化测量装置正在试制过程之中，但是这些自动化测量装置的结构过于 繁杂，影响其准确测量的因素和环节就很多，其中一个很大的缺陷是要求 探针始终保持垂直。实际生产中，测量小孔因为人为的原因，多数不会很 垂直，而探针如果固定保持垂直，这样在测量过程中，探针一定会首先接 触到小孔壁，产生力值，被误判为胶质上上下表面，使测得结果不真实。由于上述装置的结构过于复杂，其相应的测量方法和过程也4艮繁瑣、复 杂，造成此项测量工作的效率不高，以及测量工作的准确率难以掌握和控 制；同时造成该测量装置生产成本高，加工制造比较困难，使用方法不够 简便，因此也比较难于推广应用。由此可见，上述现有的煤胶质层指数测量装置在结构、方法与使用 上，显然仍存在有不便与缺陷，亟待加以进一步改进。为了解决煤胶质层指数测量装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长 久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适合的结构能 够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的煤胶质层指数测量装置存在的缺陷，本发明人基于 从事此类产品设计制造多年丰富的实际经验及专业知识，并配合学理的运 用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的全自动煤胶质层指数测量 仪，能够改进一般现有的煤胶质层指数测量装置，使其更具有实用性。经过 不断的研究、设计，并经反复试作样品和改进后，终于创设出具有实用价 值的本发明。发明内容本发明的主要目的在于，克服现有的煤胶质层指数测量装置存在的缺 陷，而提供一种新的全自动煤胶质层指数测量仪，所要解决的技术问题是 使其综合应用电子、机械传动、控制、计算机技术，能实现胶质层指数全自动测量、提高精度、降低劳动强度和人为误差；同时还使其结构简单合 理、性能稳定；相应的测量方法和过程清晰明了；降低其生产成本，方便 加工制造和使用，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种全自动煤胶质层指数测量仪，其包括步进电机驱动 装置l、测力装置的探针2、支架3、底座4、加热炉7、高度自动测量装置 9、电动缸支架11、连接螺钉12和煤杯13; 其中的—支架3设置在底座4 上，并与电动缸支架11连接；步进电机驱动装置1通过连接螺钉12固定 在电动缸支架11上；与步进电机驱动装置1连接的测力装置的探针2深 入到产生胶质层的煤杯13中，煤杯13设置在加热炉7中，加热炉7固定 设置在底座4上；上述的测力装置的揮:针2采用悬挂式结构；在支架3的 上部装设有杠杆装置，在杠杆装置的外侧还设有高度自动测量装置9，其通 过RS232接口与计算机进行数据通信。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的全自动煤胶质层指数测量仪，其中所述的测力装置的探针2由 粗部22和细部23组合而成；其中粗部22的直径大于细部23的直径，粗 部22和细部23都采用高温合金制成；在所述的测力装置的探针2的上部设 置有探针的测力部分21和测力传感器24;探针的测力部分21与粗部22的 一端相连接；在所述的测力装置的探针2的顶部上表面设置有螺紋25，探 针2通过螺紋25与步进电^L驱动装置1连接。前述的全自动煤胶质层指数测量仪，其中所述的测力部分21的上 端与传感器24分离有间隙，测力部分21的下端连接有悬挂式的高温合金钢针，该钢针与传感器24之间是相对自由活动的；其中所述的探针2的粗 部22与细部23焊接成一整体。前述的全自动煤胶质层指数测量仪，其中所述的步进电机驱动装置1 由步进电机31、螺杆32和推杆33依次连接组成；步进电机31与螺杆32 固定连接，并带动着推杆33向下运动；推杆33通过螺紋25与探针2连 接，并推动探针2向下作步进动作；步进电机驱动装置1通过连接螺钉12 固定在电动缸支架11上。前述的全自动煤胶质层指数测量仪，其中所述的杠杆装置设置在支架3 上部，由杠杆IO、砝码8和压力盘15所构成的；其中杠杆10的一端与设 置在支架3上的转动轴14相连接，杠杆10的另一端悬挂有砝码8;上述压 力盘15设置在杠杆10下面的煤杯13中，压力盘15的中间向上有一支撑 棍，并与杠杆10的中间部位连接。前述的全自动煤胶质层指数测量仪，其中针对上述结构中的相应硬件 部件，本发明同时使用一套软件进行自动测量；本发明的软件部分主要包 括有加热炉温度测控模块、胶质X值(煤体积变化)测量模块、探针测控 模块、电机驱动模块、数据处理模块和用户界面。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据 本发明提出的一种全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及方法，其包括 以下步骤1) 连接好测量装置，初始化〗笨针位置；2) 启动加热炉7的加热程序，同时启动温度监测并开始计时；3) 然后按国标规定进行测量；4) 直到温度达到650°C,或胶质层最大厚度出现之后，再对胶质层的 上、下表面各测量2至4次后即可停止测量；5) 当温度达到73(TC时停止，并停止加热，启动数据处理模块处理数 据，将结果存储并且打印。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及方法，其中所述的"连 接好测量装置，初始化探针位置，，包括以下的步骤1) 在煤杯13中装完实验试样，并在实验试样的相应位置垂直埋设实 心或空心的小棒，随后抽出小棒即是在试样中预留出测量小孔16;2) 将探针2插入测量小孔16,然后降低探针驱动装置，将纟冢针2和步 进电机驱动装置1连接好；3) 初始化纟笨针2的位置首先启动初始化程序，电动缸带动探针2向 下移动，当探针2顶端到达煤杯13底部时，以此处为零点向上移动探针 100mm，初始4b完成。前述的全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及方法，其中所述的"启动加热炉7的加热程序，同时启动温度监测并开始计时"包括以下的步骤1) 启动加热炉7的加热程序，当测得温度达到250。C时，将高度自动 测量装置9清零，开始记录煤体积变化曲线；2) 当煤体积曲线开始下降后3分钟时，启动测量胶质层上表面的 程序，测量胶层上表面5的高度，然后，每隔5分钟再测量一次；3) 当胶质层上表面5的高度达到13mm时，启动测量胶质层下表面的 程序，测量胶质层下表面6的高度。前述的全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及方法，其中所述的"按 照国标规定进行测量"包括以下的步骤1) 参阅国家标准规定的几种体积曲线；2) 当煤体积曲线为波型或"之"字型时，在峰顶测量胶质层上表面5 的高度，在峰谷测量胶质层上表面的高度5和下表面的高度6;3) 当煤体积曲线为其他形状时，每5分钟测量一次力交质层上表面5的 高度，每10分钟测量一次胶质层上表面的高度5和下表面的高度6。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案 可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下本发明提出 一种全自动煤胶质层指数测量仪，以及该测量仪的检测过 程和方法。该测量仪的结构主要包括有步进电机驱动装置、测力装置的 探针、支架、加热炉、高度自动测量装置和煤杯等；探针深入到产生胶质 层的煤杯中，煤杯设置在加热炉中；在上述支架的上部装设有杠杆装置，在 杠杆装置的外侧设有高度自动测量装置；本发明同时使用 一套软件进行自 动测量；该测量仪的检测过程及方法包括以下步骤连接好测量装置，初始 化探针位置；启动加热炉加热程序，同时启动温度监测并开始计时，然后 按国标规定进行测量；本发明能实现胶质指数全自动测量、提高精度、降 低劳动强度和人为误差，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。借由上述技术方案，本发明全自动煤胶质层指数测量仪至少具有下列 优点1、 本发明全自动煤胶质层指数测量仪，能实现胶质指数的全自动 测量，能适应多样不同的煤种，提高了工作效率，使我国煤胶质指数测量 的技术水平大幅度提高；2、 本发明全自动煤胶质层指数测量仪，综合应用电子、机械传动、控 制、计算机技术等各种高科技手段，提高了测量精度，并减少或避免了由 于人为因素造成的测量误差；3、 本发明全自动煤胶质层指数测量仪，大大降低劳动强度，并降低了 对检验人员的多年经验积累的要求，有利于此项技术的普及提高；4，本发明全自动煤胶质层指数测量仪，其结构简单合理、性能稳定； 相应的测量方法和过程清晰明了，简单方便；降低了生产成本，方便加工 制造和使用，从而更加适于实用。综上所述，本发明特殊结构的全自动煤胶质层指数测量仪，其具有上 述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及其检测方法中未见有类似的结 构设计及检测方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、检测 方法或使用功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好 用及实用的效果，较现有的煤胶质层指数测量装置具有增进的多项功效，从 而更加适于实用，而具有产业的广泛利用1^介值，诚为一新颖、进步、实用 的新i殳计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例 并配合附图详细说明如后。本发明的具体结构及其检测方法由以下实施例及附图详细给出。
图1是本发明全自动煤胶质层指数测量仪的总体结构示意图。 图2是本发明全自动煤胶质层指数测量仪的系统组成示意图。 图3是本发明全自动煤胶质层指数测量仪的探针结构示意图。 图4是本发明全自动煤胶质层指数测量仪的步进电机驱动装置的结构 示意图。图5是本发明全自动煤胶质层指数测量仪的测量流程图。1: 3: 5:9:11 13 15 21 23 25 31 33步进电机驱动装置 支架胶质层上表面 加热炉高度自动测量装置 电动缸支架 煤杯 压力盘 测力部分 细部 螺紋步进电机 推杆2:测力装置的探针 4:底座6:胶质层下表面 8:砝码 10:杠杆 12:连接螺钉 14:转动轴 16:测量小孔 22:粗部 24:测力传感器32:螺杆具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的全自动煤胶质层指数 测量仪其具体实施方式
、结构、测试方法、步骤、特征及其功效，详细说 明如后。请参阅图1所示，是本发明较佳实施例的全自动煤胶质层指数测量仪 的结构示意图。其主要包括步进电机驱动装置l、测力装置的探针2、支架3、底座 4、加热炉7、砝码8、高度自动测量装置9、杠杆IO、电动缸支架ll、连 接螺钉12、放置在加热炉中的煤杯13 、转动轴14和压力盘15等构成。其中的支架3设置在底座4上，并与电动缸支架ll连接；步进电机驱 动装置1通过连接螺钉12固定在电动缸支架11上；与步进电机驱动装置1连接的测力装置的探针2深入到产生胶质层的 煤杯13中与胶质层接触，煤杯13放置在加热炉7中，加热炉7固定设置 在底座4上；上述的测力装置的探针2采用悬挂式结构；另外，在支架3的上部装设有由杠杆10、砝码8等构成的杠杆装置，其 中杠杆10的一端与设置在支架3上的转动轴14相连接，杠杆10的另一端 悬挂有砝码8;上述压力盘15设置在杠杆10下面的煤杯13中，压力盘15 的中间向上有一支撑棍，并与杠杆10的中间部位连接。另外在杠杆装置的 左侧还设有高度自动测量装置9,其用于煤体积变化的测量，该高度自动测 量装置9筒称高度尺，于计算机的数据通信应用RS232接口 。针对本发明上述结构中的相应硬件部件，同时使用 一套软件进行步进 电机驱动、高度尺测量、智能探针的测控、温度测控、实验数据的处 理、存储、l味等，来实现自动测量。当煤的体积发生变化时，杠杆10围绕转动轴14做轴转动，通过连接 件带动高度自动测量装置9的测量数据发生变化，测量的煤体积在高度的 变化情况，通过RS232接口将数据传输给计算机，计算机接收处理后可得 到煤体积变化曲线。在测量不同煤的试验时，体积变化曲线不同，请参阅有关的国家标 准；国家标准规定对不同的体积变化曲线，胶质层厚度的测量方法、时间 各不相同，需要根据国家标准和试验人员的经验设计一套控制探针进行测 量的算法和相应的计算机软件。由于试验时胶质层上下表面是不断变化的，而且强度很低。要求探针 能很精确的测到胶质的上下表面位置，即上下表面距煤杯底部的距离，尤 其是上表面的位置，因为胶质很稀软，所以能精确测量出上表面的位置而 且不触破胶质表面是本项目的关键。需要设计高灵敏度的探针。请参阅图3所示，图3是本发明全自动煤胶质层指数测量仪的探针结 构示意图。探针2可以测微小的力值变化，该探针2由粗部22和细部23组合而 成；粗部22的直径为cM,采用高温合金制成；细部23的直径为cM,同样 采用高温合金制成；另外，在所述的测力装置的探针2的上部设置有探针的测力部分21和 测力传感器24;挥:针的测力部分21与^IL部22的一端相连"f妄；在所述的测 力装置的探针2的顶部上表面设置有螺紋25，探针2通过螺紋25与步进电 机驱动装置1连接。上述的测力部分21的上端与传感器24分离有间隙，测力部分21的下 端连接有悬挂式的高温合金钢针，该钢针与传感器24之间是相对自由活动 的；其中所述的揮:针2的粗部22与细部23焊接成一整体。在煤杯13中装完实验试样，并在实验试样的相应位置垂直埋设实心或 空心的小棒，随后抽出小棒即是在试样中预留出测量小孔16,而不需要另 外设置导管，避免了很多由此而带来的麻烦；将探针2插入测量小孔16,然 后降低探针驱动装置，将探针2和步进电机驱动装置1连接好；然后启动 初始化程序，电动缸带动探针2向下移动，当探针2顶端到达煤杯13底部 时，以此处为零点向上移动揮:针100mm，初始化完成。实际试验时，煤胶质在一个直径为2. 5-3mm的测量小孔中，而且胶质 层上下表面高度是不断变化的。在目前的探针的测量方法中大部分是探针 装置中钢针和传感器固定连接在一起，它们之间是不可以活动的，而在实际 生产实践中，试验人员装煤时不一定每次都能把测量小孔装的非常垂直，即 使开始比较垂直，在安装其它部件时，也可能使小孔变歪。这就使钢针会 碰到小孔的侧面，从而影响了测量。针对这种情况，设计探针装置中的钢针和传感器分离，采用了悬挂式的钢针，钢针和传感器乏间是可以活动的，钢 针本身重量不能压穿煤胶质层表面。这样，设计的探针不仅要能准确探测到煤胶质的上下层面，还能够适应在小孔装歪时，测量小孔不是很垂直，钢 针在下降过程中会碰到测量小孔侧面，但因为钢针处于悬挂状态，所以会 改变方向，继续下降。而不是插在测量小孔侧面，产生较大的力，被误判 为是胶质层上下表面。请参阅图4所示，图4是本发明全自动煤胶质层指数测量仪的步进电 机驱动装置的结构示意图。步进电机驱动装置1由步进电机31、螺杆32和推杆33依次连接所组 成，在步进电机31的作用下螺杆32带动着推杆33向下运动，进而使通过 螺紋25与之连接的探针2向下作步进动作。步进电机驱动装置1通过连接 螺钉12固定在电动缸支架11上。上述探针2由步进电机31驱动，该步进电机31同时可测距；步进电机 驱动装置1带动探针2向下移动，当探针2前端和胶质表面接触后，探针的 测力部分21和测力传感器24接触，测力传感器24可测出力值有变化，即 可判断是胶质表面。当探针2和月M:层的上表面5接触时，探针2内嵌的测力装置可以感 应到力的变化，计算机据此判断探针2到达胶质层上表面5,记录当时的步 进电机行程距离，并和初始位置比较即可得到胶质上表面的高度。此后，随着探针2进入胶质内部，探针2测到的力会力。大，到达胶质 底部时，因为遇到很硬的半焦层，所以力值会有突变，据此计算机可以判 断探针2已到达底部胶质层的下表面，记录当时的步进电机行程距离和初 始位置比较，即可得到胶质层底部的高度。在已有测量方法中，探针装置中钢针和传感器固定连接在一起，当小 孔不垂直时，钢针就会碰到小孔的侧面，会产生一定的阻力，从而影响了 测量。针对这种情况，设计探针装置中的钢针和传感器分离，采用了悬挂 式的钢针，钢针和传感器之间是可以活动的，钢针本身重量不能压穿煤胶 质层表面。这样，设计的探针不仅能准确探测到煤胶质的上下层面，还能 够适应在小孔装歪时，也可以准确测量；再请参阅图2所示，本发明较佳实施例的全自动煤胶质层指数测量 仪，其主要包括由上述的硬件以及相应的软件组成的系统结构。本发明的硬件部分包括有加热炉部分、煤杯及附件部分、压力盘杠 杆砝码部分、高度尺-煤体积变化测量部分、探针及其驱动测距部分，另外 还有PCI小信号放大板、PCI接口 A/D及数字量输入输出板、计算机等；本发明的软件部分主要包括有加热炉温度测控模块、胶质X值(煤体 积变化)测量模块、探针测控模块、电机驱动模块、数据处理、用户界面。其中加热炉温度测控模块加热炉温度曲线及控制存储在测控温度装 置(FP93温度控制器)中，应用计算机RS232给测控温度装置发出启动 命令，加热炉开始升温，同时计算机通过RS2 32接口读耳又加热炉的 温度。胶质X值(煤体积变化)测量模块通过RS232读取高度尺测的位移 值，在用户界面画出曲线，并且判断曲线的形状，提供给探针测控模块。探针测控模块根据胶质X值(煤体积变化)测量模块判断的曲线形状， 按不同的方法测量胶质层厚度，具体流程见下面的具体测量过程。电机驱动模块电机的启动、停止、正传、反转、转速控制。数据处理将测得的温度、煤体积曲线、胶质层上下层面高度、记录 的时间以及输入煤样信息存储、计算、绘图、打印。请参阅图5所示，本发明较佳实施例的全自动煤胶质层指数测量仪，其 具体检测过程及方法主要包括以下步骤1，连接好测量装置，初始化探针位置；在煤杯13中装完实验试样，并在实验试样的相应位置垂直埋设实心或 空心的小才奉，随后抽出小棒即是在试样中预留出测量小孔16;将探针2插入测量小孔16，然后降低探针驱动装置，将〗笨针2和步进 电机驱动装置1连接好；初始化探针2的位置首先启动初始化程序，电动缸带动探针2向下 移动，当探针2顶端到达煤杯13底部时，以此处为零点向上移动探针 100mm, 4刀始^R:完成。2，启动加热炉7加热程序，同时启动温度监测并开始计时。启动加热炉7的加热程序，当测得温度达到25(TC时，将高度自动测量 装置9清零，开始记录煤体积变化曲线；当煤体积曲线开始下降后3分钟时，启动测量胶质层上表面程序，测 量胶层上表面5的高度，然后，每隔5分钟测量一次；当胶质层上表面5的高度达到13mm时，启动测量胶质层下表面程序测 量胶质层下表面6的高度。3，然后按国标规定进行测量；参阅国家标准规定的几种体积曲线；当煤体积曲线为波型或"之，，字型时，在峰顶测量胶质层上表面5的 高度，在峰谷测量胶质层上、下表面的高度5和6;当煤体积曲线为其他形状时，每5分钟测量一次胶质层上表面5的高 度，每10分钟测量一次胶质层上、下表面的高度5和6。4，直到温度达到65(TC，或胶质层最大厚度出现后再对胶质层上、下 表面各测2至4次后即可停止测量。5，当温度达到73(TC时停止，停止加热，启动数据处理模块处理 数据，将结果存储并且打印。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例介绍如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的方法及技术内容做出些许的变动或修饰为等同变化的等效实 施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与》务饰，均仍属于本发明技术 方案的范围内。
权利要求
1、一种全自动煤胶质层指数测量仪，其特征在于其包括步进电机驱动装置(1)、测力装置的探针(2)、支架(3)、底座(4)、加热炉(7)、高度自动测量装置(9)、电动缸支架(11)、连接螺钉(12)和煤杯(13)；其中的支架(3)设置在底座(4)上，并与电动缸支架(11)连接；步进电机驱动装置(1)通过连接螺钉(12)固定在电动缸支架(11)上；与步进电机驱动装置(1)连接的测力装置的探针(2)深入到产生胶质层的煤杯(13)中，煤杯(13)设置在加热炉(7)中，加热炉(7)固定设置在底座(4)上；上述的测力装置的探针(2)采用悬挂式结构；在支架(3)的上部装设有杠杆装置，在杠杆装置的外侧还设有高度自动测量装置(9)，其通过RS2 32接口与计算机进行数据通信。
2、 根据权利要求l所述的全自动煤胶质层指数测量仪，其特征在于其 中所述的测力装置的探针(2)由粗部(22)和细部(")组合而成；其中 粗部(22)的直径大于细部(23)的直径，粗部(22)和细部U3)都采 用高温合金制成；在所述的测力装置的探针(2)的上部设置有探针的测力部分(n)和 测力传感器(24);探针的测力部分(21)与粗部(22)的一端相连接；在所述的测力装置的探针(2)的顶部上表面设置有螺紋(25)，探针 (2 )通过螺紋(25 )与步进电机驱动装置(1)连接。
3、 根据权利要求2所述的全自动煤胶质层指数测量仪，其特征在于其 中所述的测力部分(21)的上端与传感器(24 )分离有间隙，测力部分(n) 的下端连接有悬挂式的高温合金钢针，该钢针与传感器(24)之间是相对 自由活动的；其中所述的构成探针(2)的粗部(22)与细部(23)焊接成一整体。
4、 根据权利要求1所述的全自动煤胶质层指数测量仪，其特征在于其 中所述的步进电机驱动装置(1)由步进电机(31 )、螺杆(32 )和推杆(33 ) 依次连接组成；步进电机(31 )与螺杆(32 )固定连接，并带动着推杆(33 )向下运 动；推杆(33 )通过螺紋(25 )与探针(2 )连接，并推动探针(2 )向下 作步进动作。
5、 根据权利要求1所述的全自动煤胶质层指数测量仪，其特征在于其 中所述的杠杆装置设置在支架(3)上部，由杠杆(10)、砝码(8)和压力 盘(15)所构成的；其中^^干(10)的一端与设置在支架(3)上的转动轴(14)相连接，杠 杆(10 )的另 一端悬挂有砝码(8 );上述压力盘(15) 二没置在杠杆(10) 下面的煤杯(13)中，压力盘(15)的中间向上有一支撑棍，并与 杠杆(10)的中间部位连接。
6、 根据权利要求1至5中任一权利要求所述的全自动煤胶质层指数测 量仪，其特征在于针对上述结构中的相应硬件部件，本发明同时使用一套 软件进行自动测量；本发明的软件部分主要包括有加热炉温度测控模块、胶质X值(煤体 积变化)测量模块、探针测控模块、电机驱动模块、数据处理模块和用户界 面。
7、 一种使用全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及方法，其特征在 于其包括以下步骤1) 连接好测量装置，初始化探针位置；2) 启动加热炉(7)的加热程序，同时启动温度监测并开始计时；3) 然后按国标规定进行测量；4) 直到温度达到65(TC,或胶质层最大厚度出现之后，再对胶质层的 上、下表面各测量2至4次后即可停止测量；5) 当温度达到73(TC时停止，并停止加热，启动数据处理模块处理数 据，将结果存储并且打印。
8、 根据权利要求7所述的全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及方 法，其特征在于其中所述的"连接好测量装置，初始化探针位置"包括以 下的步骤1) 在煤杯(13)中装完实验试样，并在实验试样的相应位置垂直埋设 实心或空心的小棒，随后抽出小棒即是在试样中预留出测量小孔(16);2) 将探针(2)插入测量小孔(16)，然后降低探针驱动装置，将探针 (2 )和步进电机驱动装置(1)连接好；3) 初始化〗笨针(2的位置首先启动初始化程序，电动缸带动探针(2 ) 向下移动，当4冢针(2)顶端到达煤杯(13)底部时，以此处为零点向上移 动才笨4十lGQmm，初始化完成。
9、 根据权利要求7所述的全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及方 法，其特征在于其中所述的"启动加热炉(7)的加热程序，同时启动温度 监测并开始计时"包括以下的步骤1) 启动加热炉(7)的加热程序，当测得温度达到25(TC时，将高度自 动测量装置(9)清零，开始记录煤体积变化曲线；2) 当煤体积曲线开始下降后3分钟时，启动测量胶质层上表面的程 序，测量胶层上表面(5)的高度，然后，每隔5分钟再测量一次；3)当胶质层上表面(5 )的高度达到13mm时，启动测量胶质层下表面 的程序，测量胶质层下表面(6)的高度。
10、根据权利要求7所述的全自动煤胶质层指数测量仪的检测过程及 方法，其特征在于其中所述的"按照国标规定进行测量，，包括以下的步骤1) 参阅国家标准规定的几种体积曲线；2) 当煤体积曲线为波型或"之"字型时，在峰顶测量胶质层上表面(5 ) 的高度，在峰谷测量胶质层上表面的高度(5)和下表面的高度(6);3) 当煤体积曲线为其他形状时，每5分钟测量一次胶质层上表面(5) 的高度，每10分钟测量一次胶质层上表面的高度(5 )和下表面的高度(6 )。
全文摘要
本发明是关于一种全自动煤胶质层指数测量仪，以及该测量仪的检测过程和方法。该测量仪的结构主要包括有步进电机驱动装置、测力装置的探针、支架、加热炉、高度自动测量装置和煤杯等；探针深入到产生胶质层的煤杯中，煤杯设置在加热炉中；在上述支架的上部装设有杠杆装置，在杠杆装置的外侧设有高度自动测量装置；本发明同时使用一套软件进行自动测量；该测量仪的检测过程及方法包括以下步骤连接好测量装置，初始化探针位置；启动加热炉加热程序，同时启动温度监测并开始计时，然后按国标规定进行测量；本发明能实现胶质层指数全自动测量、提高精度、降低劳动强度和人为误差，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
文档编号G01N33/22GK101334396SQ200710123499
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月25日 优先权日2007年6月25日
发明者孙永利, 李兆达 申请人:中冶京诚工程技术有限公司