煤的最高内在水分测定仪及其测定方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于煤质检测技术领域，具体设及一种煤的最高内在水分测定仪及其测定 方法。
【背景技术】：
[0002] 煤的最高内在水分是煤质分类的重要指标之一，其测试结果准确与否直接影响到 煤炭分类。煤的最高内在水分测定的基本原理是：煤样达到饱和吸水后，用恒湿纸除去大 部分外在水并平铺于一定规格的称量瓶中，然后将其放在溫度3〇°c±0.rc、相对湿度为 96%的充氮调湿器内，在常压下达到湿度平衡，然后干燥，W其质量损失的百分数表示煤的 最高内在水。从它测定的基本原理中不难看出，影响最高内在水的主要因素有溫度、湿度、 压力、气氛和调湿器体积形状等，运其中的任何一个条件发生偏离都会影响测试结果。
[0003] 国标中规定，调湿器中的相对湿度为96%，在用硫酸钟溶液进行调湿时，需要在 一定溫度和压力下，使气相和液相的溫度及压力一致，达到气一液平衡，硫酸钟溶液达到饱 和状态，有一个不随时间变化的恒定值，即相对湿度值，此过程对溫度稳定性有严格的要 求，因为硫酸钟饱和溶液只有在溫度为30°c±0.rc时的水蒸气分压才是4.Ikpa(30. 6mm 化)，即相对湿度为96%，由此不难看出，恒溫调湿仓的形状和仓内溫度是至关重要的。
[0004] 专利号为200720193085. 5公开的一种煤的全自动最高内在水分测定仪，装置主 要是通过超声波换能器调节湿度，我们研制的煤的最高内在水测定仪是按照国标要求通过 饱和硫酸钟溶液调节湿度。
【发明内容】
： 阳0化]本发明的目的是提供一种能满足国家标准规定的溫度和湿度要求的、可实时监测 并调节控制溫度、湿度，应用于煤质分析的最高内在水分仪及其测定方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0007] 一种煤的最高内在水分测定仪，包括保溫仓，所述保溫仓内设有恒溫调湿仓，所述 保溫仓连接封闭的水管，所述水管连接水累和开关，通过调节水累和开关，水进入保溫仓内 循环流动，并浸没恒溫调湿仓，所述恒溫调湿仓底部填充硫酸钟饱和溶液，恒溫调湿仓内部 设置有样品架，当进行测定试验时，所述保溫仓和恒溫调湿仓均封闭。
[0008] 所述恒溫调湿仓的仓盖上设置有满轮驱动装置，所述满轮驱动装置一端连接水 管，满轮装置伸入仓体端连接风扇，水驱动满轮装置带动风扇转动。
[0009] 所述恒溫调湿仓的仓盖内设置防风整流罩，仓体内外接有溫度计和湿度计，仓顶 设置有手柄，仓底设置有磁铁支柱。
[0010] 所述恒溫调湿仓盖采用硅胶密封圈，仓盖与仓体通过锁紧钮四点定位锁紧。
[0011] 所述水管上还设置有制冷加热装置及溫控器，所述制冷加热装置采用半导体制冷 加热装置，所述溫控器采用自动溫度补偿式溫度控制器。
[0012] 所述样品架为10个。
[0013] 所述恒溫调湿仓仓体为扁圆形状，高度11~14cm，直径24~28cm，采用不诱钢材 质。
[0014] 采用本发明煤的最高内在水分测定仪对测定煤样进行最高内在水分测定的方法， 具体步骤如下：
[0015] 步骤一：对煤样进行预处理：
[0016] 使煤样达到饱和吸水后，用恒湿纸除去煤样外在水，将煤样放置到称量瓶中；
[0017] 步骤二：将煤样放入恒溫调湿仓中：
[0018] 在恒溫调湿仓底部放置硫酸钟饱和溶液，将称量瓶放到恒溫调湿仓内的样品架 上，封闭恒溫调湿仓，将恒溫调湿仓放置在保溫仓中；
[0019] 步骤S:调节恒溫调湿仓的溫度和湿度：
[0020] 往保溫仓里注入水，打开保溫仓外接水管上的开关并启动水累，恒溫调湿仓和保 溫仓两仓体之间水循环往复并浸没恒溫调湿仓，使恒溫调湿仓内的溫度维持（30 + 0.irc， 相对湿度为96% ;
[0021] 步骤四：煤样在恒湿仓中的恒湿过程：
[0022] 煤样在恒溫调湿仓中静置，待其达到湿度平衡，即煤样相邻两次的称重质量差不 超过称样量的0. 3% ;
[002引步骤五：煤样水分的测定：
[0024] 取出煤样，进行干燥，通过煤样的质量损失得到煤样最高内在水分百分含量。 阳0巧]所述步骤二中硫酸钟饱和溶液厚度为15mm~20mm。
[0026] 所述步骤五中对煤样进行干燥时溫度为105~110°C。
[0027] 在所述恒溫调湿仓的仓盖上设置有满轮装置，所述满轮装置一端连接水管，水驱 动满轮装置伸入仓体端连接风扇，水驱动满轮装置带动风扇转动，所述步骤四中通过所述 风扇调节仓体内湿度氛围，待运转到煤样基本达到湿度平衡时即可。
[0028] 本发明煤的最高内在水分测定仪及其测定方法的有益效果：恒溫调湿仓全部处于 恒溫水介质中，使仓内溫度恒定并且不受外界环境的影响，仓壁受热均匀，仓盖内置充氮防 风整流罩，按照试样架的尺寸设计，对样品起到保护作用，仓体底表面积较大，更容易达到 所需要湿度。恒溫调湿仓仓盖采用高弹性硅胶密封圈，四点定位锁紧，密闭性极高；仓内采 用水动力驱动满轮扇，实时调节仓内气氛平衡，保证湿度的均匀性；采用半导体制冷加热装 置，避免了室内环境溫度的变化所带来的影响；采用自动溫度补偿式溫度控制器，提高了控 溫精度；设计了 10个样品位置，溫度、湿度可实时监测与调节控制，均匀性好，控制精度高， 结构简单，成本低，便于推广使用，性能完全满足国家标准的要求。
【附图说明】：
[0029] 图1为本发明煤的最高内在水分测定仪的结构示意图。
[0030] 图2为本发明煤的最高内在水分测定仪的恒溫调湿仓结构示意图。
[0031] 图3为本发明煤的最高内在水分测定仪的满轮装置结构示意图。
[0032] 1-保溫仓，2-恒溫调湿仓，3-磁铁支柱，4-循环水，5-水累，6-制冷加热装置， 7-溫控器，8-开关，9-水管，10-满轮装置，11-手柄，12-硫酸钟饱和溶液，13-样品架， 14-锁紧钮，15-防风整流罩，16-风扇。
【具体实施方式】：
[0033] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0034] 根据图1~图3所示，一种煤的最高内在水分测定仪，包括保溫仓1，保溫仓1内 设有恒溫调湿仓2,恒溫调湿仓2仓体为不诱钢材质、扁圆形状，高度约12cm、底面直径约 25cm、底表面积约500cm2、体积约6000cm3,仓体底表面积较大，更容易达到所需要湿度，保 溫仓1外接封闭的水管9,水管9上依次设置有水累5、开关8、制冷加热装置6和溫控器7， 避免了室内环境溫度的变化所带来的影响和提高了控溫精度，水管9向保溫仓1和恒溫调 湿仓2之间填充循环水4,使恒溫调湿仓2全部处于恒溫水介质中，仓内溫度恒定并且不受 外界环境的影响，仓壁受热均匀，所述恒溫调湿仓2底部填充硫酸钟饱和溶液12,恒溫调湿 仓2内部设置有10个样品架13,所述恒溫调湿仓2的仓盖上设置有满轮装置，所述满轮装 置10 -端连接水管9,满轮装置10伸入仓体端连接风扇16,水驱动满轮装置10带动风扇 16匀速转动，实时调节仓内气氛平衡，W使恒溫调湿仓内气氛和压力均匀恒定，保证湿度的 均匀性，当进行测定试验时，所述保溫仓1和恒溫调湿仓2均封闭。
[0035] 所述恒溫调湿仓2的仓盖内设置防风整流罩15,按照样品架12的尺寸设计，对样 品起到保护作用，仓体内外接有溫度计和湿度计，仓顶设置有手柄11，仓底设置有磁铁支柱 3,让恒溫调湿仓能在水的浮力环境更稳定的固定在保溫仓中。
[0036] 所述恒溫调湿仓2盖采用高弹性硅胶密封圈，仓盖与仓体通过锁紧钮14四点定位 锁紧，密闭性极高。
[0037] 所述制冷加热装置6为半导体制冷加热装置，所述溫控器7为自动溫度补偿式溫 度控制器。
[0038] 采用本发明煤的最高内在水分测定仪对测定煤样进行最高内在水分测定的方法， 具体步骤如下：
[0039] 步骤一：对煤样进行预处理，使煤样达到饱和吸水后，用恒湿纸除去煤样外在水， 将煤样放置到称量瓶中。 W40] 取粒度小于0. 2mm的煤样约20克于锥形瓶里，并注入100毫升水，将瓶放置于振 荡器上振荡30分钟，然后在（30 + 0.irC的水浴中浸泡3小时，水浴期间需要对