多功能瓦斯抽采参数测定装置的制作方法

本实用新型涉及一种矿井瓦斯在线抽采监测计量装置，尤其是一种多功能瓦斯抽采参数测定装置。

背景技术：

众所周知，煤矿瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯事故的最有效手段之一，瓦斯抽采参数主要包括抽采流量、抽采负压、抽采浓度、抽采纯量、管路中一氧化碳浓度等，目前矿井采用的瓦斯抽采测量装置主要为瓦斯综合参数测定仪，瓦斯综合参数测定仪需在抽采管路的专用测量口上测量，也有部分采用增加旁通孔板的U型管测量，受安装条件限制，这两种瓦斯抽采计量装置安装在矿井在线抽采监测计量装置与人工测量不同的地点，存在以下问题：

（1）瓦斯综合参数测定仪器为电子设备，每半年进行一次返厂调校，正常使用过程中存在或多或少的误差；

（2）U型管测量须在主管路上安装旁通，测量时需要倒换抽采路径，安装和测量均较复杂；

（3）在线抽采监测计量与人工测量不在同一地点，造成在线抽采监测数据存在的误差难以发现；

综上所述，如何准确对抽采瓦斯参数进行计量是困扰抽采管理者的一大难题，虽然市场上瓦斯抽采计量装置很多，但由于煤矿井下瓦斯抽采管路中气体成分复杂，既含有CH4、co，也含有H2S、SO2、CO、CO2、NOX等其它气体，还含有煤粉、水蒸汽等，对测量精度影响很大，因此大部分在使用一段时间后，都要进行标校，使用不方便。因此，设计一种多功能瓦斯抽采参数测定装置，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能瓦斯抽采参数测定装置。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

多功能瓦斯抽采参数测定装置，由法兰管Ⅰ、法兰管Ⅱ、孔板组件和U型压差计组成，孔板组件设在法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ之间，在法兰管Ⅰ上设有真空表和在线监测接口Ⅰ，在法兰管Ⅱ上设有若干在线监测接口Ⅱ，在法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ均设有U型压差计安装接口，U型压差计通过法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ上的U型压差计安装接口，法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ上的U型压差计安装接口分别通过软管与U型压差计的两个端口连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的孔板组件主要由孔板构成，孔板的直径与法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ的法兰的直径相同，在孔板上有与法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ的法兰的连接孔相同的连接孔，孔板用螺栓连接在法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ之间，孔板的孔径≤法兰管Ⅰ和法兰管Ⅱ的内径，在孔板上有对称的转轴通过孔，在孔板的孔内设有闸板，在闸板上固定有对称的闸板转轴，在闸板转轴的端部固定有摇柄，在两个摇柄之间固定有连杆。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的孔板组件的孔板水柱压差ΔP100～1000Pa。

作为本实用新型的一种优选方案，孔板的材质为304不锈钢。

作为本实用新型的一种优选方案，在孔板上设有轴座，闸板转轴与轴座旋转固定，在轴座上有表示闸板开启的“I”指示标线和表示关闭的“O”指示标线。

本实用新型的使用方法：

（1）首先摇动摇柄，将转轴上的红线与下方“0”处红线重合（“0”表示关闭孔板，开始测定）；

（2）然后将U型压差计灌水至0刻度。排净玻璃管中的气泡后，将连接胶管插上。将两根胶管对折，一只手攥紧，将胶管的另两端插到流量计的测压咀上。插牢后攥胶管的手松开（要使两根管同步通气），稳定后按说明书读取压差，计算。测量完毕后，取下橡胶管，摇动摇柄，将转轴上的红线与下方“I”处红线重合（“I”表示关闭孔板，管路畅通）。

（3）拧下其它设备安装接口的密封盖，便可安装相应设备进行测定。

注意事项：

（1）在抽放瓦斯管路中安装多功能抽采参数测定仪时，多功能抽采参数测定仪中孔板的孔口必须与管道同心，其端面与管道轴线垂直，偏心度﹤1－2%；

（2）孔板小口朝向钻孔方向，喇叭口对准抽放泵方向。

（3）孔板安装地点应尽量选择在平直地段。但对于受条件限制的局部地点，直线段距离应是管径的20倍以上。

（4）在多功能抽采参数测定仪前方10m处应安设一个放水器和金属网，以防止积水引起压差△P值波动和煤、岩等杂物堵塞孔板。

（5）孔板组件要定期拆卸清洗，保持清洁。

（6）孔板参数不同，孔板系数K值，K值不可混用。

本实用新型的理论依据：

当气体经管路本实用新型的孔板组件时，流速会增大，在孔板两侧产生压差，且流量与压差之间存在着一个恒定的关系，通过压差可以计算出管路中气体的流量。

可采用下列简易公式对移动泵站最大抽气量进行计算：

qv = K ，

式中：qv —气体体积流量（m3/min）；

K —孔板系数（K=0.468）；

Δh — U型管水柱压差（Pa）。

通过上表可以计算出气体体积流量，减少人工测量带来的误差。

本实用新型与传统孔板流量计相比，安装方便简单，集在线计量、U型管测量、压力表、瓦斯综合参数测定功能为一体，可使各类测量方法测量的数值进行现场比对，保证了抽采参数测定的准确性。另外U型管测量采用可旋转孔板组件后，不必再增加旁通，日常将孔板旋转至平行抽采气流方向，较少抽采阻力，测量时只需旋转孔板至垂直抽采气流方向后进行测量，测量完毕后将孔板方向回复原状即可，大大节省了安装和测量程序。该装置适用于各种管径抽采管路，可以广泛推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图的主视图；

图2是本实用新型的结构示意图的主视图（剖视-闸板关闭）；

图3是本实用新型的结构示意图的主视图（剖视-闸板开启）；

图4是本实用新型的轴座上表示闸板开启和关闭的“I”、“O”指示标线位置示意图。

具体实施方式

如图所示，多功能瓦斯抽采参数测定装置，由法兰管Ⅰ1、法兰管Ⅱ3、孔板组件6和U型压差计2组成，孔板组件6设在法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3之间，在法兰管Ⅰ1上设有真空表5和在线监测接口Ⅰ4，在法兰管Ⅱ3上设有若干在线监测接口Ⅱ7，在法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3均设有U型压差计安装接口，U型压差计2通过法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3上的U型压差计安装接口，法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3上的U型压差计安装接口分别通过软管与U型压差计2的两个端口连接。

所述的孔板组件6主要由孔板6-1构成，孔板6-1的直径与法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3的法兰的直径相同，在孔板6-1上有与法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3的法兰的连接孔相同的连接孔，孔板6-1用螺栓连接在法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3之间，孔板6-1的孔径≤法兰管Ⅰ1和法兰管Ⅱ3的内径，在孔板6-1上有对称的转轴通过孔，在孔板6-1的孔内设有闸板6-0，在闸板6-0上固定有对称的闸板转轴6-2，在闸板转轴6-2的端部固定有摇柄6-3，在两个摇柄6-3之间固定有连杆6-4。

所述的孔板组件6的孔板水柱压差ΔP100～1000Pa。

孔板的材质为304不锈钢。

在孔板6-1上设有轴座，闸板转轴6-2与轴座旋转固定，在轴座上有表示闸板开启的“I”指示标线和表示关闭的“O”指示标线。