Устройство для определения объема газовыделения

Устройство для определения объема газовыделения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1900098/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный квинтет сссР по делам изооретений н открытий

Опубликовано 15.04.79. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания t6.оь:, кй (72) Авторы изобретения

Г. Г. Цицишвили, P. П. Сербин и Б. М. Потехин

Государственный Макеевский ордена Октябрьской Революции (7l ) 3аявитель научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА

ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике определения объема газовыделения, например, для контроля выделения метана в шахтах с поверхности забоя, боков, кровли и почвы горных выработок..

Изобретение может быть использовано и в других областях техники, связанных, например, с определением газопроницаемости стен, перемычек и других поверхностей, а также как пробоотборник при выделении весьма малых количеств газа.

Известно устройство для определения объема газовыделений из угля включающее герметичный стакан, вакуумную камеру с клапаном и измерительный прибор, газоприемная часть которого выполнена малоинерционной с противоударным лабиринтом (1).

Известное устройство не может быть использовано для замера газовыделения в шахте, где необходимо замерять объемы выделяющегося газа, особенно малых его количеств, непосредственно с поверхностей горного массива в естественных условиях.

Известно также устройство для определения объема газовыделения, включающее вакуумную камеру, разделенную эластичной мембраной на газоприемную и компенсационную полости, каждая из которых снабжена штуцерами, а последние газоводными трубками с запорной арматурой и средство для создания вакуума в одной из полостей, в частности вакуумный насос (2).

Недостатком указанного устройства является то, что оно не может быть использовано для точного замера во времени выделяюшегося газа с обнаженных поверхностей, особенно малых его количеств, а толь10 ко пригодно для разовых отборов пробы при последующем определении свойств исследуемого газа по пробе в лабораторных условиях.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения газовыделений, особенно в малых его количествах.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено газосъемной емкостью, трубкой из прозрачного материала с шаровым шарниром, шкалой, штоком-указате20 лем, измерителем давления отбираемого газа, приводным валиком, блокировочным кулачком и механизмом отсчета времени, причем газосъемная емкость соединена с газоприемной полостью вакуумной камеры

657177 ка 8 из прозрачного материала соединена с измерителем давления отбираемого газа

1О, например 0 -образным микромонометром и снабжена шкалой 11, размещенной на поверхности трубки 8. Шкала проградуирована в единицах объема. Трубка 8 из прозрачного материала имеет шаровой шарнир 12, расположенный на противоположном конце от места ее закрепления к поверхности газоприемной полости l.

Компенсационная полость посредством канала 13 сообщена с насосом 14, являющимся средством создания вакуума в газоприемной полости, и через воздуховод 15

5О

55 посредством газоводной трубки с запорной арматурой, трубка из прозрачного материала с шаровым шарниром одним концом закреплена на поверхности газоприемной полости и сообщена с ней, а другим — с измерителем давления отбираемого газа, s шток †указате одним концом закреплен на эластичной мембране, а другой размещен в полости трубки из прозрачного материала и выполнен с возможностью перемещения по ней, шкала размещена на поверхности трубы из прозрачного материала, а о приводной валик соединен с одной стороны с запорной арматурой газосъемной емкости, а с другой — с блокировочным кулачком, последний же соединен с механизмом отсчета времени. 15

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображено устройство для определения объема газовыделения с поверхности исследуемого объекта.

Устройство содержит вакуумную камеру, выполненную в виде двух разъемных частей, одна из которых, преимущественно, имеет форму полусферы и перекрыта для образования газоприемной полости 1 эластичной, например, резиновой диафрагмой 2.

Вторая разъемная часть камеры содержит крышку 3 и образует с упомянутой диафрагмой 2 компенсационную полость.

Для отбора выделяющегося газа с обнаженной поверхности, устройство имеет газосъемную емкость, которая образована стаканом 4, плотно поджатым к обнаженной поверхности 5 исследуемого объекта газовыделения, в частности, горного массива.

Запорная арматура газосъемной емкос35 ти в виде трехходового крана 6 установлена на газоводной трубке 7, например, гибком шланге, которая сообщает газоприемную полость 1 вакуумной камеры с газосъемной емкостью.

На поверхности газоприемной полости 1 4о жестко закреплена одним концом и сообщена с ней трубка 8, выполненная из прозрачного материала, например, плаксиглаза.

В полости трубки 8 расположен шток— указатель 9, который имеет возможность

45 перемещаться по ней. Вторым концом трубсообщена с атмосферой и снабжена запорной арматурой в виде микровентиля 16.

Приводной валик 17 соединен с одной стороны с запорной арматурой газосъемной полости — трехходовым краном 6, а с другой— с блокировочным кулачком 18, последний же соединен с механизмом отсчета времени 19, например, секундомером.

Устройство работает следующим образом.

Вначале устанавливают трехходовой кран 6 газоводной трубки 7 в положение сброса в атмосферу, а микровентиль 16 перекрывают. Затем насосом 14 нагнетают воздух либо жидкость в компенсационную полость, образованную крышкой 3 и упругой диафрагмой 2. Нагнетание производят до полного вытеснения газа из газоприемной полости образованной упругой диафрагмой 2 и полусферической частью вакуумной камеры, создавая тем самым вакуум в газоприемной полости. При этом шток— указатель 9 займет нулевое положение по шкале 11 в трубке 8 из прозрачного материала. Упругая диафрагма 2 при этом под воздействием избыточного давления прилегает к внутренней поверхности полусферы вакуумной камеры. Далее, газосъемную емкость, выполненную, преимущественно в форме стакана, прикладывают к поверхности 5 исследуемого объекта газовыделения, например, поверхности угольного забоя и герметизируют его.

Вакуумная камера под действием собственного веса самоустанавливается в шаровом шарнире 12 в вертикальном положении.

Трехходовой кран 6 переключают в положение поступления газа на газосъемной емкости — загерметизированного стакана 4 по газоводной трубке 7 в газоприемную полость, образованную полусферой 1 и упругой диафрагмой 2.

При повороте трехходового крана 6 блокировчный кулачок 18, закрепленный на приводном валике 17, воздействует на головку механизма отсчета времени 19, например, секундомера, и последний запускается.

При поступлении газа в газоприемную полость визуально наблюдают за показателем измерителя давления отбираемого газа, например U -образного микроманометра

10 и по мере нарушения равенства давлений в газоприемной полости и атмосферного, микровентилем 16 стравливают воздух или жидкость из компенсационной полости до полного уравновешивания, а по шкале 11, установленной на трубке 8 отсчитывают объем газа, непосредственно поступивший в газоприемную полость за определенный промежуток времени. При необходимости перекрывают трехходовой кран 6, изолируя таким образом отобранную порцию газа.

Механизм отсчета времени 19 при этом останавливается.

657177

Если требуется произвести анализ выделившегося газа в лабораторных условиях, то посредством накачивания воздуха или жидкости насосом 14 в компенсационную полость пропускают газ через трехходовой кран 6 из газоприемной полости в другую емкость. При этом шток — указатель 9 вновь устанавливается в нулевое положение и устройство подготовлено для приема и замера очередной порции выделившегося газа.

Устройство позволяет с высокой точностью определять объемы выделяющегося га- 16 за, особенно в малых количествах, с обнаженной поверхности исследуемого объекта.

Одним из таких объектом исследования является обнаженная поверхность горного массива (породного или угольного), кото15 рая может выделять газ в естественных условиях.

Такие замеры позволяют повысить качество исследовательских работ при изучении процессов газовыделения, упростить и резко сократить время на замеры. zo

Устройство позволит также повысить точность исследований при определении газопроницаемости стен, различного рода перемычек и поверхностей других объектов. и

Формула изобретения

Устройство для определения объема газовыделения, включающее вакуумную каме- Зр ру, выполненную в виде двух разделенных между собой эластичной мембраной полостей, газоприемной и компенсационной, каждая из которых снабжена штуцерами, а последние газоводными трубками с запорной арматурой, измерительным прибором и вакуумным насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения малых объемов газовыделений оно снабжено газосъемной емкостью. трубкой из прозрачного материала с шаровым шарниром, шкалой, штоком — указателем, измерителем давления отбираемого газа, приводным валиком, блокировочным кулачком и механизмом отсчета времени, причем газосъемная емкость соединена с газоприемной полостью вакуумной камеры посредством газоводной трубки с запорной арматурой. зрубка из прозрачного материала с шаровым шарниро» одним концом закреплена на поверхности газоприемной полости и сообщена с ней, а другим — с измерителем давления отбираемого газа, шток †указате одним концом закреплен на эластичной мембране, а другим — размещен в полости трубки из прозрачного материала и выполнен с возможностью перемещения по ней, шкала размещена на поверхности трубки из прозрачного материала, а приводной валик соединен с одной стороны с запорной арматурой газосъемной емкости, а с другой — с блокировочным кулачком, последний же соединен с механизмом отсчета времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 201285, кл. Е 21 F 7/00. 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 392237, кл. Е 21 В 49 00, 1971.

657177

Составитель Э. Руднева

Редактор Т. Авдейчик Техред О. Луговая Корректор М. Пожо

Заказ Г763/34 Тираж 656 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откр ыт и й

1 I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4