WY-98A吸附常數(shù)測定儀

1、WY-98A吸附常數(shù)測定儀使用說明書煤炭科學(xué)研究總院撫順分院 TOC o 1-5 h z一、用途（2） HYPERLINK l bookmark4 二、工作原理（2） HYPERLINK l bookmark10 三、儀器的軟、硬件組成（2） HYPERLINK l bookmark12 四、測定過程（6） HYPERLINK l bookmark18 五、實驗記錄數(shù)據(jù)的管理（9） HYPERLINK l bookmark20 六、數(shù)據(jù)打?。?） HYPERLINK l bookmark22 七、注意事項（11）、用途W(wǎng)Y-98A吸附常數(shù)測定儀(以下簡稱儀器)主要用于煤礦瓦斯含量測定過程中測定

2、煤對瓦斯的吸附常數(shù)(a,b值)。然后即可利用井下實際測定的瓦斯壓力，計算煤層噸煤瓦斯含量。該儀器采用美國的傳感器技術(shù)，計算機監(jiān)測，計算機全自動控制充氣閥門和操作程序，測量過程和結(jié)果符合中華人民共和國煤炭工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T752-1997煤甲烷吸附量測定方法，是一種可自動存儲、打印測量結(jié)果和吸附等溫線的智能化測定儀。二、工作原理煤體中大量的微孔表面具有表面能，當(dāng)氣體與內(nèi)表面拭接觸時，分子的作用力使甲烷氣體分子在表面上濃集，稱為吸附。氣體分子濃集的數(shù)量漸趨增多，為吸附過程；氣體分子復(fù)返回自由狀態(tài)的氣相中，表面上氣體分子數(shù)量漸趨減少，為脫附過程，表面上氣體分子維持一定數(shù)量，吸附速率和脫附速率相等，為吸

3、附平衡。煤對甲烷的吸附為物理吸附。當(dāng)吸附劑和吸附質(zhì)特定時，吸附量與壓力和溫度呈函數(shù)關(guān)系，即：X=f(T,P)(1)當(dāng)溫度恒定時：X=f(P)T(2)式(2)稱為吸附等溫線，在高壓狀態(tài)下煤對甲烷的吸附符合朗格繆爾(Langmuir)方程：X=abP1+bp式中：T溫度，C；p一壓力，Mpa;X一p壓力下吸附量，cm3/g;a一吸附常數(shù)，當(dāng)pfR時，即為飽和吸附量cm3/g；b吸附常數(shù)，bMP-1。a高壓容量法測定煤的甲烷吸附量的方法是：將處理好的干燥煤樣，裝入吸附罐，真空脫氣，測定吸附罐的體積，向吸附罐中充入一定體積的甲烷，使吸附罐內(nèi)的壓力達到平衡，部分氣體被吸附，部分氣體仍以游離狀態(tài)處于剩余體

4、積之中，已知充入甲烷體積，扣除剩余體積內(nèi)的游離體積，即為吸附體積，連接起來即為吸附等溫線。三、儀器的軟、硬件組成WY-98A型吸附常數(shù)測定儀主要由計算機、儀器主機、真空泵、真空計及附屬電纜、管件等組成。由儀器主機內(nèi)的傳感器將壓力、溫度轉(zhuǎn)變成電壓信號傳送給計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡，然后由計算機軟件進行計算、分析和存儲，并對整個過程進行監(jiān)控。1、軟件軟件的主界面及各控件的功能如圖1所示?？诰€顯示窗菜單工具欄隠蟹IBiI釦數(shù)據(jù)苴它WY-98鈕吸附常數(shù)測定儀氣路系統(tǒng)20100:始實驗查0.01.02.03.04.05.06.0煤樣曲線二煤樣曲線淮備脫氣:60*30T波動:1C氣路系統(tǒng)溫度控件ey芳0HPa

5、)|1.2-1.00.80.60.4020.0,1230.20.0壓力-時間曲線顯示窗口i.MPa)1.21.00.856小時加熱提示欄20-4w10-=-10-=-=-=o-=A圖1測定前程序主界面具體各部分控件功能說明如下：壓力表控件，顯示儀器充氣罐、吸附罐1、吸附罐2內(nèi)表壓力。指示燈控件：顯示各閥門的開、關(guān)狀態(tài)，燈亮為開，反之為關(guān)。吸附量-壓力曲線顯示窗口：顯示兩個煤樣在不同壓力下的吸附量值所構(gòu)成的折線圖。壓力-時間曲線顯示窗口：顯示兩個吸附罐內(nèi)壓力隨時間的變化曲線。溫度控件：煤樣罐水浴溫度及室內(nèi)溫度顯示控件。該控件顯示了水浴溫度及室內(nèi)溫度、加熱器的工作狀態(tài)及脫氣、測試時水浴溫度的設(shè)定值

6、。燈亮意味著加熱器和攪拌電機的啟動。提示欄：顯示儀器當(dāng)前狀態(tài)。e.工具欄：通過點擊工具欄可實現(xiàn)各種功能。圖2工具欄工具欄操作：1）二一打開文件（見下文）2）輸入工業(yè)分析數(shù)據(jù)用于打印和永久存儲。（見下文）2）：打印預(yù)覽（見下文）3）耳打印報告（見下文）4）開始實驗（見下文）5）1用時間設(shè)定點擊后出現(xiàn)的對話框如圖3所示：圖3時間設(shè)定對話框儀器默認的時間設(shè)定為：脫氣為240分鐘；脫氣完成或平衡結(jié)束前30秒時聲光提示；共測定7個點的數(shù)據(jù)，第12點每點需420分鐘，第37點每點需240分鐘。在調(diào)試儀器或其它情況下這此可以修改這些時間設(shè)置。最后單擊確認”。該修改過程在實驗開始前后任何時間均可進行，并對此后

7、的實驗過程有效。6）兇臨時存盤實驗過程沒有完成前被中斷時，可把已做完的數(shù)據(jù)保存下來。7）察看本次實驗過程數(shù)據(jù)，點擊后出現(xiàn)的對話框如圖4實驗過程數(shù)據(jù)耀一罐二點充氣罐MPa吸附罐（MPa吸附量ml充氣罐MPa吸附罐MPa吸附量ml室溫宅）1o.ooo-0.0000.0001.000-1.000|黴聞Q-0.000o.ooo-0.000-1.0000.002o.ooo-0.0000.0001.000-1.000|空昭L-0.000o.ooo-0.000-1.0000.0030.000-0.0000.0001.000-1.000|洽劃0-0.0000.000-0.000-1.0000.00Ao.ooo

8、-0.0000.0001.000-1.000i0.000-0.000o.ooo-0.000-1.0000.005o.ooo-0.0000.0001.000-1.000I心劃Q-0.000o.ooo-0.000-1.0000.006o.ooo-0.0000.0001.000-1.000|0.000-0.000o.ooo-0.000-1.0000.001o.ooo-0.0000.0001.000-1.000I-0.000o.ooo-0.000-1.0000.00以上數(shù)據(jù)供調(diào)試儀器、監(jiān)測實驗過程圖4查看實驗過程數(shù)據(jù)8）察看以往實驗過程數(shù)據(jù)，點擊后出現(xiàn)的對話框如圖5|壬無標(biāo)題WY儀器實驗過程數(shù)據(jù)瀏覽器

9、文件U）查看邊幫助迪昌昌R酸I冒實驗室煤層瓦斯吸附試驗過程數(shù)據(jù)表罐一罐二室溫點充氣罐（MPa吸附罐MPa吸附量ml充氣罐MPa吸附罐MPa吸附量ml10.0000.0000.000-0.000-1.0000.0000.0000.0000.000-1.0000.0020.0000.0000.0000.000-1.000|0.0000.0000.0000.000-1.0000.0030.0000.0000.0000.000-1.000|0D00.0000.0000.000-1.0000.00A0.0000.0000.0000.000-1.000|0.0000.0000.0000.000-1.000

10、0.0050.0000.0000.000-0.000-1.000I0.0000.0000.0000.000-1.0000.0060.0000.0000.0000.000-1.000|0.0000.0000.0000.000-1.0000.0070.0000.0000.000-0.000-1.0000.0000.0000.0000.000-1.0000.00就緒圖5查看以往實驗過程數(shù)據(jù)9）丄設(shè)置充氣壓力，點擊后出現(xiàn)的對話框如圖6所示:圖6充氣壓力設(shè)定2、硬件WY-98A型吸附常數(shù)測定儀硬件主要由計算機、儀器主機（如圖7）、真空泵、真空計及附屬電纜、管件等組成。儀器主機背板上裝有電纜或管路接口，連

11、接如下:通信電纜：與計算機相連；通大氣口：接膠管排出室外；脫氣口：接真空泵的真空管；進氣口：接瓦斯鋼瓶；電源線：接電源插座（220V）；壓縮空氣入口：接氣泵。真空泵電源電纜（兩根）：一根接真空泵，一根接電源插座。真空規(guī)管信號電纜：接真空計。WY-98A型吸附常數(shù)測定儀煤炭科學(xué)研究總院撫順分院1、電源開關(guān)2、上蓋3、殼體4、攪拌電機5、溫度傳感器6、加熱器7、注水口8、恒溫槽9、放水閥10、煤樣罐圖7吸附儀主機四、測定過程1、煤樣處理a）采集煤層全厚樣品（或分層），除去矸石，四分法縮分成1kg，標(biāo)準(zhǔn)采樣要素，裝袋，備用；b）取送樣的一半全部粉碎，通過0.170.25mm篩網(wǎng)，取0.170.25m

12、m間的顆粒，稱出100g,放入量皿。其余煤樣分別按GB/T217、GB/T211、GB/T212測定水分（Mad）、灰分（Ad，Ad）、揮發(fā)分（Vdf）和真密度TRD20等；3daddaf20c）將盛煤樣的稱量皿放入干燥箱，恒溫到100C,保持到1h取出，放入干燥器內(nèi)冷卻;d）稱煤樣和稱量皿總質(zhì)量G1,將煤樣裝滿吸附罐，再稱剩余煤樣和稱量皿質(zhì)量G2,則吸附罐中的煤樣質(zhì)量G為：g=g1-g2煤樣可燃物質(zhì)量Gr為：G(100-A)d100Aad100Mad式中：Ad-干燥基灰分，；dAd-分析基灰分，；adMd-分析基水分，。d2、將處理好的煤樣（約20g30g）裝入吸附罐內(nèi)的煤樣瓶內(nèi)。此時要注意

13、：擰開煤樣罐蓋前檢查煤樣罐內(nèi)部是否還存在未排完的瓦斯氣體；在煤樣上面蓋上一層脫脂棉，防止煤塵進入儀器內(nèi)部造成設(shè)備損壞；檢查密封圈是否有彈性，若損壞應(yīng)及時更換；密封圈和煤樣罐的接合面要保持潔凈無異物（如棉花絲），否則容易漏氣；裝入煤樣瓶前避免異物掉入煤樣罐。煤樣罐內(nèi)要保持干燥，不允許有水進入；進行測定前一定要觀察恒溫水箱里的水是否加滿，如未加滿必須把水加滿后再進行下一步測定，水位高度距蓋板1厘米為宜；檢察儀器背板上的通大氣口是否連接上膠管并通向室外。3、打開計算機電源，待計算機完成啟動程序后，再打開儀器電源；打開瓦斯鋼瓶開關(guān)。左鍵雙擊桌面快捷方式中的圖標(biāo)，啟動儀器測試程序后屏幕顯示程序主界面如圖

14、1所示。4、待氣泵達到工作壓力后，點擊工具欄圖標(biāo)z，彈出如圖8所示對話框。在此輸入編號、重量、比重等數(shù)據(jù)，設(shè)定實驗溫度（一般情況下采用默認值，不需改動）。然后單擊“煤樣1文件名”，彈出如圖9的對話框，選擇您想要保存的路徑并輸入文件名后單擊“保存”。同樣設(shè)定煤樣2的路徑。這樣就事先設(shè)定好了兩個煤樣的路徑與文件名。單擊“開始實驗”，再進行充氣壓力設(shè)定（如圖6,般情況下采用默認值，不需改動）。然后開始測定。以下實驗過程除換水、調(diào)節(jié)微調(diào)閥以外完全為計算機自動控制進行。圖8開始實驗對話框圖9設(shè)定路徑與文件名5、儀器自動打開脫氣閥、煤樣罐1、罐2的閥門，關(guān)閉充氣閥、通大氣閥，儀器啟動真空泵開始脫氣。6、儀

15、器關(guān)閉煤樣罐1、煤樣罐2閥門，再關(guān)閉脫氣閥，結(jié)束脫氣。水浴溫度由60C變?yōu)?0C，為縮短實驗進程，可打開放水閥放出熱水，由注水口注入冷水，使水溫下降，直至30C時儀器會進行下一步的操作（注意：換水時水位必須保持在加熱管以上）；7、儀器打開氣源、充氣閥，向充氣罐內(nèi)充氣后關(guān)閉充氣閥。此時可手動由小到大地調(diào)節(jié)儀器背面的微調(diào)閥，使充氣的速度不至于太快或太慢，如果3分鐘內(nèi)還能充至設(shè)定壓力，儀器自動結(jié)束充氣。打開煤樣罐1閥，由充氣罐向罐1放氣。8、向煤樣罐2內(nèi)充氣，步驟與7相同。9、煤樣開始吸附平衡的過程。此時，壓力-時間窗口顯示出兩個煤樣罐內(nèi)壓力隨時間的變化。平衡結(jié)束后即完成了兩個煤樣第1個點的測定。1

16、0、重復(fù)7、8、9的操作步驟，完成共7個吸附平衡點的操作。至此，實驗結(jié)束。在實驗結(jié)束時，計算機將兩個煤樣實驗結(jié)果按照第4步設(shè)定的路徑與文件名自動保存。同時將實驗過程中的一系列數(shù)據(jù)自動保存在d:”根目錄下的一個文件中，該文件以“煤樣1編號煤樣2編號”命名，在結(jié)束實驗后任何時候都可以察看其內(nèi)容，方法如圖5。11、退出程序：單擊菜單中的”文件/退出程序”。五、實驗記錄數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)為每一個實驗煤樣創(chuàng)建一個以“.xf”為擴展名的數(shù)據(jù)文件。煤樣的重量、灰份、揮發(fā)份等原始數(shù)據(jù)，實驗中各壓力段測定結(jié)果、吸附曲線、及計算結(jié)果都被保存起來了。為了便于管理，建議用戶在文件存盤時起一個便于識別、具有特征的文件名，女

17、口：戊12-7、七臺河-32等。文件存放位置應(yīng)當(dāng)集中在一個或幾個專門的文件夾內(nèi)。察看數(shù)據(jù)文件時，用鼠標(biāo)單擊工具欄中圖標(biāo)耳I,或在菜單中選擇文件打開，則彈出一個對話框，如圖10所示：圖10打開文件對話框找到相應(yīng)的目錄后用鼠標(biāo)選中要打開的文件，單擊“確定”，文件就打開了。同時顯示出該煤樣的吸附曲線和a、b、r的值。六、數(shù)據(jù)打印實驗的原始數(shù)據(jù)、吸附曲線、計算結(jié)果等可用打印機通過報表的形式打印出來。打印過程如下：1）打印前，檢查打印機電源是否插上，打印電纜是否連接。在打印機裝紙夾內(nèi)裝好A4打印紙。2）打開數(shù)據(jù)文件（見第6節(jié)）。3）點擊工具欄上的圖標(biāo)十，彈出如圖11所示對話框：圖11煤樣報表數(shù)據(jù)填寫在此

18、輸入煤樣的采樣煤層、地點等信息。若想把這些數(shù)據(jù)永久保存在文件內(nèi)，單擊”保存后退出”；若只供本次使用而不保存在文件內(nèi)，單擊”不保存退出”。3）為了確保打印結(jié)果是否正確，用鼠標(biāo)單擊工具欄圖標(biāo)（或選取菜單“文件打印預(yù)覽”，系統(tǒng)顯示界面如圖12所示。圖12打印預(yù)覽用戶可以隨意放大、縮小來察看打印的頁面，如正確無誤，則單擊“關(guān)閉”，回到系統(tǒng)界面。4）單擊具欄圖標(biāo)巴（或選取菜單“文件打印”），會彈出打印對話框，如圖13所/示0圖13“打印”對話框單擊“屬性”按鈕，會彈出一打印機屬性對話框（此對話框因不同打印機而異，但內(nèi)容大致相同），選擇紙張方向為“橫向”，打印紙張為“A4打印紙”，其它選項皆為默認值（參見打印機說明書）。關(guān)閉屬性對話框。5）在打印對話框中單擊“確定”按鈕，全部過程結(jié)束。注意：如果按以上過程進行，不能輸出正確結(jié)果，那問題的原因可能是打印驅(qū)動程序沒有安裝或打印機設(shè)置不正確。首先參照打印機說明書和window使用手冊等相關(guān)書籍正確安裝打印機驅(qū)動程序，然后單擊window“開始”菜單，選擇“開始設(shè)置打印機”，右鍵單擊系統(tǒng)配置的打印機圖標(biāo)后，在彈出的快捷菜單中選擇“設(shè)為默認值”。如果照以上步驟正常打印結(jié)果仍不正常，按照打印機說明書和window使用手冊對打印機屬性進行正確設(shè)置。注意事項1、室驗室內(nèi)一定要保持潔凈、干燥、通風(fēng)良好，本儀器在搬運、移動時必須輕拿輕放，儀器安裝連接好以后最好