瓦斯氣體電性參數(shù)的初步研究

PAGEPAGE1瓦斯氣體電性參數(shù)的初步研究研究背景和意義瓦斯爆炸事故是礦井安全生產(chǎn)的主要危險(xiǎn)源之一，其中瓦斯爆炸形成的原因較為復(fù)雜，其中瓦斯氣體電性參數(shù)的研究是瓦斯爆炸防治的一個(gè)重要方向。其次，瓦斯氣體電性參數(shù)作為一種非侵入式監(jiān)測(cè)手段，在礦井安全生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文通過(guò)對(duì)瓦斯氣體電性參數(shù)進(jìn)行初步研究，探究瓦斯氣體電性參數(shù)的變化規(guī)律及其與瓦斯爆炸之間的關(guān)系，為瓦斯爆炸的防治提供科學(xué)依據(jù)。研究方法實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置主要包括氣體進(jìn)樣系統(tǒng)、壓力傳感系統(tǒng)、溫度傳感系統(tǒng)和電容測(cè)量系統(tǒng)等部分。實(shí)驗(yàn)組成瓦斯氣體：采用由約996ml的高純度甲烷氣體（99.999%）與4ml氮?dú)猓?9.999%）混合而成的瓦斯氣體。電容測(cè)量系統(tǒng)：采用LCR-816高精度LCR電容測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)設(shè)置為開(kāi)路電壓為2V，頻率為1kHz，測(cè)量間隔為1s。氣體進(jìn)樣系統(tǒng)：氣體進(jìn)樣系統(tǒng)采用精密調(diào)節(jié)閥控制樣氣輸入，在保持樣氣流速和流量時(shí)，確保樣氣的良好穩(wěn)定性。環(huán)境條件：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度保持穩(wěn)定在20℃左右，相對(duì)濕度不大于70%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存在計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。研究步驟建立瓦斯氣體的電容測(cè)量模型。對(duì)實(shí)驗(yàn)樣氣體進(jìn)行電容測(cè)量，在保持穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析瓦斯氣體電容隨溫度、壓力、濃度、水分、灰分等參數(shù)的變化規(guī)律。針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析瓦斯氣體的電氣特性。研究結(jié)果與分析樣氣參數(shù)對(duì)電容的影響經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，樣氣的溫度、壓力和濃度等參數(shù)對(duì)瓦斯氣體電容具有顯著影響。其中，溫度與電容呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，壓力與電容呈正相關(guān)關(guān)系，濃度與電容的關(guān)系與溫度有關(guān)。分析瓦斯氣體的電氣特性經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，瓦斯氣體的電氣特性是由其化學(xué)成分、分子結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)等多種因素共同影響而形成的。其中，主要包括介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因子以及體積電阻率等參數(shù)。結(jié)論通過(guò)對(duì)瓦斯氣體電性參數(shù)的初步研究，可以得知溫度、壓力和濃度等因素對(duì)其電容值具有明顯的影響。同時(shí)，瓦斯氣體的電氣特性是由多種因素共同影響而形成的。最后，本研究為瓦斯爆炸的防治提供了一定的理論依據(jù)，對(duì)提高礦井安全生產(chǎn)具有一定的參考意義。參考文獻(xiàn)許澤寧.瓦斯氣體電性參數(shù)研究[J].煤炭技術(shù),2008(05).許躍.瓦斯氣體電性參數(shù)測(cè)試技術(shù)研究[D].沈陽(yáng):遼寧工程技術(shù)大學(xué),2015.