[发明专利]一种煤的平衡水分基样品的制备系统及方法

说明书

本发明公开了一种煤的平衡水分基样品的制备系统，包括制备装置和制备电路，所述制备装置包括制备箱和用于对制备箱抽真空的真空泵，所述制备箱内设置有溶液槽、样品托盘、天平以及用于连接样品托盘和天平的升降机构，所述升降机构包括设置上下挡板、设置在上下挡板上的升降柱和设置在升降柱上的称重挡板，所述天平上连接有称重卡体，所述称重挡板上连接有与称重挂钩和用于连接样品托盘的称重杆。本发明还公开了一种煤的平衡水分基样品的制备方法。本发明结构简单、设计合理，提高了在制备煤的平衡水分基样品的过程中指标控制的精确度，方便称重，减少称重测量误差，提高了实验效率，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

技术领域

本发明属于煤岩特性试验技术领域，具体涉及一种煤的平衡水分基样品的制备系统及方法。

背景技术

煤的平衡水分又称平衡湿度、最高内在水分和临界水分等，是指当煤样品处在湿度为96％-97％，温度为30±0.1℃的环境条件下的含水量。平衡水分基是模拟地层条件下煤层的含水状态，其含水量影响着煤层等温吸附曲线特征。因此，制备煤的平衡水分基样品是进行煤样等温吸附解吸实验的重要环节。目前，制备煤的平衡水分基样品的过程是将样品用碎样机破碎至60目以下，然后用小喷雾器向煤样喷洒蒸馏水，使其预湿，待充分混合之后，将预湿的煤样平铺在一个低平的敞口盘中，放入装有过过饱和硫酸钾溶液的恒温箱中，该溶液使煤样品的湿度保持在96％至97％之间，然后每24h将煤样品取出称重，直到相邻2次称重的质量基本不变为止，即认为煤样品处于饱和平衡水状态，该过程大约持续4天。

目前制备煤的平衡水分基样品一般存在三个问题，一、设备简单，温度、压力、湿度等指标控制不精确；二、由于每次称量都需要将样品取出，导致称重误差大，从而很难判断煤样是否达到全部润湿状态，从而影响煤样品饱和平衡水状态的判断；三、整个过程都需要试验人员亲力亲为，费力耗时。因此需要一种结构简单、设计合理的煤的平衡水分基样品的制备系统及方法，指标控制精确，称量误差小，提高试验效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤的平衡水分基样品的制备系统及方法，其结构简单、设计合理，提高了在制备煤的平衡水分基样品的过程中指标控制的精确度，方便称重，减少称重测量误差，提高了实验效率，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤的平衡水分基样品的制备系统，其特征在于：包括制备装置和制备电路，所述制备装置包括制备箱和用于对制备箱抽真空的真空泵，所述制备箱内设置有溶液槽、用于盛放煤样品的样品托盘、用于称量煤样品的天平以及用于连接样品托盘和天平的升降机构，所述升降机构包括设置在制备箱内部的上下挡板、设置在上下挡板上的升降柱和设置在升降柱上的称重挡板，所述天平设置在称重挡板的上方，所述样品托盘设置在上下挡板的下方，所述天平上连接有称重卡体，所述称重挡板上连接有与称重卡体配合的称重挂钩和用于连接样品托盘的称重杆，所述上下挡板上设置有供称重杆通过的称重杆通孔。

上述的一种煤的平衡水分基样品的制备系统，其特征在于：所述制备电路包括微控制器发明、与微控制器发明相接的存储器和与微控制器发明输入端连接且用于检测制备箱内环境的传感器模块，所述微控制器发明的输入端接有电源开关发明、升降按钮、计时器、键盘电路和泄压按钮，所述微控制器发明的输出端接有电源指示灯、升温模块、显示器、安装在制备箱上的泄压阀、用于驱动升降柱的升降驱动模块和用于驱动真空泵的泵驱动电机，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述电源开关接有电源模块。

上述的一种煤的平衡水分基样品的制备系统，其特征在于：所述电源开关发明、电源指示灯、升降按钮、显示器和泄压按钮均设置在制备箱的箱体上，所述制备箱的箱体上还设置有压力表。

上述的一种煤的平衡水分基样品的制备系统，其特征在于：所述升温模块为加热器。

上述的一种煤的平衡水分基样品的制备系统，其特征在于：所述制备箱包括箱门和设置在箱门上的门把手，所述箱门上设置有可视窗口。