整理WY98A吸附常数测定仪.docx

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整理WY98A吸附常数测定仪

WY-98A吸附常数测定仪

使用说明书

煤炭科学研究总院抚顺分院

一、用途…………………………………………………………

（2）

二、工作原理……………………………………………………

（2）

三、仪器的软、硬件组成………………………………………

（2）

四、测定过程……………………………………………………（6）

五、实验记录数据的管理………………………………………（9）

六、数据打印……………………………………………………（9）

七.注意事项……………………………………………………（11）

一、用途

WY-98A吸附常数测定仪（以下简称仪器）主要用于煤矿瓦斯含量测定过程中测定煤对瓦斯的吸附常数（a,b值）。

然后即可利用井下实际测定的瓦斯压力，计算煤层吨煤瓦斯含量。

该仪器采用美国的传感器技术，计算机监测，计算机全自动控制充气阀门和操作程序，测量过程和结果符合中华人民共和国煤炭工业标准MT/T752-1997《煤甲烷吸附量测定方法》,是一种可自动存储、打印测量结果和吸附等温线的智能化测定仪。

二、工作原理

煤体中大量的微孔表面具有表面能，当气体与内表面拭接触时，分子的作用力使甲烷气体分子在表面上浓集，称为吸附。

气体分子浓集的数量渐趋增多，为吸附过程；气体分子复返回自由状态的气相中，表面上气体分子数量渐趋减少，为脱附过程，表面上气体分子维持一定数量，吸附速率和脱附速率相等，为吸附平衡。

煤对甲烷的吸附为物理吸附。

当吸附剂和吸附质特定时，吸附量与压力和温度呈函数关系，即：

X=f（T,P）

（1）

当温度恒定时：

X=f（P）T

（2）

式

（2）称为吸附等温线，在高压状态下煤对甲烷的吸附符合朗格缪尔（Langmuir）方程：

（3）

式中：

T—温度，℃；

p—压力，Mpa;

X—p压力下吸附量，cm3/g;

a—吸附常数，当p→∞时，即为饱和吸附量cm3/g;

b—吸附常数，bMPa-1。

高压容量法测定煤的甲烷吸附量的方法是：

将处理好的干燥煤样，装入吸附罐，真空脱气，测定吸附罐的体积，向吸附罐中充入一定体积的甲烷，使吸附罐内的压力达到平衡，部分气体被吸附，部分气体仍以游离状态处于剩余体积之中，已知充入甲烷体积，扣除剩余体积内的游离体积，即为吸附体积，连接起来即为吸附等温线。

三、仪器的软、硬件组成

WY-98A型吸附常数测定仪主要由计算机、仪器主机、真空泵、真空计及附属电缆、管件等组成。

由仪器主机内的传感器将压力、温度转变成电压信号传送给计算机内的数据采集卡，然后由计算机软件进行计算、分析和存储，并对整个过程进行监控。

1、软件

软件的主界面及各控件的功能如图1所示。

图1测定前程序主界面

具体各部分控件功能说明如下：

a.压力表控件，显示仪器充气罐、吸附罐1、吸附罐2内表压力。

b.指示灯控件：

显示各阀门的开、关状态，灯亮为开，反之为关。

c.吸附量-压力曲线显示窗口：

显示两个煤样在不同压力下的吸附量值所构成的折线图。

d.压力-时间曲线显示窗口：

显示两个吸附罐内压力随时间的变化曲线。

e.温度控件：

煤样罐水浴温度及室内温度显示控件。

该控件显示了水浴温度及室内温度、加热器的工作状态及脱气、测试时水浴温度的设定值。

灯亮意味着加热器和搅拌电机的启动。

f.提示栏：

显示仪器当前状态。

e.工具栏：

通过点击工具栏可实现各种功能。

图2工具栏

工具栏操作：

1）

打开文件（见下文）

2）

输入工业分析数据用于打印和永久存储。

（见下文）

2）

打印预览（见下文）

3）

打印报告（见下文）

4）

开始实验（见下文）

5）

时间设定

点击后出现的对话框如图3所示：

图3时间设定对话框

仪器默认的时间设定为：

脱气为240分钟；脱气完成或平衡结束前30秒时声光提示；共测定7个点的数据，第1～2点每点需420分钟，第3～7点每点需240分钟。

在调试仪器或其它情况下这此可以修改这些时间设置。

最后单击”确认”。

该修改过程在实验开始前后任何时间均可进行，并对此后的实验过程有效。

6）

临时存盘

实验过程没有完成前被中断时，可把已做完的数据保存下来。

7）

察看本次实验过程数据，点击后出现的对话框如图4。

图4查看实验过程数据

8）

察看以往实验过程数据，点击后出现的对话框如图5。

图5查看以往实验过程数据

9）

设置充气压力，点击后出现的对话框如图6所示：

图6充气压力设定

2、硬件

WY-98A型吸附常数测定仪硬件主要由计算机、仪器主机（如图7）、真空泵、真空计及附属电缆、管件等组成。

仪器主机背板上装有电缆或管路接口，连接如下：

通信电缆：

与计算机相连；

通大气口：

接胶管排出室外；

脱气口：

接真空泵的真空管；

进气口：

接瓦斯钢瓶；

电源线：

接电源插座（220V）；

压缩空气入口：

接气泵。

真空泵电源电缆（两根）：

一根接真空泵，一根接电源插座。

真空规管信号电缆：

接真空计。

1、电源开关2、上盖3、壳体4、搅拌电机

5、温度传感器6、加热器7、注水口8、恒温槽9、放水阀10、煤样罐

图7吸附仪主机

四、测定过程

1、煤样处理

a）采集煤层全厚样品（或分层），除去矸石，四分法缩分成1kg,标准采样要素，装袋，备用；

b）取送样的一半全部粉碎，通过0.17～0.25mm筛网，取0.17～0.25mm间的颗粒，称出100g,放入量皿。

其余煤样分别按GB/T217、GB/T211、GB/T212测定水分（Mad）、灰分（Ad,Aad）、挥发分（Vdaf）和真密度TRD20等；

c）将盛煤样的称量皿放入干燥箱，恒温到100℃,保持到1h取出，放入干燥器内冷却；

d）称煤样和称量皿总质量G1，将煤样装满吸附罐，再称剩余煤样和称量皿质量G2，则吸附罐中的煤样质量G为：

G=G1-G2（4）

煤样可燃物质量Gr为：

（5）

（6）

式中：

Ad-干燥基灰分，％；

Aad-分析基灰分，％；

Mad-分析基水分，％。

2、将处理好的煤样（约20g～30g）装入吸附罐内的煤样瓶内。

此时要注意：

●拧开煤样罐盖前检查煤样罐内部是否还存在未排完的瓦斯气体；

●在煤样上面盖上一层脱脂棉，防止煤尘进入仪器内部造成设备损坏；

●检查密封圈是否有弹性，若损坏应及时更换；

●密封圈和煤样罐的接合面要保持洁净无异物（如棉花丝），否则容易漏气；

●装入煤样瓶前避免异物掉入煤样罐。

●煤样罐内要保持干燥，不允许有水进入；

●进行测定前一定要观察恒温水箱里的水是否加满，如未加满必须把水加满后再进行下一步测定，水位高度距盖板1厘米为宜;

●检察仪器背板上的通大气口是否连接上胶管并通向室外。

3、打开计算机电源，待计算机完成启动程序后，再打开仪器电源；打开瓦斯钢瓶开关。

左键双击桌面快捷方式中的图标

，启动仪器测试程序后屏幕显示程序主界面如图1所示。

4、待气泵达到工作压力后，点击工具栏图标

，弹出如图8所示对话框。

在此输入编号、重量、比重等数据，设定实验温度（一般情况下采用默认值，不需改动）。

然后单击“煤样1文件名”，弹出如图9的对话框，选择您想要保存的路径并输入文件名后单击“保存”。

同样设定煤样2的路径。

这样就事先设定好了两个煤样的路径与文件名。

单击“开始实验”，再进行充气压力设定（如图6，一般情况下采用默认值，不需改动）。

然后开始测定。

以下实验过程除换水、调节微调阀以外完全为计算机自动控制进行。

图8开始实验对话框

图9设定路径与文件名

5、仪器自动打开脱气阀、煤样罐1、罐2的阀门，关闭充气阀、通大气阀，仪器启动真空泵开始脱气。

6、仪器关闭煤样罐1、煤样罐2阀门，再关闭脱气阀，结束脱气。

水浴温度由60℃变为30℃，为缩短实验进程，可打开放水阀放出热水，由注水口注入冷水，使水温下降，直至30℃时仪器会进行下一步的操作（注意：

换水时水位必须保持在加热管以上）；

7、仪器打开气源、充气阀，向充气罐内充气后关闭充气阀。

此时可手动由小到大地调节仪器背面的微调阀，使充气的速度不至于太快或太慢，如果3分钟内还能充至设定压力，仪器自动结束充气。

打开煤样罐1阀，由充气罐向罐1放气。

8、向煤样罐2内充气，步骤与7相同。

9、煤样开始吸附平衡的过程。

此时，压力-时间窗口显示出两个煤样罐内压力随时间的变化。

平衡结束后即完成了两个煤样第1个点的测定。

10、重复7、8、9的操作步骤，完成共7个吸附平衡点的操作。

至此，实验结束。

在实验结束时，计算机将两个煤样实验结果按照第4步设定的路径与文件名自动保存。

同时将实验过程中的一系列数据自动保存在”d:

\”根目录下的一个文件中，该文件以“煤样1编号_煤样2编号”命名，在结束实验后任何时候都可以察看其内容，方法如图5。

11、退出程序：

单击菜单中的”文件/退出程序”。

五、实验记录数据的管理

系统为每一个实验煤样创建一个以“.xf”为扩展名的数据文件。

煤样的重量、灰份、挥发份等原始数据，实验中各压力段测定结果、吸附曲线、及计算结果都被保存起来了。

为了便于管理，建议用户在文件存盘时起一个便于识别、具有特征的文件名，如：

戊12-7、七台河-32等。

文件存放位置应当集中在一个或几个专门的文件夹内。

察看数据文件时，用鼠标单击工具栏中图标

，或在菜单中选择文件\打开,则弹出一个对话框，如图10所示：

图10打开文件对话框

市场价格在有些情况下（如对市场物品）可以近似地衡量物品的价值，但不能准确度量一个物品的价值。

三者的关系为：

找到相应的目录后用鼠标选中要打开的文件，单击“确定”，文件就打开了。

同时显示出该煤样的吸附曲线和a、b、r的值。

六、

七、表四：

项目排污情况及环境措施简述。

数据打印

实验的原始数据、吸附曲线、计算结果等可用打印机通过报表的形式打印出来。

打印过程如下：

1）打印前，检查打印机电源是否插上，打印电缆是否连接。

在打印机装纸夹内装好A4打印纸。

2）打开数据文件（见第6节）。

3）点击工具栏上的图标

，弹出如图11所示对话框：

图11煤样报表数据填写

在此输入煤样的采样煤层、地点等信息。

若想把这些数据永久保存在文件内，单击”保存后退出”；若只供本次使用而不保存在文件内，单击”不保存退出”。

3）为了确保打印结果是否正确，用鼠标单击工具栏图标

（或选取菜单“文件\打印预览”），系统显示界面如图12所示。

（3）机会成本法图12打印预览

（3）环境影响技术评估。

用户可以随意放大、缩小来察看打印的页面，如正确无误，则单击“关闭”，回到系统界面。

表四：

项目排污情况及环境措施简述。

4）单击具栏图标

（或选取菜单“文件\打印”），会弹出打印对话框，如图13所示。

图13“打印”对话框

单击“属性”按钮，会弹出一打印机属性对话框（此对话框因不同打印机而异，但内容大致相同），选择纸张方向为“横向”，打印纸张为“A4打印纸”，其它选项皆为默认值（参见打印机说明书）。

关闭属性对话框。

5）在打印对话框中单击“确定”按钮，全部过程结束。

注意：

如果按以上过程进行，不能输出正确结果，那问题的原因可能是打印驱动程序没有安装或打印机设置不正确。

首先参照《打印机说明书》和《window使用手册》等相关书籍正确安装打印机驱动程序，然后单击window“开始”菜单，选择“开始\设置\打印机”，右键单击系统配置的打印机图标后，在弹出的快捷菜单中选择“设为默认值”。

如果照以上步骤正常打印结果仍不正常，按照《打印机说明书》和《window使用手册》对打印机属性进行正确设置。

七.注意事项

1、室验室内一定要保持洁净、干燥、通风良好，本仪器在搬运、移动时必须轻拿轻放，仪器安装连接好以后最好不要移动。

5.建设项目环境影响评价文件的重新报批和重新审核2、仪器通大气出口要接上一根软管并通向室外。

1.直接市场评估法3、仪器安装后要定期检查气密性，严防瓦斯泄漏造成事故。

由于仪器内为高压瓦斯系统，非专业人员不要对仪器进行随意拆卸。

打开仪器机箱盖前必须先关闭电源和真空泵电源。

4、按照实验要求，要做出完整的吸附曲线，所用瓦斯钢瓶压力应大于6Mpa。

1.法律5、实验前一定要观察恒温水箱里的水是否加满，如未加满必须把水加满后再进行实验；仪器长期不用时应将水全部排出。

另外,环境影响评价三个层次的意义，环境影响评价的资质管理、分类管理，建设项目环境影响评价的内容，规划环境影响评价文件的内容，环境价值的衡量还可能是将来考试的重点。

6、每次实验完毕后要打开通大气阀，将仪器内气体排出室外。

7、为防止病毒、黑客等对计算机造成破坏，必须保证专机专用，不要用作其它用途，不要随意安装游戏及其它软件。

1.环境影响评价工作等级的划分8、一般情况下，本仪器只作煤对甲烷的吸附试验。