[发明专利]一种阈值可调的精密泄压方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种阈值可调的精密泄压方法及装置，属于煤矿安全技术领域，尤其适用于定压条件下解吸规律测试与研究。

背景技术

目前，煤体瓦斯解吸规律测试与研究是在一个大气压环境下进行的，然而煤体瓦斯赋存环境往往大于一个大气压，因此其解吸环境也大于一个大气压。如果在实验室模拟这个环境压力，采用目前市场上现有的单向泄压阀是不精确的，因为单向泄压阀的主要工作原理是：靠其内部的弹簧伸缩来泄压的，弹簧的阻尼过大会造成泄压过小，弹簧的阻尼过小会造成泄压过大，综合分析单向泄压阀存在着较大的误差，且不够灵敏。

因此，如果在实验室准确模拟煤层瓦斯赋存的压力，有必要建立一种阈值可调的精密泄压阀的方法与装置，其没有阻尼、非常灵敏，可以有效的解决泄压过大或过小的问题，做到精密泄压。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本文提供了一种能够阈值可调精密泄压的方法与装置，并可以保持容器31在一定的压力值P₀条件下解吸。

本发明涉及一种阈值可调的精密泄压方法及装置，由充气系统和泄压系统两部分组成；所述的泄压系统通过位于密闭腔体23上端的腔体接口14与充气系统相连，泄压系统中的密闭腔体23内安装软胶管22一根，软胶管的长度为5~10cm，软胶管22上端与第一管路19相连接，软胶管22下端与第二管路24相连接，第二管路24下端安装变径装置28，变径装置28与第三管路30相连接，第三管路30上安装第一阀门29且第三管路30连通容器31。

进一步，所述的充气系统包括氮气瓶、缓冲罐、压力表、阀门以及管路，通过管路，氮气瓶1与第二阀门2相连，第二阀门2与缓冲罐3相连，缓冲罐3与第三阀门5相连，其中缓冲罐3与第三阀门5之间的管路上安装第一精密压力表4，第三阀门5与四通7相连，在四通7上端口安装第二精密压力表6，四通7下端口通过管路与腔体接口14相连接。

进一步，所述软胶管22外部由带孔眼的铁皮套管21包裹。

进一步，泄压系统中的第一管路19穿过腔体23上端的中心接口被腔体23外侧的第一六角螺母15紧固，第一六角螺母15通过螺纹与第一管路19连接，腔体23上盖有第一O形圈17和第二O形圈18，第一O形圈17和第二O形圈18位于第一六角螺母15下面。腔体23底部的中心接口被腔体23外侧的第二六角螺母27紧固，第二六角螺母27通过螺纹与第二管路24连接，腔体23底部有第三O形圈25和第四O形圈26，第三O形圈25和第四O形圈26位于第二六角螺母27上面。

利用阈值可调的精密泄压装置提供一种精密泄压方法，按照如下步骤进行：

步骤一，打开腔体上盖，向腔体23中加入一定量的水，水的高度达到淹没软胶管22即可，然后通过第一螺栓13和第二螺栓16紧固上盖；

步骤二，关闭装置中的所有阀门2、5、8、9、11、29，打开氮气瓶1的阀门，然后打开第二阀门2，向缓冲罐3冲入一定量的气体，充气完毕后关闭氮气瓶1的阀门和第二阀门2；打开第三阀门5和第四阀门9，向腔体23中充入一定量的气体，使第二精密压力表6示数值P与容器31设定的压力值P₀相等，充气完毕后关闭第三阀门5和第四阀门9；

步骤三，打开第一阀门29和第五阀门11，随着时间的增大，容器31中的煤32解吸出的气体量越来越大，因此气体压力也越来越大；当容器31中的气体压力P₁大于所设定的压力P₀时，软胶管张开，气体通过管路排出，因此容器中的气体压力降低；当容器中的气体压力小于或等于腔体中的气体压力时，软胶管在水和气的作用下再次闭合。

本发明利用了软胶管管壁的弹性，使得软胶管在水和气的压力作用下闭合，该方法与装置无阻尼且反应灵敏，可以做到精密泄压，有效地解决了泄压不精确的问题。

附图说明

图1 为本发明一种阈值可调的精密泄压方法及装置的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施做进一步的详细说明。

本发明为一种阈值可调的精密泄压方法及装置，适用于对容器内要求保持恒定的压力系统。如图1所示，阈值可调的精密泄压装置，由充气系统和泄压系统两部分组成。