專利名稱：煙煤膠質(zhì)層自動(dòng)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種煙煤膠質(zhì)層自動(dòng)檢測(cè)裝置，屬于煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于煙煤膠質(zhì)層厚度測(cè)試的檢測(cè)裝置。
煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定法是蘇聯(lián)列·姆·薩保什尼可夫等于1932年提出的，用于測(cè)定煙煤粘結(jié)性的試驗(yàn)方法。該法模擬工業(yè)焦?fàn)t的生產(chǎn)條件，測(cè)量煤干餾過程中的粘結(jié)性和半焦的收縮性，用于煙煤分類和指導(dǎo)煉焦生產(chǎn)。該法的測(cè)定結(jié)果是膠質(zhì)層最大厚度(Ymm)、最終收縮性(Xmm)和體積曲線三個(gè)指標(biāo)。經(jīng)過許多國(guó)家多年生產(chǎn)實(shí)踐證明膠質(zhì)層最大厚度y值能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)煙煤粘結(jié)性和指導(dǎo)煉焦配煤。y值也是我國(guó)現(xiàn)行煤炭分類指標(biāo)之一，并且在全國(guó)各大焦化廠生產(chǎn)控制中作為單種煤、配合煤日常檢驗(yàn)的一項(xiàng)主要指標(biāo)。然而，由于膠質(zhì)層測(cè)定試驗(yàn)規(guī)范性強(qiáng)，許多試驗(yàn)條件都影響測(cè)定結(jié)果，尤其是它憑手感用探針測(cè)定膠質(zhì)層的上下界面，即厚度，因而人為誤差大，其準(zhǔn)確性與操作工人的技術(shù)熟練程度有很大關(guān)系，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度較高。
本實(shí)用新型的目的是給出一種煙煤膠質(zhì)層自動(dòng)檢測(cè)裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)煙煤膠質(zhì)層厚度的自動(dòng)測(cè)試，能夠消除因手感差異造成的測(cè)試誤差，提高測(cè)試準(zhǔn)確性，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的原理是利用煤樣、膠質(zhì)體和半焦體具有不同的表面性質(zhì)的特點(diǎn)，當(dāng)探針觸及各物質(zhì)表面時(shí)，所受力的大小亦不同，該力由力敏傳感器感應(yīng)并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，此電信號(hào)經(jīng)放大由計(jì)算機(jī)處理，以得出膠質(zhì)層的厚度值。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述


圖1是本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置的示意圖。
表1為使用本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置與采用人工測(cè)定方式對(duì)不同單種煤的配合煤的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比情況。
本實(shí)用新型由支架1、支臂11、導(dǎo)槽2、滑塊12、直流電機(jī)3、絲桿4、固定螺母5、微型軸承6、力敏傳感器7和探針8組成。其中導(dǎo)槽2通過支臂11與支架1連成一體，滑塊12可沿導(dǎo)槽2上下移動(dòng)，直流電機(jī)3通過螺紋安裝在滑塊12上，絲桿4的上端與直流電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸套接在一起，固定螺母5固定在導(dǎo)槽2上，絲桿4從固定螺母5中通過并與其螺旋連接，在絲桿4的下端安裝一個(gè)微型軸承6，微型軸承6的內(nèi)圈與絲桿4套接在一起，微型軸承6的外圈連接一個(gè)力敏傳感器7，力敏傳感器7的下端連接一個(gè)探針8。
本實(shí)用新型的可動(dòng)部分，包括直流電機(jī)3、絲桿4、微型軸承6、力敏傳感器7、探針8。直流電機(jī)3在計(jì)算機(jī)控制下可作正反旋轉(zhuǎn)，此旋轉(zhuǎn)的電機(jī)帶動(dòng)絲桿4旋轉(zhuǎn)，由于絲桿4與固定螺母5的螺旋嚙合作用，從而產(chǎn)生絲桿的上下徑向運(yùn)動(dòng)，絲桿4的徑向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)力敏傳感器7和探針8亦作上下運(yùn)動(dòng)。探針8的向下運(yùn)動(dòng)，能探測(cè)裝于煤杯9中的煤樣的膠質(zhì)層層面，探針感應(yīng)的微小的力，經(jīng)力敏傳感器7轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，送計(jì)算機(jī)處理，探針向下的距離另有位移傳感器電路10給出信號(hào)，由此可以計(jì)算出煙煤膠質(zhì)體層面的高度，從而計(jì)算出膠質(zhì)層最大厚度。
本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置的力敏傳感器7采用0～8N的微壓力傳感器。由于某些煙煤在高溫下生成的膠質(zhì)體表面張力極小，只有采用較靈敏的微壓力傳感器才能測(cè)得。
力敏傳感器7與微型軸承6的外圈，以環(huán)形橡膠圈用環(huán)氧樹脂貼接，微型軸承6的內(nèi)圈則與絲桿4的一端套接在一起，這樣，以使絲桿的旋轉(zhuǎn)和上下運(yùn)動(dòng)傳遞給力敏傳感器7的僅僅是上下運(yùn)動(dòng)，以消除剪切力對(duì)測(cè)試的影響。
本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置的直流電機(jī)3用螺絲安裝于滑塊12上，滑塊12在導(dǎo)槽2中移動(dòng)，以消除徑向擺動(dòng)引起的測(cè)量誤差。直流電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸與絲桿4一端套接，以帶動(dòng)絲桿的旋轉(zhuǎn)。
為評(píng)價(jià)本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的準(zhǔn)確性和適用性，我們選擇不同變質(zhì)程度的五個(gè)單種煤和四個(gè)配合煤進(jìn)行試驗(yàn)，考察其對(duì)不同煤種的適用性。試驗(yàn)采用動(dòng)態(tài)雙樣標(biāo)定，即同種煤分別用本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置測(cè)定和在常規(guī)膠質(zhì)層裝置上人工測(cè)定。
在常規(guī)質(zhì)層裝置上的試驗(yàn)由一位經(jīng)驗(yàn)豐富的化驗(yàn)師操作，以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說明其可信度。為消除不同批煤樣、制樣條件等對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，試驗(yàn)中規(guī)定同種煤樣必須是同批煤樣，由一個(gè)大樣制成后縮分的兩個(gè)子樣。
GB474－64規(guī)定，同實(shí)驗(yàn)室同一煤樣平行測(cè)定結(jié)果的允許誤差如下y≤20mm 誤差≤1mmy＞20mm 誤差≤2mm附表1中單種煤數(shù)據(jù)表明望峰崗、棗莊、清龍山在本檢測(cè)裝置上測(cè)到的y值數(shù)據(jù)與在常規(guī)儀器上測(cè)到的y值相差在此誤差范圍內(nèi)；朱仙莊、龐莊的相差稍大。這說明對(duì)此五個(gè)單種煤而言，膠質(zhì)層自動(dòng)檢測(cè)裝置對(duì)變質(zhì)程度從氣煤到瘦煤的各不同變質(zhì)程度煤均有較強(qiáng)的適用性。配合煤試驗(yàn)數(shù)據(jù)還表明用本實(shí)用新型的檢測(cè)器和常規(guī)試驗(yàn)裝置兩種方法測(cè)得的數(shù)據(jù)更為接近。
總之，本實(shí)用新型的膠質(zhì)層自動(dòng)檢測(cè)裝置能適用于不同變質(zhì)程度煙煤和配合煤的膠質(zhì)層試驗(yàn)，是煤質(zhì)分析技術(shù)方面的一項(xiàng)突破性進(jìn)展，使得計(jì)算機(jī)控制整個(gè)膠質(zhì)層測(cè)定過程成為可能。它能消除常規(guī)膠質(zhì)層試驗(yàn)中測(cè)定的人為誤差，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，試驗(yàn)方便、可靠，可廣泛應(yīng)用于煤炭工業(yè)和焦化工業(yè)。
權(quán)利要求1.一種用于煙煤膠質(zhì)層厚度測(cè)試的煙煤膠質(zhì)層自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括導(dǎo)槽(2)，可沿導(dǎo)槽(2)移動(dòng)的滑動(dòng)塊(12)，安裝在滑動(dòng)塊(12)上的直流電機(jī)(3)，上端與直流電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)軸套接的絲桿(4)，固定螺母(5)固定在導(dǎo)槽(2)上，絲桿(4)從固定螺母(5)中通過并與其螺旋連接，在絲桿(4)的下端安裝有一個(gè)微型軸承(6)，微型軸承(6)的內(nèi)圈與絲桿(4)套接在一起，微型軸承(6)的外圈連接一個(gè)力敏傳感器(7)，力敏傳感器(7)的下端連接一個(gè)探針(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于力敏傳感器(7)為0～8N的微壓力傳感器。
3.如權(quán)利要求1、2所述的裝置，其特征在于所說的導(dǎo)槽(2)通過支臂(11)與支架(10)聯(lián)成一體。
專利摘要本實(shí)用新型為一種煙煤膠質(zhì)層自動(dòng)檢測(cè)裝置，屬于煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型由支架1、支臂11、導(dǎo)槽2、滑動(dòng)塊12、直流電機(jī)3、絲桿4、固定螺母5、微型軸承6、力敏傳感器7和探針8組成。該裝置根據(jù)煤樣、膠質(zhì)體和半焦表面性質(zhì)不同的特點(diǎn)，利用力敏傳感器采集探針觸至各物質(zhì)表面時(shí)的力信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理而直接得出最大膠質(zhì)層厚度。本裝置適用于不同煙煤和配合煤的膠質(zhì)層試驗(yàn)，能消除試驗(yàn)中人為的誤差，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，且試驗(yàn)簡(jiǎn)便、可靠。
文檔編號(hào)G01B5/06GK2144293SQ9223078
公開日1993年10月20日 申請(qǐng)日期1992年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月20日
發(fā)明者田華, 施明華, 楊學(xué)峰, 周東漢, 黃光 , 唐成驛, 吳殿金 申請(qǐng)人:馬鞍山鋼鐵公司