Устройство для определения объема газовыделения

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОЛЕСКОМУ СВИДИТВЛЬСТ авт. свид-ву(21) 1900098/22-0 Дополнительн Заявлено 26.0 с присоединением за Приоритет -сударственнын квинт СССР по делам изооретений н открытийликовано 15.04.79, Бюллетень14 ата опубликования описания 6.0 ь,.(72) Авторы изобретен швили, Р. П. Сербин Потехин сударственный Макеевский ордена Октябрьской Революцинаучно-исследовательский институт по безопасности работв горной промышленности 1) Заявитель БЪЕ 4) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯИзобретение относится к технике определения объема газовыделения, например, для контроля выделения метана в шахтах с поверхности забоя, боков, кровли и почвы горных выработокИзобретение может быть использовано и в других областях техники, связанных, например, с определением газопроницаемости стен, перемычек и других поверхностей, а также как пробоотборник при выделении весьма малых количеств газа.Известно устройство для определения объема газовыделений из угля включающее герметичный стакан, вакуумную камеру с клапаном и измерительный прибор, газо- приемная часть которого выполнена мало- инерционной с противоударным лабиринтом 1.Известное устройство не может быть использовано для замера газовыделения в шахте, где необходимо замерять объемы выделяющегося газа, особенно малых его количеств, непосредственно с поверхностей горного массива в естественных условиях,Известно также устройство для определения объема газовыделения, включающее вакуумную камеру, разделенную эластичной мембранои на газоприемную и компенсационную полости, каждая из которых снабжена штуцерами, а последние газоводными трубками с запорной арматурой и средство для создания вакуума в одной из полостей, в частности вакуумный насос 2.Недостатком указанного устройства является то, что оно не может быть использовано для точного замера во времени выделяющегося газа с обнаженных поверхностей, особенно малых его количеств, а толь ко пригодно для разовых отборов пробыпри последующем определении свойств исследуемого газа по пробе в лабораторных условиях.Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения газовыделений, особенно в малых его количествах.Указанная цель достигается тем, чтоустройство снабжено газосъемной емкостью, трубкой из прозрачного материала с шаровым шарниром, шкалой, штоком-указате лем, измерителем давления отбираемого газа, приводным валиком, блокировочным кулачком и механизмом отсчета времени, причем газосъемная емкость соединена с газоприемной полостью вакуумной камерыка 8 из прозрачного материала соединена с измерителем давления отбираемого газа 1 О, например 0 -образным микромонометром и снабжена шкалой 11, размещенной на поверхности трубки 8. Шкала проградуирована в единицах объема. Трубка 8 из прозрачного материала имеет шаровой шарнир 12, расположенный на противоположном конце от места ее закрепления к поверхности газоприемной полости 1.Компенсационная полость посредством канала 13 сообщена с насосом 14, являющимся средством создания вакуума в газоприемной полости, и через воздуховод 5 5 О 55 посредством газоводной трубки с запорнойарматурой, трубка из прозрачного материала с шаровым шарниром одним концом закреплена на поверхности газоприемной полости и сообщена с ней, а другим - сизмерителем давления отбираемого газа, 5шток - указатель одним концом закрепленна эластичной мембране, а другой размещен в полости трубки из прозрачного материала и выполнен с возможностью перемещения по ней, шкала размещена на поверхности трубы из прозрачного материала, аыприводной валик соединен с одной стороныс запорной арматурой газосъемной емкости, а с другой - с блокировочным кулачком, последний же соединен с механизмомотсчета времени, 15Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображеноустройство для определения объема газовыделения с поверхности исследуемого объекта,Устройство содержит вакуумную камеру, выполненную в виде двух разъемныхчастей, одна из которых, преимущественно,имеет форму полусферы и перекрыта дляобразования газоприемной полости 1 эластичной, например, резиновой диафрагмой 2.Вторая разъемная часть камеры содержит крышку 3 и образует с упомянутой диафрагмой 2 компенсационную полость.Для отбора выделяющегося газа с обнаженной поверхности, устройство имеетгазосъемную емкость, которая образована зОстаканом 4, плотно поджатым к обнаженной поверхности 5 исследуемого объектагазовыделения, в частности, горного массива,Запорная арматура газосъемной емкос 35ти в виде трехходового крана 6 установленана газоводной трубке 7, например, гибкомшланге, которая сообщает газоприемнуюполость 1 вакуумной камеры с газосъемной емкостью.На поверхности газоприемной полости 1 4 ожестко закреплена одним концом и сообщена с ней трубка 8, выполненная из прозрачного материала, например, плаксиглаза,В полости трубки 8 расположен шток -указатель 9, который имеет возможность45перемещаться по ней. Вторым концом трубсообщена с атмосферой и снабжена запорной арматурой в виде микровентиля 16. Приводной валик 17 соединен с одной стороны с запорной арматурой газосъемной полости - трехходовым краном 6, а с другой - с блокировочным кулачком 18, последний же соединен с механизмом отсчета времени 19, например, секундомером.Устройство работает следующим образом.Вначале устанавливают трехходовой кран 6 газоводной трубки 7 в положение сброса в атмосферу, а микровентиль 16 перекрывают. Затем насосом 14 нагнетают воздух либо жидкость в компенсационную полость, образованную крышкой 3 и упругой диафрагмой 2, Нагнетание производят до полного вытеснения газа из газоприемной полости образованной упругой диафрагмой 2 и полусферической частью вакуумной камеры, создавая тем самым вакуум в газоприемной полости, При этом шток - указатель 9 займет нулевое положение по шкале 11 в трубке 8 из прозрачного материала, Упругая диафрагма 2 при этом под воздействием избыточного давления прилегает к внутренней поверхности полусферы вакуумной камеры. Далее, газосъемную емкость, выполненную, преимущественно в форме стакана, прикладывают к поверхности 5 исследуемого объекта газовыделения, например, поверхности угольного забоя и герметизируют его.Вакуумная камера под действием собственного веса самоустанавливается в шаровом шарнире 12 в вертикальном положении.Трехходовой кран 6 переключают в положение поступления газа на газосъемной емкости - загерметизированного стакана 4 по газоводной трубке 7 в газоприемную полость, образованную полусферой 1 и упругой диафрагмой 2,При повороте трехходового крана 6 блокировчный кулачок 18, закрепленный на приводном валике 17, воздействует на головку механизма отсчета времени 19, например, секундомера, и последний запускается.При поступлении газа в газоприемную полость визуально наблюдают за показателем измерителя давления отбираемого газа, например О -образного микроманометра 10 и по мере нарушения равенства давлений в газоприемной полости и атмосферного, микровентилем 16 стравливают воздух или жидкость из компенсационной полости до полного уравновешивания, а по шкале 11, установленной на трубке 8 отсчитывают объем газа, непосредственно поступивший в газоприемную полость за определенный промежуток времени. При необходимости перекрывают трехходовой кран 6, изолируя таким образом отобранную порцию газа. Механизм отсчета времени 19 при этом останавливается.Если требуется произвести анализ выделившегося газа в лабораторных условиях, то посредством накачивания воздуха или жидкости насосом 4 в компенсационную полость пропускают газ через трехходовой кран 6 из газоприемной полости в другую емкость. При этом шток - указатель 9 вновь устанавливается в нулевое положение и устройство подготовлено для приема и замера очередной порции выделившегося газа.Устройство позволяет с высокой точностью определять объемы выделяющегося га за, особенно в малых количествах, с обнаженной поверхности исследуемого объекта.Одним из таких объектом исследования является обнаженная поверхность горного массива (породного или угольного), которая может выделять газ в естественных условиях.Такие замеры позволяют повысить качество исследовательских работ при изучении процессов газовыделения, упростить и резко сократить время на замеры. тоУстройство позволит также повысить точность исследований при определении газопроницаемости стен, различного рода перемычек и поверхностей других объектов.иформула изобретенияУстройство для определения объема газовыделения, включающее вакуумную каме- зр ру, выполненную в виде двух разделенных между собой эластичной мембраной полостей, газоприемной и компенсационной, каждая из которых снабжена штуцерами, а последние газоводными трубками с запорной арматурой, измерительным прибором и вакуумным насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения малых объемов газовыделений оно снабжено газосъемной емкостью, трубкой из прозрачного материала с шаровым шарниром, шкалой, штоком - указателем, измерителем давления отбираемого газа, приводным валиком, блокировочным кулачком и механизмом отсчета времени, причем газосъемная емкость соединена с газоприем ной полостью вакуумной камеры посредством газоводной трубки с запорной арматурой, рубка из прозрачного материала с шаровым шарниром одним концом закреплена на поверхности газоприемной полости и сообшена с ней, а другим - с измерителем давления отби раем о го газа, шток - указатель одним концом закреплен на эластичной мембране, а другим - размещен в полости трубки из прозрачного материала и выполнен с возможностью перемещения по ней, шкала размещена на поверхности трубки из прозрачного материала, а приводной валик соединен с одной стороны с запорной арматурой газосъемной емкости, а с другой - с блокировочным кулачком, последний же соединен с механизмом отсчета времени.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР201285, кл. Е 21 Г 7/00, 1965.2. Авторское свидетельство СССР392237, кл. Е 21 В 49100, 1971.Сост Тех ред Тираж Государственно делам изобрет Москва, Ж,Патент, г.авитель Э. РудневаО, Луговая Корректор М. П656 Подписноео комитета СССРений и открьпийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4