一種WY型瓦斯q值測定儀的製作方法

2023-04-27 05:17:06 2

專利名稱：一種WY型瓦斯q值測定儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測定儀，尤其是用於礦井瓦斯q值檢測的測定儀。
背景技術：
目前，用於煤礦預測瓦斯湧出初速度的流量儀表有前蘇聯∏Γ-2MA型和我國ZLD--2型、TWY型，其中前蘇聯生產的∏Γ-2MA型瓦斯測量儀器是測量鑽孔瓦斯湧出初速度的一種節流式流量計，主要存在缺陷有噴嘴外置，轉化不方便，流量標校表讀數間隔大，增大了工作面預測突出危險次數，增加了防突工程量；我國生產的ZLD--2型瓦斯測量儀器是一種孔板多極流量計，主要存在缺陷有讀數不方便，壓差大時水容易噴出，噴嘴級數過多，使用不方便；我國生產的TWY型瓦斯測量儀器是一種瓦斯突出危險預報儀，主要存在缺陷有操作比較繁瑣，成本高，工人使用不方便。

發明內容
為了克服目前煤礦預測瓦斯湧出初速度的流量儀表出現的不足，本發明提供一種測試迅速準確、讀數直觀可靠、性能穩定、成本低、使用方便的WY型瓦斯q值測定儀。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案是在由安裝基板、氣體壓力表、換檔閥、進氣嘴、氣體過濾器、皮托管、進氣管、導氣管、旋鈕、儀器匣組成的WY型瓦斯q值測定儀中，將在安裝基板的一側上設制的窗孔內安裝有氣體壓力表，並使得氣體壓力表的盤面朝上，在安裝基板的另一側的下平面上安裝有換檔閥，並使得換檔閥上的轉軸由下向上垂直穿過安裝面板，在安裝基板上設置的進氣嘴的上端與帶有氣體過濾器的皮托管連通，在安裝基板的下面將進氣管的一端與進氣嘴的下端連通，將進氣管的另一端與換檔閥上設制的進氣接口連通，在安裝基板的下面將導氣管的一端與換檔閥上設制的導氣接口連通，將導氣管的另一端與氣體壓力表上設制的壓氣接口連通，為了使進入WY型瓦斯q值測定儀的被測氣體順利排出，在安裝基板上設置制的排氣孔與換檔閥上設制的排氣孔相對照，為了快速準確讀出不同檔位被測試氣體的檢測值，在安裝基板的上平面以換檔閥轉軸為中心的半圓平面上設制有四個換檔檔位標誌，並使得安裝基板上設制的四個換檔檔位標誌與換檔閥上的四個換檔檔位相一致，為了方便轉動和指示換檔閥檔位，將帶有指針形狀的旋鈕安裝在換檔閥上轉軸的上端，最後將安裝基板設置在儀器匣內。
為了更好地實現WY型瓦斯q值測定儀的檢測效果，在由轉動噴嘴圓盤、圓盤基架、圓盤基架彈簧卡、換檔限位彈簧、換檔限位頂帽、彈簧、中空吻嘴、密封圈、換檔閥活塞組成的換檔閥中，將轉軸垂直設制在轉動噴嘴圓盤上平面的圓心位置，在轉動噴嘴圓盤圓心一側半圓的平面上按孔徑大小順序等分距離設制有距圓盤圓心半徑相同的四個孔徑不相等的噴嘴通氣孔，在轉動噴嘴圓盤圓心另一側半圓的下平面上設制有距圓盤圓心半徑相同的四個與噴嘴通氣孔相對應的圓盤轉動換檔限位凹槽，在轉動噴嘴圓盤下平面的圓心位置垂直設制一圓柱凸臺，轉動噴嘴圓盤上的轉軸穿過圓盤基架圓盤圓心設制的中心圓孔後與圓盤基架重疊布置在一起，在圓盤基架的圓盤平面上設制有一個與轉動噴嘴圓盤上的噴嘴通氣孔相對照的排氣孔，為了使得圓盤基架與換檔閥活塞緊密結合，將圓盤基架的直徑尺寸製成與換檔閥活塞圓柱形活塞腔的內徑尺寸相匹配，為了實現轉動噴嘴圓盤在換檔閥活塞腔內保持同心轉動，在換檔閥活塞腔底的中心位置設制有與轉動噴嘴圓盤下平面的圓柱凸臺相匹配的圓柱凹槽，為了保證換檔到位，在換檔閥活塞腔底中心的一側設制有一個與轉動噴嘴圓盤下平面上的圓盤轉動換檔限位凹槽相對照的限位凹槽，並在換檔閥活塞腔底限位凹槽內設置有換檔限位彈簧，以及在換檔限位彈簧的上端設置有換檔限位頂帽，為了保證被檢測的氣體能夠導入轉動噴嘴圓盤上的噴嘴通氣孔內並由噴嘴通氣孔向圓盤基架上的排氣孔順利噴出，在換檔閥活塞腔底中心的另一側設制有一個與轉動噴嘴圓盤上的噴嘴通氣孔相對照的排氣孔，並將換檔閥活塞腔底的排氣孔製成一個孔底直徑比孔身直徑小的中空凹槽孔結構，在換檔閥活塞腔底的排氣孔內設置有彈簧，以及在該彈簧的上部設置有中空吻嘴，為了保證中空吻嘴與換檔閥活塞腔底排氣孔的孔壁的接觸面之間密實不漏氣，使得被檢測氣體只能從中空吻嘴的中心孔中排出，在中空吻嘴輪廓截面上設制的一周凹槽內設置有密封圈，確保中空吻嘴外緣與換檔閥活塞腔底排氣孔的孔壁之間不漏氣，為了保證轉動噴嘴圓盤上噴嘴通氣孔處氣體的瞬間壓力值與進氣管和導氣管內的氣體瞬間壓力值相一致，將換檔閥活塞腔底的排氣孔與其底部設制的進氣口和導氣口構成三通結構，將轉動噴嘴圓盤和圓盤基架沿軸向方向一併重疊裝入換檔閥活塞的活塞腔內，使得轉動噴嘴圓盤上的圓柱凸臺插入換檔閥活塞腔底的圓柱凹槽內，使得換檔限位頂帽在換檔限位彈簧張力作用下頂在轉動噴嘴圓盤上的限位凹槽上，使得中空吻嘴在彈簧張力的作用下吻在轉動噴嘴圓盤中的一個噴嘴通氣孔上，為保證轉動噴嘴圓盤和圓盤基架在換檔閥活塞腔徑內安裝到位，在換檔閥活塞腔徑內位於圓盤基架輪緣上部位置的腔徑壁上設制有一圓周凹槽，並將圓盤基架彈簧卡設置在換檔閥活塞腔徑內的圓周凹槽上，為了保證圓盤基架與換檔閥活塞腔壁不發生相對位移，在換檔閥活塞腔壁上設制有與腔徑內圓盤基架輪緣截面相對照的螺孔，並使得螺釘的前端穿過換檔閥活塞腔壁後擰入圓盤基架輪緣截面上設制的與其相對照的螺孔內。為了快速準確讀出被檢測氣體的瞬間壓力值，將氣體壓力表上的錶盤指針製成由主動指針和從動指針組成的具有主從關係的兩個指針，將主動指針與壓力表壓力驅動轉軸相連，將從動指針與設置在壓力表透明盤面中心的手動驅軸相連，從動指針設置在主動指針的上面，在從動指針的針杆上設制有一個針尖低於主動指針水平並能擋在主動指針轉動方向前面的鉛錘擋針，主動指針在氣體壓力作用下繞錶盤中心轉軸轉動，從動指針則在主動指針的拖動下作相同方向轉動，當氣體壓力消失後主動指針恢復到原位，而從動指針則停留在氣體壓力最大值刻度上，從動指針復位則需要用手轉動壓力表透明盤面中心的手動驅軸將從動指針撥回到原位即可。為了保證換檔閥轉軸上的旋鈕指針總是圍繞安裝基板上設制的四個換檔檔位標誌範圍內轉動，在圓盤基架中心圓孔上平面的邊緣上設制有半圓限位凸臺，在圓盤基架半圓限位凸臺的缺口內將轉動限量銷軸的前端垂直插在轉動噴嘴圓盤轉軸側面上設制的銷軸孔內。
本發明的有益效果是，符合我國煤礦瓦斯測試要求，同時，具有迅速準確、讀數直觀可靠、性能穩定、成本低、使用方便等應用效果。


圖1是本發明的結構布置圖。
圖2是本發明中換檔閥的剖視圖和俯視圖。
圖3是本發明中換檔閥A-A剖面的剖視圖。
圖4是本發明中換檔閥B-B剖面的剖視圖。
圖中1.安裝基板，2.氣體壓力表，3.換檔閥，4.進氣嘴，5.氣體過濾器，6.皮托管，7.進氣管，8.導氣管，9.旋鈕，10.儀器匣，11.轉動噴嘴圓盤，12.圓盤基架，13.圓盤基架彈簧卡，14.換檔限位彈簧，15.換檔限位頂帽，16.彈簧，17.密封圈，18.中空吻嘴，19.換檔閥活塞，20.主動指針，21.從動指針，22.轉動限量銷軸。
具體實施例方式
由圖1、圖2、圖3、圖4可知，本發明在由安裝基板1、氣體壓力表2、換檔閥3、進氣嘴4、氣體過濾器5、皮托管6、進氣管7、導氣管8、旋鈕9、儀器匣10組成的WY型瓦斯q值測定儀中，在安裝基板1一側上設制的窗孔內安裝有氣體壓力表2，並使得氣體壓力表2盤面朝上，在安裝基板1的另一側的下平面上安裝有換檔閥3，並使得換檔閥3上的轉軸由下向上垂直穿過安裝基板1，在安裝基板1上設置的進氣嘴4的上端與帶有氣體過濾器5的皮托管6連通，在安裝基板1下面將進氣管7的一端與進氣嘴4的下端連通，將進氣管7的另一端與換檔閥3上設制的進氣接口連通，在安裝基板1下面將導氣管8的一端與換檔閥3上設制的導氣接口連通，將導氣管8的另一端與氣體壓力表2上設制的壓氣接口連通，在安裝基板1上設置制的排氣孔與換檔閥3上設制的排氣孔相對照，在安裝基板1的上平面以換檔閥3轉軸為中心的半圓平面上設制有四個換檔檔位標誌，帶有指針形狀的旋鈕9安裝在換檔閥3上轉軸的上端，安裝基板1設置在儀器匣10內。
為了更好地實現WY型瓦斯q值測定儀的檢測效果，在由轉動噴嘴圓盤11、圓盤基架12、圓盤基架彈簧卡13、換檔限位彈簧14、換檔限位頂帽15、彈簧16、密封圈17、中空吻嘴18、換檔閥活塞19組成的換檔閥3中，將轉軸垂直設制在轉動噴嘴圓盤11上平面的圓心位置，在轉動噴嘴圓盤11圓心一側半圓的平面上按孔徑大小順序等分距離設制有距圓盤圓心半徑相同的四個孔徑不相等的噴嘴通氣孔，在轉動噴嘴圓盤11圓心另一側半圓的下平面上設制有距圓盤圓心半徑相同的四個與噴嘴通氣孔相對應的圓盤轉動換檔限位凹槽，在轉動噴嘴圓盤11下平面的圓心位置垂直設制一圓柱凸臺，將轉動噴嘴圓盤11上的轉軸穿過圓盤基架12圓盤圓心設制的中心圓孔後與圓盤基架12重疊布置在一起，在圓盤基架12的圓盤平面上設制有一個與轉動噴嘴圓盤11上的噴嘴通氣孔相對照的排氣孔，圓盤基架12的直徑與換檔閥活塞19圓柱形活塞腔的內徑相匹配，在換檔閥活塞19腔底的中心位置設制有與轉動噴嘴圓盤11下平面的圓柱凸臺相匹配的圓柱凹槽，在換檔閥活塞19腔底中心的一側設制有一個與轉動噴嘴圓盤11下平面上的圓盤轉動換檔限位凹槽相對照的限位凹槽，在換檔閥活塞19腔底限位凹槽內設置有換檔限位彈簧14，在換檔限位彈簧14的上端設置有換檔限位頂帽15，在換檔閥活塞19腔底中心的另一側設制有一個與轉動噴嘴圓盤11上的噴嘴通氣孔相對照的排氣孔，換檔閥活塞19腔底的排氣孔是一個孔底直徑比孔身直徑小的中空凹槽孔結構，在換檔閥活塞19腔底的排氣孔內設置有彈簧16，在彈簧16的上部設置有中空吻嘴18，為了保證中空吻嘴18與換檔閥活塞19腔底排氣孔的孔壁的接觸面之間密實不漏氣，在中空吻嘴18輪廓截面上設制的一周凹槽內設置有密封圈17，換檔閥活塞19腔底的排氣孔與其底部設制的進氣口和導氣口構成三通結構，轉動噴嘴圓盤11和圓盤基架12沿軸向方向一併重疊裝入換檔閥活塞19的活塞腔內，使得轉動噴嘴圓盤11上的圓柱凸臺插入換檔閥活塞19腔底的圓柱凹槽內，使得換檔限位頂帽15在換檔限位彈簧14張力作用下頂在轉動噴嘴圓盤11上的限位凹槽上，使得中空吻嘴18在彈簧16張力的作用下吻在轉動噴嘴圓盤11中的一個噴嘴通氣孔上，在換檔閥活塞19腔徑內位於圓盤基架12輪緣上部位置的腔徑壁上設制有一圓周凹槽，圓盤基架彈簧卡13設置在換檔閥活塞19腔徑內的圓周凹槽上，在換檔閥活塞19腔壁上設制有與腔徑內圓盤基架12輪緣截面相對照的螺孔，使得螺釘的前端穿過換檔閥活塞19腔壁後擰入圓盤基架12輪緣截面上設制的與其相對照的螺孔內。為了快速準確讀出被檢測氣體的瞬間壓力值，氣體壓力表2上的錶盤指針由主動指針20和從動指針21組成，主動指針20與壓力表壓力驅動轉軸相連，從動指針21與設置在壓力表透明盤面中心的手動驅軸相連，從動指針21設置在主動指針20的上面，在從動指針21的針杆上設制有一個針尖低於主動指針20水平並能擋在主動指針20轉動方向前面的鉛錘擋針。為了保證換檔閥轉軸上的旋鈕指針總是圍繞安裝基板上設制的四個換檔檔位標誌範圍內轉動，在圓盤基架12中心圓孔上平面的邊緣上設制有半圓限位凸臺，在圓盤基架12半圓限位凸臺的缺口內將轉動限量銷軸22的前端垂直插在轉動噴嘴圓盤11轉軸側面上設制的銷軸孔內。
在WY型瓦斯q值測定儀中換檔閥3內部設制的四個噴嘴通氣孔中，孔徑最大的是與外界直接相通的恆壓孔，此時，氣體壓力表2上的指針指向零讀數；隨著噴嘴通氣孔直徑的減小，檢測到的氣體瞬間湧出壓力值越高，孔徑最小噴嘴通氣孔則是檢測氣體瞬間湧出壓力最高的高壓孔。因此，轉動換檔閥3到三個增壓檔位，即可檢測到在三種不同氣體壓力狀態下的三組瞬間氣體壓力值，並通過三組瞬間氣體壓力值的變化關係計算出被檢測氣體的湧出初速度。WY型瓦斯q值測定儀檢測過程和方法是被檢測的瓦斯氣體首先從瓦斯排放管進入氣體過濾器5過濾掉氣體中的浮塵雜質後通過皮托管6、進氣嘴4、進氣管7進入換檔閥3上設制的進氣接口，由於換檔閥3上的換檔閥活塞19腔底的排氣孔與其底部設制的進氣口和導氣口構成三通結構，此時被檢測氣體在換檔閥3上的換檔閥活塞19腔底的排氣孔與其底部設制的進氣口和導氣口內的氣體壓力是相等的，由於換檔閥3上的換檔閥活塞19腔底的導氣口通過導氣管8與氣體壓力表2上的壓氣接口連通，氣體壓力表2上檢測到的瞬間氣體壓力值就是換檔閥3上的換檔閥活塞19腔底的排氣孔的氣體壓力值，每轉動換檔閥3一個檔位就得到一個噴嘴直徑條件下被檢測的瓦斯氣體瞬間壓力值，同理，即可檢測出被檢測的瓦斯氣體三個檔位噴嘴直徑條件下的三個瓦斯氣體瞬間壓力值，在設定的單位時間內即可檢測出三組被檢測的瓦斯氣體瞬間壓力值。被檢測的瓦斯氣體通過換檔閥3上轉動噴嘴圓盤11的噴嘴通氣孔和在圓盤基架12的排氣孔後從安裝基板1上設置制的排氣孔中排出。
權利要求
1.一種由安裝基板、氣體壓力表、換檔閥、進氣嘴、氣體過濾器、皮托管、進氣管、導氣管、旋鈕、儀器匣組成的WY型瓦斯q值測定儀，其特徵在於在安裝基板(1)一側上設制的窗孔內安裝有氣體壓力表(2)，並使得氣體壓力表(2)盤面朝上，在安裝基板(1)的另一側的下平面上安裝有換檔閥(3)，並使得換檔閥(3)上的轉軸由下向上垂直穿過安裝基板(1)，在安裝基板(1)上設置的進氣嘴(4)的上端與帶有氣體過濾器(5)的皮托管(6)連通，在安裝基板(1)下面將進氣管(7)的一端與進氣嘴(4)的下端連通，將進氣管(7)的另一端與換檔閥(3)上設制的進氣接口連通，在安裝基板(1)下面將導氣管(8)的一端與換檔閥(3)上設制的導氣接口連通，將導氣管(8)的另一端與氣體壓力表(2)上設制的壓氣接口連通，在安裝基板(1)上設置制的排氣孔與換檔閥(3)上設制的排氣孔相對照，在安裝基板(1)的上平面以換檔閥(3)轉軸為中心的半圓平面上設制有四個換檔檔位標誌，帶有指針形狀的旋鈕(9)安裝在換檔閥(3)上轉軸的上端，安裝基板(1)設置在儀器匣(10)內。
2.根據權利要求1所述的WY型瓦斯q值測定儀，其特徵在於換檔閥(3)是由轉動噴嘴圓盤(11)、圓盤基架(12)、圓盤基架彈簧卡(13)、換檔限位彈簧(14)、換檔限位頂帽(15)、彈簧(16)、密封圈(17)、中空吻嘴(18)、換檔閥活塞(19)組成，其中，轉軸垂直設制在轉動噴嘴圓盤(11)上平面的圓心位置，在轉動噴嘴圓盤(11)圓心一側半圓的平面上按孔徑大小順序等分距離設制有距圓盤圓心半徑相同的四個孔徑不相等的噴嘴通氣孔，在轉動噴嘴圓盤(11)圓心另一側半圓的下平面上設制有距圓盤圓心半徑相同的四個與噴嘴通氣孔相對應的圓盤轉動換檔限位凹槽，在轉動噴嘴圓盤(11)下平面的圓心位置垂直設制一圓柱凸臺，轉動噴嘴圓盤(11)上的轉軸穿過圓盤基架(12)圓盤圓心設制的中心圓孔後與圓盤基架(12)重疊布置在一起，在圓盤基架(12)的圓盤平面上設制有一個與轉動噴嘴圓盤(11)上的噴嘴通氣孔相對照的排氣孔，圓盤基架(12)的直徑與換檔閥活塞(19)圓柱形活塞腔的內徑相匹配，在換檔閥活塞(19)腔底的中心位置設制有與轉動噴嘴圓盤(11)下平面的圓柱凸臺相匹配的圓柱凹槽，在換檔閥活塞(19)腔底中心的一側設制有一個與轉動噴嘴圓盤(11)下平面上的圓盤轉動換檔限位凹槽相對照的限位凹槽，在換檔閥活塞(19)腔底限位凹槽內設置有換檔限位彈簧(14)，在換檔限位彈簧(14)的上端設置有換檔限位頂帽(15)，在換檔閥活塞(19)腔底中心的另一側設制有一個與轉動噴嘴圓盤(11)上的噴嘴通氣孔相對照的排氣孔，換檔閥活塞(19)腔底的排氣孔是一個孔底直徑比孔身直徑小的中空凹槽孔結構，在換檔閥活塞(19)腔底的排氣孔內設置有彈簧(16)，在彈簧(16)的上部設置有中空吻嘴(18)，在中空吻嘴(18)輪廓截面上設制的一周凹槽內設置有密封圈(17)，換檔閥活塞(19)腔底的排氣孔與其底部設制的進氣口和導氣口構成三通結構，轉動噴嘴圓盤(11)和圓盤基架(12)沿軸向方向一併重疊裝入換檔閥活塞(19)的活塞腔內，使得轉動噴嘴圓盤(11)上的圓柱凸臺插入換檔閥活塞(19)腔底的圓柱凹槽內，使得換檔限位頂帽(15)頂在轉動噴嘴圓盤(11)上的限位凹槽上，使得中空吻嘴(18)吻在轉動噴嘴圓盤(11)中的一個噴嘴通氣孔上，在換檔閥活塞(19)腔徑內位於圓盤基架(12)輪緣上部位置的腔徑壁上設制有一圓周凹槽，圓盤基架彈簧卡(13)設置在換檔閥活塞(19)腔徑內的圓周凹槽上，在換檔閥活塞(19)腔壁上設制有與腔徑內圓盤基架(12)輪緣截面相對照的螺孔，使得螺釘的前端穿過換檔閥活塞(19)腔壁後擰入圓盤基架(12)輪緣截面上設制的與其相對照的螺孔內。
3.根據權利要求1所述的WY型瓦斯q值測定儀，其特徵在於氣體壓力表(2)上的錶盤指針由主動指針(20)和從動指針(21)組成，主動指針(20)與壓力表壓力驅動轉軸相連，從動指針(21)與設置在壓力表透明盤面中心的手動驅軸相連，從動指針(21)設置在主動指針(20)的上面，在從動指針(21)的針杆上設制有一個針尖低於主動指針(20)水平並能擋在主動指針(20)轉動方向前面的鉛錘擋針。
4.根據權利要求2所述的WY型瓦斯q值測定儀，其特徵在於在圓盤基架(12)中心圓孔上平面的邊緣上設制有半圓限位凸臺，在圓盤基架(12)半圓限位凸臺的缺口內將轉動限量銷軸(22)的前端垂直插在轉動噴嘴圓盤(11)轉軸側面上設制的銷軸孔內。
全文摘要
本發明公開了一種WY型瓦斯q值測定儀，它是由一種由安裝基板1、氣體壓力表2、換檔閥3、進氣嘴4、氣體過濾器5、皮托管6、進氣管7、導氣管8、氣旋鈕9、儀器匣10組成。通過氣體壓力表2檢測出換檔閥3內三個不同直徑噴嘴在設定的單位時間內噴出的三組瓦斯氣體瞬間壓力值，並通過三組瞬間氣體壓力值的變化關係計算出被檢測氣體的湧出初速度。與目前煤礦同類瓦斯測定儀相比，WY型瓦斯q值測定儀測試迅速準確、讀數直觀可靠、性能穩定、成本低、使用方便。
文檔編號G01F1/34GK1924589SQ200610139028
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月23日 優先權日2006年9月23日
發明者李洪, 王安民, 李國旗, 魏風青, 陳國勝 申請人:李洪, 王安民, 李國旗, 魏風青, 陳國勝