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原文传递改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置及试验方法

专利名称：	改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置及试验方法
摘要：	本发明公开了一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置及试验方法，它包括混合气体供给系统，混合气体供给系统与湿度增加及测定系统连接；湿度增加及测定系统与外加电场的恒温吸附系统连接；外加电场的恒温吸附系统与抽真空系统通过管路连接；外加电场的恒温吸附系统与应变测量系统连接；应变测量系统与数据采集系统通过导线连接，外加电场的恒温吸附系统包括样品釜，在样品釜外部设置有电场发生仪；湿度增加及测定系统包括气体混合腔，气体混合腔外部设置有一个水蒸气产生装置，水蒸气产生装置与气体混合腔连接；解决了现有技术没有可改变混合气体湿度的外加电场下的等温吸附装置，而且并没有及时的对变形量进行观测的技术问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	贵州;52
申请人：	贵州大学
发明人：	李波波;王斌;张尧
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910607530.5
公开号：	CN110161207A
代理机构：	贵阳中新专利商标事务所
代理人：	商小川
分类号：	G01N33/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	550025 贵州省贵阳市花溪区贵州大学花溪北校区科技处
主权项：	1.一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，它包括混合气体供给系统，混合气体供给系统与湿度增加及测定系统通过管路连接；湿度增加及测定系统与外加电场的恒温吸附系统通过管路连接；外加电场的恒温吸附系统与抽真空系统通过管路连接；外加电场的恒温吸附系统与应变测量系统连接；应变测量系统与数据采集系统通过导线连接，其特征在于：外加电场的恒温吸附系统包括样品釜（20），在样品釜（20）外部设置有电场发生仪（21）；湿度增加及测定系统包括气体混合腔（10），气体混合腔（10）外部设置有一个水蒸气产生装置（9），水蒸气产生装置（9）的出气端通过管路与气体混合腔（10）连接。 2.根据权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，其特征在于：所述混合气体供给系统包括第一储气罐（1）和第二储气罐（4），第一储气罐（1）与气体混合腔（10）通过管路连接，第一储气罐（1）与气体混合腔（10）的管路上依次安装有第一减压阀（2）、第一压力表（3）和第一开关阀（7）；第二储气罐（4）与气体混合腔（10）通过管路连接，第二储气罐（4）与气体混合腔（10）的管路上连接有第二减压阀（5）、第二压力表（6）和第二开关阀（8）。 3.根据权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，其特征在于：湿度增加及测定系统包括第一进气管道（29）、第二进气管道（30）；第一进气管道（29）、第二进气管道（30）与气体混合腔（10）连接；气体混合腔（10）与出气管道（33）连接；湿度增加及测定系统通过管路与恒温吸附系统连接且管路上安装有第三压力表（11）和第三开关阀（12）。 4.根据权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，其特征在于：外加电场的恒温吸附系统包括参考釜（15）和样品釜（20）；参考釜（15）上设置有第四压力表（16）和第三减压阀（17）；样品釜（20）上设置有第五压力表（19）和第四减压阀（18）；样品釜（20）内部装有煤样（34）；两个参考釜通过管路连接；所述管路上装有第四开关阀（14）；恒温吸附系统通过管路与抽真空系统连接且管路上安装有第五开关阀（22）。 5.根据权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，其特征在于：抽真空系统包括真空容积（23）和真空泵（28），真空容积（23）和真空泵（28）通过管路连接；管路上装有第六压力表（26）和第六开关阀（27）。 6.根据权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，其特征在于：应变测量系统包括平行层理方向应变片（36）和垂直层理方向应变片（35）；平行层理方向应变片（36）和垂直层理方向应变片（35）安装在煤样（34）上；平行层理应变片（36）和垂直层理应变片（35）与应变仪（24）通过导线连接。 7.根据权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，其特征在于：数据采集系统包括计算机（26），计算机（25）与应变测量系统的应变仪（24）通过导线连接。 8.根据权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置，其特征在于：水蒸气产生装置（9）包括湿度测试仪（32），湿度测试仪（32）安装在气体混合腔（10）内，湿度测试仪（32）通过导线与显示器（31）连接；湿度显示器（31）固定在气体混合腔（10）上表面。 9.如权利要求1所述的一种改变气体湿度和电场的等温吸附变形试验装置的试验方法，它包括：步骤1、将标准尺寸的煤样试件安装在恒温吸附系统的样品釜（20）内，并进行气密性检查；通过真空泵（28）对整个实验装置进行抽真空；将恒温水浴（13）的温度设定到实验所需值以模拟地底温度情况；步骤2、通入无吸附性的氦气，打开第三开关阀（12），关闭第四开关阀（14），使气体只进入参考釜（15）中；随后关闭第一储气罐（1）、第一开关阀（7）和第五开关阀（22），使得原本在参考釜（15）的气体进入样品釜（20），并达到气体平衡；根据理想状态气体方程测算自由空间体积；步骤3：在外加电场的条件下进行吸附气体的吸附试验；吸附试验气体由第一储气罐（1）第二储气罐（4）进行混合后提供，并且将混合后的气体经过气体混合腔（10）进行一个湿度的增加，然后进行混合气体的等温吸附实验；通入吸附气体的步骤与之前通入氦气的一样，等气体吸附平衡后，根据连接垂直层理应变片（35）和平行层理应变片（36）的应变仪（24）和计算机（25）观测试件的吸附变形量，最后根据理想状态气体方程计算试件吸附气体的量。
所属类别：	发明专利