煤胶质层自动测量系统研究

　　1引言

　　胶质层指数是煤质的一个重要指标。它反映了煤在受热过程中生成胶质体的数量，近似地表征工业炼焦的过程。胶质层测定方法是模拟工业焦炉条件，在恒压力下，对煤样进行单侧加热，使煤样形成自下而上递减的等温面，按着半焦、胶质体、煤样依次分布。通过胶质体的测定可以初步预测煤在焦炉中的结焦情况及生成焦炭的质量状况。

　　用胶质层指数评价煤质是前苏联的萨保什尼柯夫和瓦西列维奇提出的。通过在实验室测定煤胶质层最大厚度(Y值)、最终收缩度(X值)，分析测定过程中烟煤体积曲线形状、焦块特征和焦块抗碎能力等指标，来判断煤的结焦性。胶质层最大厚度(Y值)是作为评定烟煤结焦性的一项重要指标。

　　2 自动测量系统的总体方案和工作过程

　　目前，国内外都是以手下进行测量，现有的手工测量煤胶质层的装置结构如图i所示u“胶质层最大厚度(y)值的测量是化验师通过探针和探针上的刻度尺，按照国标的工艺要求进行测量当煤样被加热到250℃时，结合记录在鼓上的煤样体积变化形状(在波峰或者波谷时刻)，把一根直径lmm的带有刻度尺的探针插人煤样中，当探针针尖所触及到煤粉、胶质体和半焦时，化验师的手感不同，然后读取相应时刻刻度尺的数值，测量出此时胶质体的上下表层位置“大约每隔10分钟结合煤样体积形状测量一次，直到煤样被加热730℃时，结束测量，最后利用样条尺绘出胶质体的上下表层曲线，再用刻度尺测量出最大厚度值，这个测量值主要是靠人的手感和经验得到的，具有一定的主观性，工作强度大l’一7根据国标和化验　　师手工测景原理，本文提出一种全新的测量方法.

　　根据化验师的测量过程，可以认为测量的原理是探针针尖所触及到煤粉、胶质体和半焦时，化验师的手感不同，记录刻尺的刻度，然后计算出胶质体的厚度、这样，本文把测量原理描述为如图2所示的探针下扎过程中所受阻力变化趋势图。

　　根据此原理图，本文设计r胶质层全自动测量系统，该系统结构示意图如图3所示，也就是在原来的手工测量装置基础n.设计增加了全新的测量机械手、体积传感器、温度传感器、输人输出数据卡和工业控制计算机

　　计算机通过输人输出数据卡连接着检测体积的位移传感器、检测探针下扎过程中阻力变化的称重传感器、限制和确定探针位置的限位开关、检测煤样温度的热电偶、可控硅调压模块、使探针一上下直线运动和产生震动的r}:　线步进电机，及其使探针旋转的旋转电机‘自动测量系统的工作过程如下: