針對排水直接觀測體積的方法在實(shí)驗(yàn)室測定瓦斯解吸量過程中,存在人員參與環(huán)節(jié)多、人員讀數(shù)誤差大、測定流程復(fù)雜等問題,提出了排水稱重測定瓦斯解吸量的方法,該方法可通過質(zhì)量、密度和體積三者之間的關(guān)系,將瓦斯解吸過程中排出水的質(zhì)量換算為瓦斯解吸體積。采用基于PC電腦機(jī)的LabVIEW上位機(jī)和PLC技術(shù)將基于上述方法的實(shí)驗(yàn)室瓦斯解吸測定流程進(jìn)行了自動(dòng)化設(shè)計(jì),開發(fā)了包含工控系統(tǒng)、解吸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的自動(dòng)計(jì)量裝置,實(shí)現(xiàn)了測定過程中排水質(zhì)量、解吸環(huán)境溫度和壓力等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)采集,完全避免了人工讀數(shù)可能產(chǎn)生的誤差,減少了人員參與程度。應(yīng)用結(jié)果表明,該自動(dòng)計(jì)量方法有助于提高瓦斯解吸量測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,誤差可降低10%以上。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)室瓦斯解吸量自動(dòng)計(jì)量裝置示意圖

2)PLC S7-200 SMART模塊[10-11]。下位機(jī)處理器采用PLC S7-200 SMART，主要是接收上位機(jī)指令來實(shí)現(xiàn)順序控制閥門的聯(lián)動(dòng)啟閉，以及完成人機(jī)交互功能。3）傳感器。傳感器模塊主要包括質(zhì)量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器，實(shí)現(xiàn)對測定煤樣瓦斯解吸過程排水質(zhì)量的稱重、記錄解吸環(huán)境的溫度和壓力參數(shù)、解吸容器內(nèi)部液面的實(shí)時(shí)感知。(1)質(zhì)量傳感器選用量程為3 kg的高精度型號，綜合誤差<0.5%，輸入阻抗400Ω，輸出阻抗350Ω，安全超載能力150%，工作溫度范圍為-35～+80℃;(2)壓力傳感器選用高精度、防塵防水型號，量程為絕對壓力50～120 kPa，可以用于工業(yè)現(xiàn)場的天然氣、烷類等可燃性氣體監(jiān)測；(3)溫度傳感器采用數(shù)字式單總線溫度傳感器，測量溫度范圍為-55～+125℃，測溫分辨率可達(dá)0.062 5℃；(4)液位傳感器采用浮球式液位變送器，由磁性浮球、測量導(dǎo)管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成，浮球可漂于液面之上并沿測量導(dǎo)管上下移動(dòng)，導(dǎo)管內(nèi)裝有測量元件，可在外磁作用下將被測液位信號轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號。

實(shí)驗(yàn)室瓦斯解吸量自動(dòng)計(jì)量裝置軟件采用基于PC機(jī)的LabVIEW上位機(jī)進(jìn)行開發(fā)。LabVIEW是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快、功能最強(qiáng)的圖形化軟件開發(fā)集成環(huán)境。它結(jié)合了圖形化編程方式的高性能與靈活性以及專為測試、測量與自動(dòng)化控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的高端性能與配置功能，能為數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測量分析與數(shù)據(jù)顯示等各種應(yīng)用提供必要的開發(fā)工具，通過降低應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間與項(xiàng)目籌建成本來大大提高工作效率[12-13]。實(shí)驗(yàn)室瓦斯解吸數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3。1）數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)。LabVIEW上位機(jī)通過串口通信采集質(zhì)量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器的數(shù)值。LabVIEW上位機(jī)采集的傳感器信息通過本身自帶的SQL數(shù)據(jù)庫模塊存儲(chǔ)到Access數(shù)據(jù)庫中。LabVIEW中的SQL數(shù)據(jù)庫模塊僅需進(jìn)行簡單的配置就可以直接調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)化的SQL語句進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的操作，大大縮短了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3619138