一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置

1.本实用新型涉及煤岩技术领域，特别涉及一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置。


背景技术：

2.煤岩类型通常作为煤层分层的划分单位，为肉眼观察时，按照同一变质程度煤的平均光泽强度所划分的类型。按平均光泽强度依次分为光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤四类。
3.现有的煤岩吸附过程中，不同位置的煤岩的电阻率均不相同，而传统的电阻率测量装置是通过在排气管道上设置有氦气瓶控制阀和待测气瓶减压阀及入口端高精度气体质量流量计，通过该阀门和入口端高精度气体质量流量计可以控制煤层气的吸附量，有效完成不同吸附气量下的电阻率测量，但无法对不同位置的煤岩进行电阻率进行测量处理，降低了实用性，为此，我们提出了一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其能够根据测量需求对不同位置和深度的煤岩进行取样，对取样后的煤岩进行电阻率快速测量，能够保证对不同深度和梯度的煤岩进行电阻率测量，提高了电阻率测量的实用性和效率。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，包括测量箱以及设置于所述测量箱内部的煤岩取样结构、取样驱动结构和电阻率测量器；
7.所述煤岩取样结构包括用于收集煤样的收集柱，所述收集柱的一端延伸至测量箱的外部并固定有钻头，以进行煤岩开采；所述收集柱的另一端固连有旋转驱动结构，用以驱动收集柱及钻头旋转；
8.所述取样驱动结构包括与所述旋转驱动结构固连的支撑板，所述支撑板与测量箱滑动连接，所述支撑板固连有用于测量开采深度的测量板。
9.进一步的，所述支撑板固连有推杆电机，所述推杆电机通过垂直设置的第一连接板和第二连接板固设于所述测量箱的外部。
10.进一步的，所述旋转驱动结构采用旋转电机，所述旋转电机设置于与所述支撑板固连的保护箱内。
11.进一步的，所述收集柱的侧壁转动设置有至少一个挡板，所述挡板连接有翻转机构，用于带动挡板的翻转。
12.进一步的，所述翻转机构包括与所述挡板的侧壁固连的从动轴，所述从动轴与所述收集柱的侧壁内部转动连接，所述从动轴与第二连接轴通过涡轮和蜗杆啮合传动连接，所述第二连接轴远离所述从动轴的一端固设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与固设于第三连接轴的第一锥齿轮啮合传动连接，所述第三连接轴与位于所述收集柱外部的旋转板固
连。
13.进一步的，所述旋转板设置有若干个导向孔，所述导向孔的内部滑动套装有导向杆，所述导向杆的一端与所述收集柱侧壁的限位槽卡接，所述导向杆的另一端与拉板固连，所述拉板与旋转板之间固定有复位弹簧。
14.进一步的，所述测量箱的一侧外壁开设有通道。
15.本实用新型的有益效果：
16.本实用新型在测量箱的底端侧壁滑动连接支撑板，在支撑板的侧壁固定旋转电机，旋转电机的输出轴通过联轴器、第一连接轴与收集柱固连，收集柱远离支撑板的一端延伸至测量箱外部固定有钻头；收集柱的外侧壁开设对称设置的第一通孔，收集柱的内部开设空腔，空腔与第一通孔内部连通，第一通孔的一侧侧壁转动连接挡板，第一通孔的另一侧侧壁开设第一凹槽，挡板的另一侧侧壁固定有从动轴，从动轴远离挡板的一端延伸至第一凹槽侧壁转动连接，所述空腔的内侧壁之间固定连接箱，连接箱的底端侧壁转动连接第二连接轴，第二连接轴的一端延伸至第一凹槽内侧壁转动连接，收集柱的外侧壁开设对称设置的第二通孔，第二通孔的内部嵌入有轴承，轴承的内部固定有第三连接轴，第三连接轴的一端延伸至连接箱内部固定有第一锥齿轮，测量箱的一侧外壁开设有通道，测量箱的内部设置有电阻率测量器，本实用新型通过上述整体结构能够根据测量需求对不同位置和深度的煤岩进行取样，对取样后的煤岩进行电阻率快速测量，能够保证对不同深度和梯度的煤岩进行电阻率测量，提高了电阻率测量的实用性和效率。
17.本实用新型的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例提供的一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置的主视示意图；
19.图2是图1中a部分的放大结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例提供的收集柱的侧视示意图；
21.图4是本实用新型实施例提供的蜗轮与蜗杆配合的示意图。
22.说明书附图中的附图标记包括：
23.1-测量箱，2-支撑板，3-保护箱，4-旋转电机，5-收集柱，6-空腔，7-钻头，8-挡板，9-连接箱，10-从动轴，11-第三连接轴，12-第一锥齿轮，13-第二连接轴，14-第二锥齿轮，15-蜗杆，16-旋转板，17-导向杆，18-拉板，19-复位弹簧，20-第一连接板，21-第二连接板，22-推杆电机，23-测量板，24-电阻率测量器，25-蜗轮，26-通道。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
27.为了解决现有技术存在的问题，如图1至图4所示，本实用新型提供了一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，包括测量箱1以及设置于测量箱1内部的煤岩取样结构、取样驱动结构和电阻率测量器24；
28.煤岩取样结构包括用于收集煤样的收集柱5，收集柱5的一端延伸至测量箱1的外部并固定有钻头7，以进行煤岩开采；收集柱5的另一端固连有旋转驱动结构，用以驱动收集柱5及钻头7旋转；
29.取样驱动结构包括与旋转驱动结构固连的支撑板2，支撑板2与测量箱1滑动连接，支撑板2固连有用于测量开采深度的测量板23。
30.如图1所示，支撑板2固连有推杆电机22，推杆电机22通过垂直设置的第一连接板20和第二连接板21固设于测量箱1的外部。本实施例中，测量箱1的一侧外壁底端固定有第一连接板20，第一连接板20远离测量箱1的一端固定有第二连接板21，且第一连接板20和第二连接板21之间垂直设置，第二连接板21靠近测量箱1的一侧侧壁固定有推杆电机22，推杆电机22的输出轴延伸至测量箱1内部与支撑板2侧壁固定。支撑板2远离保护箱3的一侧侧壁固定有垂直设置的测量板23，且测量板23的一端延伸至测量箱1外部。
31.如图1所示，旋转驱动结构采用旋转电机4，旋转电机4设置于与支撑板2固连的保护箱3内，本实施例中，测量箱1的底端侧壁滑动连接有支撑板2，支撑板2的一侧侧壁固定有保护箱3，保护箱3的内部安装有与支撑板2侧壁固定的旋转电机4，旋转电机4的输出轴通过联轴器固定有第一连接轴，第一连接轴远离旋转电机4的一端固定连接收集柱5，收集柱5远离第一连接轴的一端延伸至测量箱1外部并固定有钻头7。
32.如图1所示，收集柱5的侧壁转动设置有至少一个挡板8，挡板8连接有翻转机构，用于带动挡板8的翻转。本实施例中，收集柱5的外侧壁开设有对称设置的第一通孔，收集柱5的内部开设有空腔6，空腔6与第一通孔内部连通，第一通孔的一侧侧壁转动连接有挡板8，第一通孔的另一侧侧壁开设有第一凹槽，挡板8的另一侧侧壁固定有从动轴10。
33.如图2至图4所示，翻转机构包括与挡板8的侧壁固连的从动轴10，从动轴10与收集柱5的侧壁内部转动连接，从动轴10与第二连接轴13通过涡轮和蜗杆啮合传动连接，第二连接轴13远离从动轴10的一端固设有第二锥齿轮14，第二锥齿轮14与固设于第三连接轴11的第一锥齿轮12啮合传动连接，第三连接轴11与位于收集柱5外部的旋转板16固连。本实施例中，从动轴10远离挡板8的一端延伸至第一凹槽侧壁，并与第一凹槽侧壁转动连接，从动轴10的外侧壁紧配合套接有蜗杆15；空腔6的内侧壁之间固定有连接箱9，连接箱9的底端侧壁转动连接第二连接轴13，第二连接轴13的一端延伸至第一凹槽内侧壁，并与第一凹槽内侧壁转动连接，第二连接轴13的外侧壁紧配合套接有蜗轮25，且蜗轮25位于第一凹槽内部，蜗杆15与蜗轮25之间啮合传动连接；第二连接轴13的外侧壁紧配合套接有第二锥齿轮14；收集柱5的外侧壁开设有对称设置的第二通孔，第二通孔的内部嵌入有轴承，轴承的内部固定
有第三连接轴11，第三连接轴11的一端延伸至连接箱9内部固定第一锥齿轮12，且第一锥齿轮12与第二锥齿轮14之间啮合传动连接。
34.如图2和图3所示，旋转板16设置有若干个导向孔，导向孔的内部滑动套装有导向杆17，导向杆17的一端与收集柱5侧壁的限位槽卡接，导向杆17的另一端与拉板18固连，拉板18与旋转板16之间固定有复位弹簧19。本实施例中，第三连接轴11远离第一锥齿轮12的一端延伸至第二通孔外部固定有旋转板16，旋转板16开设有对称设置的导向孔，导向孔的内部滑动套装有导向杆17，导向杆17的另一端延伸至导向孔外部共同固定有拉板18，且拉板18与旋转板16之间固定有复位弹簧19；收集柱5的外侧壁沿圆周方向开设有限位槽，且导向杆17的一端与限位槽卡接设置。
35.本实用新型中，测量箱1的一侧外壁开设有通道26，通过通道26实现对拉板18和旋转板16的手动操作，也可以将拉板18和旋转板16通过通道26与外部电控设备连接，实现拉板18和旋转板16的电动控制。
36.本实用新型一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置的工作原理：
37.当对不同位置的煤岩进行取样检测时，通过测量箱1顶部的手柄移动测量箱1，测量箱1带动钻头7进行移动，然后启动旋转电机4和推杆电机22，旋转电机4带动收集柱5，收集柱5带动钻头7进行旋转，对煤岩进行旋转开采；同时推杆电机22推动支撑板2进行移动，支撑板2带动旋转电机4，旋转电机4带动收集柱5进行移动，收集柱5带动钻头7进行移动，进行钻孔，钻孔深度通过测量板23表面的刻度进行确定；钻孔至所需深度时，手动拉动拉板18，拉板18带动导向杆17与限位槽分离，然后转动旋转板16，旋转板16带动第三连接轴11进行旋转，第三连接轴11带动第一锥齿轮12进行旋转，第一锥齿轮12与第二锥齿轮14之间啮合传动带动第二连接轴13进行旋转，第二连接轴13带动蜗轮25进行旋转，蜗轮25与蜗杆15之间啮合传动带动第一连接轴10进行旋转，第一连接轴10带动挡板8进行翻转，使所处位置的煤岩碎石落入空腔6内部进行收集，然后移动收集柱5将收集的煤岩碎石带回测量箱1内，通过电阻率测量器24进行测量处理，完成电阻测量。
38.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其特征在于，包括测量箱(1)以及设置于所述测量箱(1)内部的煤岩取样结构、取样驱动结构和电阻率测量器(24)；所述煤岩取样结构包括用于收集煤样的收集柱(5)，所述收集柱(5)的一端延伸至测量箱(1)的外部并固定有钻头(7)，用以进行煤岩开采；所述收集柱(5)的另一端固连有旋转驱动结构，用以驱动收集柱(5)及钻头(7)旋转；所述取样驱动结构包括与所述旋转驱动结构固连的支撑板(2)，所述支撑板(2)与测量箱(1)滑动连接，所述支撑板(2)固连有用于测量开采深度的测量板(23)。2.根据权利要求1所述的一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其特征在于，所述支撑板(2)固连有推杆电机(22)，所述推杆电机(22)通过垂直设置的第一连接板(20)和第二连接板(21)固设于所述测量箱(1)的外部。3.根据权利要求1所述的一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其特征在于，所述旋转驱动结构采用旋转电机(4)，所述旋转电机(4)设置于与所述支撑板(2)固连的保护箱(3)内。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其特征在于，所述收集柱(5)的侧壁转动设置有至少一个挡板(8)，所述挡板(8)连接有翻转机构，用于带动挡板(8)的翻转。5.根据权利要求4所述的一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其特征在于，所述翻转机构包括与所述挡板(8)的侧壁固连的从动轴(10)，所述从动轴(10)与所述收集柱(5)的侧壁内部转动连接，所述从动轴(10)与第二连接轴(13)通过涡轮和蜗杆啮合传动连接，所述第二连接轴(13)远离所述从动轴(10)的一端固设有第二锥齿轮(14)，所述第二锥齿轮(14)与固设于第三连接轴(11)的第一锥齿轮(12)啮合传动连接，所述第三连接轴(11)与位于所述收集柱(5)外部的旋转板(16)固连。6.根据权利要求5所述的一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其特征在于，所述旋转板(16)设置有若干个导向孔，所述导向孔的内部滑动套装有导向杆(17)，所述导向杆(17)的一端与所述收集柱(5)侧壁的限位槽卡接，所述导向杆(17)的另一端与拉板(18)固连，所述拉板(18)与旋转板(16)之间固定有复位弹簧(19)。7.根据权利要求1所述的一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，其特征在于，所述测量箱(1)的一侧外壁开设有通道(26)。

技术总结
一种煤岩吸附过程中电阻率测量装置，属于煤岩技术领域。所述煤岩吸附过程中电阻率测量装置包括测量箱以及设置于测量箱内部的煤岩取样结构、取样驱动结构和电阻率测量器,煤岩取样结构包括收集柱，收集柱的一端延伸至测量箱的外部并固定有钻头，收集柱的另一端固连有旋转驱动结构，取样驱动结构包括与旋转驱动结构固连的支撑板，支撑板与测量箱滑动连接，支撑板固连有用于测量开采深度的测量板。所述煤岩吸附过程中电阻率测量装置能够根据测量需求对不同位置和深度的煤岩进行取样，对取样后的煤岩进行电阻率快速测量，能够保证对不同深度和梯度的煤岩进行电阻率测量，提高了电阻率测量的实用性和效率。测量的实用性和效率。测量的实用性和效率。


技术研发人员：祁云 汪伟 姚有利 张爱然
受保护的技术使用者：山西大同大学
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/3/8