【摘要】 一种监测煤自燃气体中CO浓度的频域太赫兹装置及方法，装置包括：煤自燃性测定仪、调节阀、管路、净化器、截止阀、气室、频域太赫兹发生器、太赫兹信号接收器、电脑、安全阀门、三通、智能真空泵、集气袋、闸阀。本发明利用智能真空泵将装置内部预先抽空，用净化器净化煤自燃性测定仪产生的煤自燃气体，用安全阀门保持气室内压力的恒定，并通过调节阀、截止阀、闸阀等实现装置中各部分的开与关，采用频域太赫兹发生器发射太赫兹波，太赫兹波透过气室时会部分被CO吸收，再利用太赫兹信号接收器接收透过气室的太赫兹波，根据相应公式计算CO浓度，连续进行即可实现对CO浓度的监测。其结构简单、操作简便、精度高。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国矿业大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】221116 江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科技处 【申请人地区】中国 【申请人城市】徐州市 【申请人区县】铜山区 【申请号】CN201210172170.9 【申请日】2012-05-30 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102706831B 【公开公告日】2014-03-05 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102706831B 【授权公告日】2014-03-05 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01N21/3504; G01N21/3586 【发明人】王雁鸣; 时国庆; 邵振鲁; 王德明 【主权项内容】1.一种监测煤自燃气体中CO浓度的频域太赫兹装置，包括气室(6)，其特征在于，所述气室(6)的一端经管路(3)连接有内设变色3A分子筛和活性炭的净化器(4)，净化器(4)的另端经管路(3)连接有装有煤样的煤自燃性测定仪(1)，气室(6)的另一端经三通(10)分别连接有智能真空泵(12)和集气袋(13)，三通(10)与集气袋(13)之间设有安全阀门(11)，三通(10)与智能真空泵(12)之间设有闸阀(14)，气室(6)的两侧分别设有频域太赫兹发生器(7)和太赫兹信号接收器(8)，太赫兹信号接收器(8)连接有电脑(9)；所述煤自燃性测定仪(1)和净化器(4)之间设有调节阀(2)，净化器(4)和气室(6)之间设有截止阀(5)；所述气室(6)为石英玻璃制成的圆柱筒体，筒壁及上下底面厚1-1.5mm，筒体内直径3-10mm，上下底面分别有进出气口。 2.一种如权利要求1所述装置的监测煤自燃气体中CO浓度的频域太赫兹方法，其特征在于，包括如下步骤： a. 关闭调节阀(2)，开启煤自燃性测定仪(1)使装入其中的煤样烧并产生煤自燃气体； b.设置安全阀门(11)的安全压力，设置智能真空泵(12)的负压值，打开截止阀(5)、闸阀(14)，开启智能真空泵(12)对气室(6)抽真空； c.当气室内的压力达到智能真空泵(12)所设置的负压值时，智能真空泵(12)自动关闭，此时关闭闸阀(14)； d.缓慢打开调节阀(2)，使煤自燃性测定仪(1)中产生的煤自燃气体以30-50ml/min进入净化器(4)，煤自燃气体中的水蒸气和炭黑等杂质被净化器(4)内的变色3A分子筛和活性炭吸收，以避免水分和炭黑杂质对频域太赫兹监测结果的影响； e.当煤自燃气体经截止阀(5)进入气室(6)后，煤自燃气体的压力大于安全阀门(11)的安全压力时，安全阀门(11)自动开启，将气体排入集气袋(13)内，待安全阀门(11)排气10s后，关闭截止阀(5)； f.开启设在气室(6)一侧的频域太赫兹发生器(7)，通过频域太赫兹发生器(7)发射频率为1.5THz的太赫兹信号，太赫兹信号沿直径透过充满煤自燃气体的气室(6)后，被设在气室(6)另一侧的太赫兹信号接收器(8)接收，通过太赫兹信号接收器(8)将接收到的信号传输到电脑(9)内进行处理，根据公式： 计算出该时刻下煤自燃气体中CO的浓度， 式中： n——CO在煤自燃气体中的浓度； Ⅰout——太赫兹信号接收器接收到的太赫兹信号强度； Ⅰin——频域太赫兹发生器发射的太赫兹信号强度； L——太赫兹信号在气室中的光程，即气室内直径的大小； K——纯CO对频率为1.5T赫兹的太赫兹信号的吸收系数； α——压力校正系数; g.打开截止阀(5)，重复步骤e和f，实现对煤自燃气体中CO浓度的连续监测，直至煤自燃性测定仪不再产生煤自燃气体，即得到CO浓度随煤自燃过程的变化规律。 3. 根据权利要求2所述的监测煤自燃气体中CO浓度的频域太赫兹方法，其特征在于，所述净化器(4)内的变色3A分子筛和活性炭各占50%。 微信 【当前权利人】中国矿业大学 【当前专利权人地址】江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科技处 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000466007570L 【引证次数】4.0 【他引次数】4.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】9

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