HCA高容量吸附装置吸附实验操作说明书(最终修改).doc

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煤炭科学研究总院重庆分院

产品使用说明书

HCA型高压容量法瓦斯吸附装置

执行标准：
版 本 号：1.0
出版日期：2010年9月

感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，安装、使用产品前，请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。

目 录
一、试验测定目的及内容 1
1.测定目的 1
2.进行煤的瓦斯含量测定，煤样还需要测定的内容有： 1
二、试验设备 1
1.“HCA-1”型号定义 1
2.环境条件 1
3.吸附装置系统组成 1
三、安装与调试 3
1.监测设备安装 3
2.其它设备的安装请参阅相应说明书 4
四、使用与操作 4
1.试验前的准备工作 4
2.试验方法与试验步骤 5
3.试验操作的几点要求及注意事项 10
4.数据处理 10
5.检查及允许误差 10
6.实验报告单 11
五、故障原因及排除方法 11
六、开箱及检查 12
七、运输、存储 12
附录1试验装置系统图 13
附录2 数据监测管理软件使用说明书 14
附录3 数据采集仪使用说明书 23
附录4 ZDO-5 型热偶真空计使用说明书 26
附录5 JZJX30-4罗茨泵机组使用说明书 29
附录6 2XZ系列直联高速旋片式真空泵使用说明书 31
附录7 ZJP-30罗茨真空泵使用说明书 34
附录8 CS501SP型超级数显恒温器使用说明书 41
附录9 CS502B恒温水槽使用说明书 45
附录10 ZK2020 真空干燥箱使用说明书 48
HCA—1型高压容量法瓦斯吸附装置装箱清单 53
HCA—1型高压容量法瓦斯吸附装置装箱清单 54

一、试验测定目的及内容
1.测定目的
煤的瓦斯含量直接影响煤层含瓦斯的多少和矿井瓦斯涌出量的大小，对于正确设计矿井通风，进行瓦斯抽放，以及生产矿井的正常通风瓦斯管理都有很大意义。因此，煤中瓦斯含量是瓦斯矿井生产和科研的重要基础资料。
煤中的瓦斯以三种状态存在：即游离瓦斯、吸附瓦斯和吸收瓦斯。吸收瓦斯量很少，在煤体内活动性不大，测定上也存在困难，所以一般不予测定。煤的瓦斯含量(单位煤体所含的瓦斯量m3/t)通常只包括游离瓦斯和吸附瓦斯两部分。
游离瓦斯可以根据煤的孔隙率与瓦斯压力进行计算，吸附瓦斯根据煤的吸附常数进行计算。本试验的目的就是测定煤的瓦斯吸附常数。煤样的瓦斯含量除与瓦斯压力直接有关外，也受其水份、温度和吸附瓦斯成份等因素影响，在使用上述基础资料时，应根据具体情况考虑适当的校正。
2.进行煤的瓦斯含量测定，煤样还需要测定的内容有：
（1）工业分析：水份（Mad）、灰份（Aad）和挥发份（Vdaf）；
（2）真密度（TRD）、视密度（ARD）；
（3）吸附等温曲线和吸附常数a、b值。
本试验主要进行第三项内容，前两项测定由相关实验室预先进行。

H C A
吸附
容量法
高压
二、试验设备
1.“HCA-1”型号定义

2.环境条件
（1）工作温度： 0～40℃；
（2）相对湿度： ≤95%；
（3）大气压力： 80 KPa～106 KPa；
（4）机械环境： 无显著震动和冲击的场合,实验室周围无强磁场干扰。

3.吸附装置系统组成
（一）称量系统
1、电子天平：型号JA2004，最大量程200g，精确到 0.0001g
2、干燥器： 规格210m/m
1、 煤样杯： 规格70*35
2、 玻璃器皿：若干
3、 游标卡尺：精度0.02mm
（二）真空烘干系统
1、真空干燥箱：型号ZK-2020，温度50～150°C，温度波动±1°C，真空度<133Pa
2、干燥塔
3、旋片式真空泵：型号2XZ，抽气速率4L/S，极限压力≦6×10-2
4、铜接头
5、真空橡胶管：若干
（三）脱气系统
1、罗茨真空泵机组：型号ZJZX30-4型，真空度<4Pa
2、热偶真空计：型号ZDO-5，0～10-2MPa
3、真空规管线：型号ZJ-54D
4、超级恒温器：型号CS501SP，温度<95°C，温度波动±0.5°
5、真空脱气箱：包括2个玻璃二通活塞、气路系统等
6、吸附罐架子：放入超级恒温器水浴中支撑吸附罐
7、真空橡胶管：若干
（四）充气系统
1、高压瓦斯气体钢瓶：内装压力约为5MPa以上的纯甲烷气体（浓度≥99.9%）
2、减压储气罐：压力0～6MPa
3、压力表：测量范围 0～16MPa
4、针型阀：
5、气路系统：若干
6、吸附罐座子：钮紧吸附罐螺钉时固定吸附罐
（五）吸附系统
1、吸附罐：盛装煤样的高压容器，容积约为80cm3
2、压力传感器：型号DYP5B610A，范围0～10MPa
3、HOKE阀门：泄露<1×10-9
4、恒温水浴槽：型号CS502B，温度<95°C，温度波动±0.5°
5、实验柜
6、吸附量管：用以测量吸附或解吸的气体体积。其中：低压吸附量管为小量管，容积180 cm3±0.2 cm3；高压吸附量管为大量管，容积为1000 cm3±5 cm3
7、水准瓶
8、气样袋
9、弹簧止水夹
10、玻璃三通活塞
11、膜合气压计：型号DYM3,测量范围800～1064hPa,最小刻度1hPa
12、温度计：测量室温
（六）吸附系统 1、数据采集仪: 用于获取传感器的监测数据
2、通讯线缆： 把传感器的监测数据传输入数据采集仪
3、数据传输线：把采集仪获取的监测数据传给监控主机进行分析
4、分析主机: 联想电脑
5、HCA软件： 吸附试验专用软件
6、操作系统软件：正版
7、Office软件：正版
（七）附属物品
1、吸附专用橡胶管
2、真空密封脂
3、医用脱脂棉
4、铜网：20目
5、NaCl
6、甲基橙
7、浓硫酸
8、变色硅胶
9、密封圈
10、密封垫
11、蒸馏水
12、常用工具
13、HCA-1型高压容量法瓦斯吸附装置说明书

三、安装与调试
1.监测设备安装：
监测设备包括：分析主机、数据采集仪、数据监测管理软件、传感器以及通讯线缆5部分，监测设备连接图见（图二）。
（1）数据采集仪安装
请参见附录3“数据采集仪使用说明书”的“安装与连接”部分。
（2）软件安装
请参见附录2“软件使用说明书”的“吸附试验监测管理软件安装”部分。
1号传感器
2号传感器
3号传感器
4号传感器

RS232串口

(图一)
2.其它设备的安装请参阅相应说明书
说明：
（1）其它硬件设备安装前请参阅相关使用说明书，并注意设备接地线的连接。
（2）仪器设备需用到220V VC和380V VC,敬请使用者在使用中注意用电安全。
（3）本试验对试验装置的气密性要求非常严格，故在开始试验前请严格检查系统的气密性。

四、使用与操作
1.试验前的准备工作
开启数据采集仪。数据监测仪与安装有数据监测管理软件的分析主机按说明书进行连接。此时可打开数据监测管理软件。第一次使用请用户完善报表设置和吸附罐信息管理。
第一步: 信息管理
（1）报表设置：
需要设置表头信息即设置出具试验报告的单位的名称，同时设置签字人头衔。
（2）吸附罐管理：
试验之前，首先要对吸附罐进行编号，然后对编完号的吸附罐在常压状态下进行空罐容积测定以及罐体与罐盖间的罐隙高度测定。空罐容积和罐隙高度一旦测定，在不改变吸附罐配件的情况下即确认为不变信息，通过软件录入到“吸附罐管理”数据库。试验过程只需要调用吸附罐编号即可调出事先录入的该吸附罐基本信息。
a、 吸附罐编号
编号规则：对于每一个确定的吸附罐，试验人员应给它一个唯一确定的编号，推荐使用数字编号。如：0～99
b、吸附罐容积的测定方法
测定环境：常温常压。
测定方法：在未装煤样之吸附罐内放置一铺有薄层脱脂棉的铜网，旋紧固紧螺钉，检查气密性后与真空泵相连（气密性检查方法见后），抽真空至4pa以下再连续脱气15至20分钟，然后关闭阀门，将吸附罐与低压吸附量管连接。量管内预先注入一定量的瓦斯或空气（约180cm3）并读取初始体积，然后打开高压阀，使瓦斯或空气进入吸附罐，提高水准瓶，使水准瓶面与量管内一致5min后读取由量管进入吸附罐的气体体积。气体进入吸附罐前后两次读数之差即为吸附罐的容积，同时记录下量管与吸附罐所处的环境温度。
c、吸附罐为空罐时的罐隙高度测定
吸附罐为空罐时的罐隙高度直接反应了未装煤样时罐盖与罐体的紧密程度。罐盖缝隙高度一般按四个均布点用游标卡尺进行测定，然后取其平均值，测量精度为0.02mm。
说明：
设备出厂前，配备的煤样罐的基本信息已经录入。如果更换阀门、密封圈、脱脂棉、铜网等配件或添设新的吸附罐，请及时更新软件“吸附罐管理”模块录入的吸附罐基本信息。
第二步: 煤样制备
1、采集煤层全层样品（或分层）的新鲜煤样，除去矸石，并严密封装。煤样不得少于2～3kg，并有五块以上外径不小于35mm的煤块，从采样运输到制备成实验煤样之间的时间不得超过一个月。
2、实验煤样应统一编号。将全部煤样粉碎到3mm以下，分成两份。一份粉碎到0.25mm以下，筛取其中0.2～0.25mm的煤样约250g作为吸附试验煤样。另一份粉碎到0.15mm以下，缩取150～250g为工业分析煤样，并选取不少于5块直径大于35mm的块煤作为视密度测定煤样，余下煤样分别按GB/T 217、GB/T 211、GB/T 212测定水份（Mad）、灰份（Aad）、挥发份（Vdaf）和真密度、视密度等。
3、制备好的煤样在45～50℃温度下干燥2～4h后，冷却至室温，置于空气中干燥后储存于磨口试样瓶中，试验剩余煤样视需要予以保留1～2年，以备校对检查。
说明：
煤样的编号规则，推荐使用：“煤样”+“年份-”＋用户编码。 例如:“煤样2006-1”。
2.试验方法与试验步骤
第一步：称样
对盛装试样的煤样杯应预先编号，保存到干燥器中。称取试样前，应将煤样瓶适当旋转，使瓶中煤样混匀。在电子天平中称量煤样50g左右,精确到0.0001g。 (电子天平使用见其说明书)
第二步：烘干
将煤样杯中称好的煤样置于真空干燥箱内，设定真空干燥箱温度为80～85℃，启动真空泵开始脱气，当干燥箱内的真空度保持在13Pa以下时，使煤样在恒温下烘干6h左右取出，立即放入干燥器内冷却保存。
第三步：装罐
烘干并冷却后的煤样应仔细装入有编号的吸附罐内，注意不得造成煤样的抛撒与损失，煤样装入吸附罐后要轻敲震平，并在上面铺盖一衬有薄层脱脂棉的铜网，以防脱气或解吸瓦斯时细煤末飞出（铜网与脱脂棉应在测定吸附容积时计入，不得随便更换，若更换请重新测量吸附罐容积，并更新软件吸附罐管理模块信息），旋紧螺钉，用游标卡尺测量罐缝高度（即吸附罐罐体与罐盖间的缝隙高度，它反应了每次装入煤样后，由于压紧螺钉的松紧程度不同而使死空间大小发生变化），测量时按90度取四个均匀分布的点，记录四个罐缝高度值H1、 H2、 H3、H4并输入电脑 “煤样基本信息”模块中。
将高压瓦斯气体充入吸附罐中检查气密性。充入瓦斯压力应高于试验压力4MPa以上，将充有高压瓦斯的吸附罐置于水中，检查各接头位置及高压阀门口、螺钉处均不应有气泡冒出。
第四步：脱气
将经过气密性检查之吸附罐缓缓打开高压阀门，放掉高压瓦斯后与罗茨真空泵机组、脱气气路系统（即脱气箱）相联接。关闭真空机组的大气连通阀，依次开启真空计电源和真空机组，旋转气路系统的玻璃活塞，然后缓慢打开吸附罐高压阀门进行脱气，5分钟后将吸附罐置于60℃超级恒温水浴中。脱气时间视不同煤样、煤样数量及泵的能力而定，但要求真空度小于4Pa后至少再连续脱气4h。脱气完成后关闭吸附罐高压阀门，停止真空机组，并将真空机组与大气连通，关闭真空计。
第五步：监测管理软件的基本数据录入
将系统软件的管理信息设置好后，即可执行进入吸附试验模块、继续执行基本信息录入。
数据录入后，在试验结束之前录入的基本信息除煤样编号外都可以修改。录入的信息也可删除
第六步：低压吸附试验
低压吸附试验模块软件界面见（图三），试验操作步骤如下：
（1）当脱气系统的真空度小于4Pa并且连续脱气4h后，将吸附罐从60℃的超级恒温水浴中移入30℃的恒温水浴槽中，继续脱气。
（2）先用自高压纯瓦斯瓶的减压阀出口取一定量（约200cm3，气样袋应先用纯瓦斯反复清洗二次以上）瓦斯后，与低压吸附量管联接，上下移动水准瓶使瓦斯反复清洗量管及连接胶管三次以上，最后用升降器下移水准瓶使量管内吸入约150cm3的纯瓦斯。在清洗气样袋和量管时，每次都应先使瓦斯尽量充满容器，然后再尽量排完充入的瓦斯，当使用纯度不高的瓦斯时，应先经过适当净化处理。在使用了净化器的瓦斯通路时，根据净化器的容积大小，要相应的增加清洗的次数。
（3）关闭吸附罐高压阀门，将充入瓦斯的量管和经过清洗的连接胶管与经过脱气的吸附罐相连。开启量管上部活塞使之处于与吸附罐相连通状态，移动水准瓶使水准瓶内的液面与量管内的液面保持一致，记录量管内的液面刻度，此刻度为量管初始体积。然后缓缓打开吸附罐的高压阀门，此时量管内的瓦斯将被吸入吸附罐内，注意不断移动水准瓶使其液面与量管内的液面保持一致。低压吸附之煤样的吸附速度小于0.5cm3/h时，即可认为达到了吸附平衡。低压吸附的平衡时间视煤样的吸附性能而定，一般需要8小时左右。达到平衡后移动水准瓶使水准瓶液面与量管内水面一致后，读取量管内液面的刻度，此刻度为量管结束体积。初始体积与结束体积之差即为吸附罐自量管内吸入的瓦斯气体体积。同时记录平衡时的室温及大气压力。
（4）进入软件的低压吸附界面，点选进行低压吸附的煤样编号，点击执行低压吸附。
在当前低压吸附界面录入量管初始体积，并修改结束体积。输入低压吸附平衡时的大气压力pd(单位hPa)和当时的室温。确认无误，执行记录的添加。如果发现添加后的数据有误，立即点击修改按钮进行修改，修改数据只能在执行结束低压吸附按钮之前进行。 试验完成执行结束低压吸附功能键后录入的数据将不可修改。

(图三)
说明：
对已经执行了“基本信息录入”，确定了试验用吸附罐，但未执行“低压吸附试验”的煤样，才可执行低压吸附信息录入。
第七步：高压吸附试验
1向完成低压吸附测定后的吸附罐内充入高压瓦斯，压力视试验要求而定，一般不应低于4MPa。
2、高压吸附试验模块软件界面（见图四）的操作方法
高压吸附试验部分的瓦斯吸附平衡监测,使用配套的数据监测管理软件和数据采集仪共同完成。在进行高压吸附前，请用监测软件的通讯测试功能测试分析主机与数据采集仪是否连接好。测试连接好后确认退出，进入软件高压吸附平衡监测界面,见（图四）。高压吸附操作步骤如下：
（1）设置传感器关联吸附罐及煤样编号
将充入高压瓦斯后的吸附罐连接好传感器后置于30℃的恒温水浴槽内，用通讯线缆把吸附罐上面的压力传感器和数据采集仪的信号输入端连接起来，最好一一对应起来，如1号吸附罐对应1号传感器对应1号输入端口。点击监测软件的传感器监测按钮1号传感器，将弹出关联对话框，点击左边的煤样编号列表框，选择与该号传感器关联的吸附罐编号和煤样编号，右边将显示出设置的关联信息。确认退出即开始煤样的高压吸附平衡监测。如果煤样编号列表框内没有列出对应的煤样编号，则考虑该煤样是否已经完成低压吸附试验，高压吸附试验的前提是只有完成低压吸附试验的煤样才能进行高压吸附试验。
（2）监测过程操作
开启分析主机与数据采集仪，通讯显示正常后，执行启动监测按钮，启动监测按钮变为已启动，颜色也由灰色变为红色。而此时x号传感器按钮的颜色为灰色，表示等待试验开始进行。点击已经关联吸附罐的x号传感器按钮，x号传感器按钮的颜色立即由灰色变为绿色，表示该吸附罐已经被监测，此时x号传感器按钮变为x号传感器--y按钮，“y” 表示平衡压力点的个数。当吸附平衡时，x号传感器--y按钮由绿色变为红色，监测系统发出报鸣声来提示已经达到平衡了。同时下面录入信息对话框采集到平衡压力，只要输入量管读数和室温、大气压力进行添加即可结束第一个平衡压力点的试验，接着继续进行第二个平衡压力点的试验。
3、吸附平衡时的操作方法
将低压吸附平衡后的吸附罐自恒温槽内取出并与高压吸附量管联接。量管内的饱和食盐水液面应处于“零”刻度位置，量管活塞处于接通吸附罐的位置，缓慢开启吸附罐的高压阀，并注意传感器数值下降情况，压力值下降约0.5～0.8Mpa时，立即关闭高压阀，将吸附罐重新置于恒温槽内平衡（平衡要求同前）。移动水准瓶读取量管内的瓦斯解吸体积，此瓦斯量即为先后两次平衡压力区间内从吸附罐中放出的瓦斯总量，同时记录此时的室温和大气压力。
4、记录添加和下一个点的监测
当吸附达到平衡后，软件自动开启添加记录功能。这时就可以在录入信息对话框中输入已经记录好的瓦斯总量、室温和大气压力。点击“添加”按钮即可结束第一个平衡压力点的试验，x号传感器--y按钮的颜色由红色变为灰色。接着点击x号传感器--y按钮开始监测第二个平衡点的试验， 此时x号传感器--y按钮的颜色又由灰色变为绿色。 输入的数据在没有点击x号传感器--y按钮之前可以进行修改。
5、重复上述步骤进行下一个平衡点试验
按照上述步骤逐次放出吸附罐中的高压瓦斯，同时记录各点吸附罐中每次相应放出的瓦斯量以及当时的室温和大气压力，然后把数据输入监测软件中。为保证试验必要的精度，高压吸附的平衡压力点定为6个点。吸附平衡的判断标准是：传感器监测到的瓦斯压力值在半小时内变化不超过0.01Mpa即认为吸附达到平衡。
6、高压吸附试验最后一个平衡点的操作方法
高压吸附的最后一点压力（传感器监测值一般约为0.5～0.8Mpa）达到平衡后，开启高压阀不再关闭，使吸附罐中瓦斯充分排入量管，最后在大气压力下达到平衡，要经常移动水准瓶使之与量管内液面一致。当吸附罐内放出瓦斯的速度小于2cm3/h时，可以认为瓦斯吸附达到平衡，平衡时间一般是8小时左右，这时再读出量管液面刻度即为最后一点解吸出的瓦斯量，同时记录下此时的室温和大气压力。然后把记录的瓦斯量、室温和大气压力输入监测软件中。软件将提示高压吸附试验结束，确认录入数据无误后点击“结束高压吸附” 按钮即完成该煤样的高压吸附试验。

（图四）
第八步：试验结果输出
当高压吸附试验结束后，即可进行结果输出点击“获取试验结果”功能按钮，在显示出的信息框中，选择煤样编号对话框，煤样编号下拉列表框列出了正在处于试验过程中的所有煤样编号。当列出的煤样完成高压吸附实验并且输入的基本信息完整后，点击煤样编号下面的“获取试验结果”按钮，软件将自动对录入的信息进行计算并显示出试验结果和吸附等温曲线。
获取试验结果后如果发现录入的基本信息有错误或者不完整，在未执行保存结果之前可以在“基本信息录入”界面执行修改。确认试验无误，执行保存结果，保存结果后基本信息不可再修改。该煤样的吸附试验宣告结束，软件将过程信息，试验结果自动保存到数据库，不可更改。此时，可进行报表的输出工作。如需再次调出该煤样的试验信息可在查询模块里进行查询。
3.试验操作的几点要求及注意事项
（1）在开始做实验之前，一定先要检查系统的气密性，特别是吸附罐装入煤样后在没有进行脱气之前，一定要充入4Mpa以上的高压瓦斯气体检查系统是否漏气。
（2）吸附试验中吸附罐始终置于30℃的恒温水浴中（吸附温度也可以视要求另选）
（3）开关高压阀时吸附罐可自恒温槽内取出，但随后应立即放回恒温槽内。
（4）在低压吸附和高压吸附最后一点解吸气体时，应注意经常移动水准瓶，使之与量管内的液面保持一致（即使之与大气压力平衡），当读数时液面相差较大（水面＞100mm，水银＞10mm）时至少应再使液面一致0.5h后才允许读数。
（5）在每步操作最后一次读取量管内气体数值的同时，读取室温t和大气压力pd，以供校正气体体积至标准状态用，室温应在量管附近测定，使之尽量接近量管温度。
（6）在进行脱气以及低压吸附试验时，应用一张标签贴在压力传感器上，这样可以防止恒温箱的水蒸气对压力传感器的影响，否则可能降低传感器采样精度并损坏传感器。
4.数据处理
（1）测量的有效数字
a、煤样称量：0.0001g
b、解吸气体体积：1cm3
c、吸附气体体积：0.2cm3
d、室温：0.1℃
e、大气压力：13.3Pa
f、压力表：0.02MPa
g、传感器压力：0.001MPa
（2）计算过程有效数字
在整个过程中统一取四位有效数字。
5.检查及允许误差
（1）试验过程的原始数据应用专门的记录本详细记录，以备输入监测软件中。
试验操作应由熟悉试验操作过程与计算的人员进行，并由同样熟悉操作的人员进行检查。
（2）试验的准确性用P/Q对P值作图进行检查。P指吸附时煤样吸附平衡压力，单位为MPa；Q指P下吸附的瓦斯量，单位为cm3/tr。正确的实验各平衡点P/Q对P作图应分布在一直线上(截距为1/ab，斜率为1/a)。试验的准确性可根据回归直线的相关系数r值来进行判断。正确的实验结果其相关系数应不低于0.99（即r≥0.99）,否则应视为实验有误而需要重新试验。
（3）在每20个试样中应选择一个煤样一式两份进行平行样测定，测定结果误差不应超过其平均值的5%,否则应作第三次煤样试验。如仍不能达到允许误差要求时，应查明原因排除误差来源后继续试验。
6.实验报告单
试验报告单应由实验操作人员认真检查签字，经检查人员和单位领导签字并加盖单位公章后方能报出。

五、故障原因及排除方法

故障现象
原因及排除方法
数据采集仪器接上传感器后无数字显示
A. 数据采集仪电源未开启。
B. 数据采集仪向传感器供电的端子接线脱落，接上即可。

C. 传感器信号输出端子接线脱落，接上即可。
D. 传感器故障或数据采集仪故障，与厂方联系。
传感器下降
在给装入煤样的吸附罐充气后，未达到平衡之前，传感器显示值下降，这是煤样在进行吸附瓦斯气体，，是正常现象，平衡后传感器显示会基本稳定。若传感器显示值持续下降，则可能是系统漏气。应检查阀门是否关紧、螺钉处是否冒气泡、或者检查系统密封圈、密封垫是否损坏。这些因素都可能导致传感器显示值下降，在排除这些因素传感器显示值还在下降，那有可能是阀门损坏则需要更换阀门。
数据采集仪显示正常，而监测软件显示断电
A. 检查数据采集仪器与分析主机的连线是否正确。数据传输线接头是否有脱落或松动现象
B. 通讯端口选择是否正确。解决办法更换计算机上与数据采集仪相连的通讯端口或在软件的通讯测试里重新设置计算机通讯端口。
C. 计算机通讯端口损坏，需更换。
数据采集仪显示正常监测软件显示断线
A. 表明通讯质量不好，可检查接口是否锈蚀，连线是否完好。
B. 是否有其它影响通讯的程序在运行，偶然的断线不影响数据的监测
C. 分析主机所处的周围环境是否有磁场存在。

六、开箱及检查
开箱后请按照说明书所列装箱清单来清点设备及附属物品。

七、运输、存储
运输中应避免强烈振动冲击，运输车船应遮蓬，转运途中应在室内储存，仪器设备应存放于无腐蚀性气体及通风良好、干燥的室内仓库。

15
附录1试验装置系统图

83
附录2 数据监测管理软件使用说明书
一、概述
本软件是专门针对“HCA-1高压容量法瓦斯吸附装置”开发的配套程序，须与专配的“数据采集仪”一起使用。软件具有：人员管理，报表管理，吸附罐管理，传感器数据监测，平衡报警，监测结果记录，试验结果输出,吸附等温曲线绘制，过程恢复，历史数据查询，报表设计输出等功能。
二、HCA-1数据监测管理软件安装
1. 系统需求：Windows XP操作系统、Office办公软件、正确安装打印机,如果无打印机挂接，请添加打印机驱动。
2. 软件安装
（1） 数据库的安装：
1) 数据库存放路径建立：D盘根目录下建立名为“WSDMSDB”文件夹，在“WSDMSDB”下建立名“XF”的文件夹，即可得到诸如“d:\WSDMSDB\XF\”。目录。
2) 数据库文件的拷贝：拷贝安装盘中“数据库”文件夹下的xf.mdb到新建目录下。即可完成数据库的安装。
（2） 软件安装：打开光盘中的“安装程序”目录，在安装光盘上直接执行“SetUp.exe” ,按照默认路径，根据提示即可完成安装。完成软件安装后，在电脑桌面上将显示名为“HCA-1”的快捷方式。表示你已经成功的将软件安装到了你的电脑上
三软件的功能介绍，及使用方法
软件按功能分可大致分为5部分：
1、管理功能
（1） 用户管理
具有用户添加，删除，和修改的功能。界面如（图一）

（图一）
a) “添加”用户方法：录入用户名如“张三”，登陆名“ZS”,分配用户类型可选择管理员和分析员。录入密码及密码校验。执行添加即可。执行完添加后，可在左边目录树相应权限下找到该用户的登陆名。点击登陆名，在状态栏可看到该用户的用户名，以及分配权限。
b) “删除”用户的方法：在目录树中点选需要删除的用户，执行删除，执行删除时会提示是否确认删除，确认即可。

（2） 报表信息管理
报表信息管理需要设置表头信息即设置出具报告的单位，同时设置签字人的头衔。
（3） 吸附罐信息管理
吸附罐信息管理的录入与完善，是开始吸附试验前必须进行的工作。实验中使用的吸附罐容积，罐体与罐盖间的罐隙高度一旦测定在不改变吸附罐配件的情况下即确认为不变信息，通过软件录入到数据库。试验中只需要调用吸附罐编号即可调出该吸附罐的基本信息。吸附罐信息管理界面如（图二）

（图二
1) “添加”吸附罐信息：
一个确定的吸附罐对应一个唯一的吸附罐编号。吸附罐编号不能重复,推荐使用数字进行编号。例如：0～99。
空罐罐隙高度用游标卡尺测定，单位为毫米，精确到小数点后2位。在测定罐隙高度时为多次测量求平均值，为用户方便计算，在录入框的旁边有一计算器调用快捷按钮。可直接调用系统的计算器。
吸附罐参数在设备出厂前，经过严格的测定已经给出。如果需要再次测定，请参照本说明书xxx页,吸附罐容积测定方法。单位为cm3 ,精确到小数点后2位。
“说明”一栏可添加测定时的外界环境描述等信息，也可以留空.
以上信息录入正确后执行添加按钮，即可。
2) “修改”吸附罐信息:操作步骤如下
执行修改按钮－>修改按钮状态改变为修改保存－>在列表框中选择需要修改的记录，选择后记录会加入到左边的编辑框－>根据测定的情况进行修改－>修改完成,执行修改保存－>修改按钮状态恢复到修改。
3) “删除”吸附罐信息：操作步骤如下
执行删除按钮－>删除按钮状态改变为删除中…－>在列表框中选择需要删除的记录,执行删除中…－>确认删除即可。
2、试验部分
（1） 基本信息录入模块

(图三)
功能说明:
1) 基本信息录入界面见（图三）：
煤样基本信息需要手动录入，录入时注意煤样编号，分析编号的规范。避免编号重复现象。在基本信息录入模块中，除“组别”可以忽略外，其它参数都必须录入。录入数据后，请执行“回车”确定.
2) 煤样编号的编写规范推荐使用：“煤样”+“年号-”+“用户编号”。
3) 录入信息的修改和删除：
删除、修改记录的方法与吸附罐管理模块里的删除、修改方法相同。请参照吸附罐信息管理一节执行。
4) 煤样试验状态显示：
在未进行煤样记录修改和删除时，基本信息列表中点击需要显示状态的煤样编号所在行，该煤样编号所对应的煤样信息即可显示在煤样试验状态列表框（只显示最近查询的10条）。
（2） 低压吸附模块
本模块适用于低压吸附过程的试验记录,低压吸附试验结果录入界面见（图四）使用方法说明如下:
1) 煤样列表框列出未完成吸附试验，但基本信息录入中已经关联了吸附罐编号的煤样记录。
2) 在煤样信息列表框中，单击需要录入低压吸附记录的煤样，如果该煤样低压吸附未完成则执行低压吸附按钮开启，已完成则执行低压吸附按钮变为不可用状态。
3) 点击执行低压吸附。
4) 开始执行低压吸附，在录入信息框中选择，试验“起始日期”，和“起始时间”。平衡后解吸完成，再录入信息框中，录入“平衡日期”，“平衡时间”，“室温”，“大气压力”，“量管初始体积和结束体积”。并执行添加记录。执行添加后，软件自动计算出瓦斯解吸的气体体积。
如果，煤样的吸附量很大，解吸的瓦斯体积超过了量筒的容积，则会出现多次记录结果，分析人员只需要如实记录即可。
5) 修改记录：修改方法请参照“吸附罐信息管理”的吸附罐信息修改方法。
6) 执行结束低压吸附。执行结束低压吸附试验后，软件自动计算出煤样的累计瓦斯解吸量。初始时间以第一条记录的初始时间为准，平衡时间、温度、大气压力以最后一条记录为准。

（图四）
说明：
1) 大气压力为气压计读出的压力，单位:hPa。
2) 添加后的记录可以修改但是不可以删除。
3) 添加的中间结果不保存，软件只保存执行结束低压吸附后的计算结果。
（3） 高压吸附模块
煤样的解吸与吸附是完全可逆的两个过程，为了提高实验的可操作性，在高压吸附部分使用高压解吸试验代替吸附试验。高压吸附试验部分的瓦斯解吸平衡监测,使用配套的监测管理软件和数据采集仪一起实现。高压吸附监测界面见（图五）。在进行高压吸附前，请先检查数据监测主机与数据采集仪、数据采集仪与传感器是否已经连接好，软件默认监控主机使用串行端口COM1与数据采集仪相连。
执行软件的 “通讯测试”功能，选择相应的端口，以及波特率为2400bps执行测试。测试成功表示设备连接正确，可以进入高压吸附试验。

（图五）
1) 主机与数据采集仪器的通讯状态监测
执行启动监测按钮，开启监控主机与数据采集仪的通讯。此时，启动监测按钮变为已启动，启动按钮颜色由灰色变红色，表示启动监测但与采样装置通讯中断。当启动按钮由红色变为绿色时，表示监测主机与采样装置通讯已经正常，可以进入传感器监测状态。
2) 设置关联煤样,开启传感器监测。传感器关联煤样的界面如图六）：

（图六）
执行启动监测后，点击监测软件的传感器监测按钮X号传感器，将弹出煤样与传感器关联对话框，点击左边的煤样编号列表框，选择与该号传感器关联的煤样编号，右边将显示出你设置的关联信息。确认退出即开始该号煤样第一个压力点的平衡监测。X号传感器按钮变为X号传感器－1。表示监测第一个压力值下的吸附平衡。
如果煤样编号列表框内没有列出你需要的煤样，则考虑该煤样是否已经完成低压吸附试验，高压吸附试验约定只有完成低压吸附试验的煤样才能进行高压吸附试验。
3) 高压吸附平衡监测
高压吸附平衡监测由软件自动完成，当监测到平衡时，传感器监测按钮后的指示灯变为红色,并发出报警音提示。
吸附平衡后，释放解吸的瓦斯到量管内，记录解吸出的瓦斯体积，环境温度，环境大气压，执行添加，添加的基本信息列入高压吸附试验过程记录列表框内。
添加后的记录可以修改和删除，修改删除的方法请参照吸附罐管理里记录的修改和删除方法。添加记录后,不满6个点继续执行传感器监测,点击X号传感器-n后，n值加1（n为记录个数），修改本次解吸的初始时间，继续等待平衡。
吸附平衡判识标准为：传感器监测到的瓦斯压力值在半小时内变化不超过0.01Mpa。
4) 记录的添加和新一轮平衡监测
当记录达到平衡后，软件自动开启添加记录功能。添加的记录在结束高压吸附前可以修改和删除。
当监测的吸附压力平衡点不足6个时添加完记录后再次点击相应的传感器监测按钮执行新一轮的平衡监测。当添加的记录点达到6个时，软件将提示高压吸附试验结束，
确认试验无误,即可执行“结束高压吸附”。此时自动释放煤样与传感器的关联。该传感器可继续进行其它煤样的吸附平衡监测。
在高压吸附未作完6个点即执行“结束高压吸附”，系统将视为用户主动放弃该煤样正在进行的高压吸附试验，系统自动删除已完成的高压吸附试验记录。释放出关联的传感器等待进行下一个煤样的监测。
定义颜色及符号说明
a) 启动监测按钮：
灰
等待监测
红
通讯中断
绿
通讯正常
b) 传感器监测按钮后的指示灯
灰
等待执行该路传感器监测
绿
平衡监测中
红
已平衡
c) 平衡时声效控制
平衡报警音开启
平衡报警音关闭
d) 波形颜色说明：

红
断线
绿
正常
（4） 结果输出模块
在“结果输出”界面如（图七）,选择需要结果输出的煤样编号，执行“获取试验结果”，软件进行数据分析和计算，计算结束，给出试验过程录入的基本信息试验过程记录，试验得出的吸附常数a，b，吸附等温曲线等信息。执行“保存结果”后，即可根据需要出具试验分析报表。
（图七）
3、报表输出
（1） 报表设计：
1) “报表头”为出具报表的单位名称。
2) “签字人”为出具报表必须签字人的职务。
（2） 报表分类：对于分析的结果和查询的结果，可输出两类报表。即：“实验报告单”和“试验记录留底”。
1) “实验报告单”:实验报告单是为实验煤样出具测试结果的报表。主要包含：煤样吸附常数a，b值，吸附等温曲线，试验过程的记录等。
2) “试验记录留底”：一个详尽的实验报告单将输出试验过程中录入、监测、分析到的所有信息，以方便日后试验人