[科普中国]-自由膨胀指数

自由膨胀指数是指把煤在坩埚中加热所得焦块的膨胀程度编成序号表征煤的塑性的一种指标，又称坩埚膨胀序数。1942年，英国首先把坩埚膨胀序数订入标（BS1016)。1956年，在硬煤国际分类中把自由膨胀指数作为确定组别的一个指标。1985年，中国也把自由膨胀指数订为国家标准(GB5448)1。

简介自由膨胀指数是指把煤在坩埚中加热所得焦块的膨胀程度编成序号表征煤的塑性的一种指标，又称坩埚膨胀序数。1942年，英国首先把坩埚膨胀序数订入标（BS1016)。1956年，在硬煤国际分类中把自由膨胀指数作为确定组别的一个指标。1985年，中国也把自由膨胀指数订为国家标准(GB5448)1。

自由膨胀指数的测定方法自由膨胀指数的测定方法是:把一定量的煤样放入坩埚中，在特定的煤气灯或电炉上快速加热(加热速度约为400℃/min )到800℃，将所得焦块与一组带有序号的标准焦块侧形比较，取其最接近的焦型序号作为结果。该法简单易行，所以在国际上应用比较广泛。其缺点是仅能定性地给出序号，且由于所得焦块形状不规则，较难对测值给予确切评价2。

自由膨胀指数测定仪工作原理自由膨胀指数是煤的粘结性的一个重要指标, ZP-1型坩埚膨胀序数测定仪在局级化验室已被广泛使用。

1. XCT-101动圈温度调节仪

工作时, 按规定要求将温度调节到给定指针, 并使炉温控制在此范围内。在仪表的内部给定指针上固定着一对平面检测线圈。当该指针移动时, 检测线圈也随之移动。测量指示指针上固定一铝旗, 铝旗与检测线圈的位移偏差(温度偏差) 通过检测线圈控制的震荡放大电路来控制仪表内部的灵敏继电器, 再由执行器(可控硅) 控制电炉, 实现温度自动调节。

当炉温低于给定值时, 铝旗在检测线圈之外, 仪表内的选频网格对振荡频率的交流阻抗较小, 振荡幅度大; 通过对信号的检波和放大驱动继电器, “中”、“低” 通, 绿灯亮。经移向触发电路把脉冲信号送到可控硅的控制板上, 使可控硅导通, 电炉的电热丝通电发热, 炉温上升。

当炉温等于给定温度时, 铝旗进入检测线圈。由于铝旗的涡流效应, 使检测线圈的电感量减小, 选频网格对振荡频率的交流阻抗增大, 振荡幅度逐渐减小直至停振, 输出信号为“ 0” , 灵敏继电器失电, “中”、“高”通, 红灯亮, 绿灯灭。经移相触发电路, 把脉冲信号送到可控硅的控制极上, 可控硅导通, 电炉处于低功率加热(一般1～ 2 A) 状态—— 炉温逐渐下降, 铝旗逐渐退出检测线圈, 振荡器重新起振, 继电器吸合, “中”、“低” 通, 电炉大功率加热。如此循环反复,实现炉温自动控制。

2.移向触发控制电路

移向触发式可控硅调节器与XCT-101仪表配套使用, 既能测量指示温度, 又可自动控温。主回路用二支反向并联单向可控硅作为炉温控制系统的执行器。与交流接触器相比, 具有无触点、反应快、体积小、控温精度高等特点。更具特色的是, 该仪器设置了保温电路, 使仪器的炉温波动变小, 也使XC T-101仪表不致于频繁动作。提高了仪器可靠性3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学