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矿井瓦斯检测仪及其使用 教案 矿井瓦斯监测仪及其使用 第一节 光学瓦斯检测仪及其使用 一、光学甲烷检测仪的特点及构造 1、光学甲烷检测仪的功能和特点 光学甲烷检测仪是用来测定甲烷浓度，也可测定其他气体浓度的一种仪器。按其测量甲烷浓度的范围，分为0~10%（精度0.01%）和0~100%（精度0.1%）两种。这种仪器的特点是携带方便，操作简单，安全可靠，但构造复杂，维修不便。 2、光学甲烷检测仪的构造 光学甲烷检测仪有很多种类，我国生产的主要有AQG-1型和AWJ型，其外形和内部构造基本相同。AQG-1型甲烷检测仪外形是个矩形盒子，由气路、光路和电路三大系统组成。 （1）、气路系统。由吸气管、进气管、水分吸收管、二氧化碳吸收管、吸气橡皮球、气室和毛细管等组成。 （2）、光路系统。由光源、聚光镜、平面镜、平行玻璃、气室、折光棱镜组 、反射棱镜组、望远镜系统组成。 （3）、电路系统。其功能和作用是为光路提供电源。该系统由电池、灯泡、光源盖、光源电门和微读数电门等组成。 瓦斯鉴定器主要部件的名称、作用： 照明装置组：是仪器产生干涉条纹的光源部分，灯泡的额定电压1.35V，0.3A带光屏的聚光镜组：汇集光源，使之增强亮度。 平面镜组：光线经过此镜分裂为两束光线，由于镜座的作用，该镜向后倾斜55度。 折光棱镜组：将平面镜射出的两列光束经两次90度反射后，折回平面镜上。 反射棱镜组：用于调节光谱的位置。 物镜组：调节镜座可使干涉条纹在分化版上成像清晰 测微镜组：转动微动手轮时，因齿轮带动刻度盘和测微玻璃座，使其偏转，产生光线的偏折，使干涉条纹移动主要供测定1%以下的微数使用。 目镜组：起放大作用，便于观察。通过旋转镜座调节视度，看清光谱。在0~10%范围共2１道刻线 吸收管组：内吸收管装有氯化钙或硅胶，用以吸收水分；外吸收管装纳石灰，用以吸收CO2。 气室组：共分三格两侧为空气室，中间为瓦斯室为平衡气室内的大气压力，装有盘型管。 按钮组：分为上下两个按钮，分别用来控制测微和光源系统的照明电路。 二、光学甲烷检测仪的工作原理 光学甲烷检测仪是根据光干涉原理制成的。其工作原理如下： 由光源发出的光，经聚光镜到达平面镜，并经其反射和折射形成两束光，分别通过空气室和甲烷室，再经折光棱镜折射到反射棱镜，最后反射给望远镜系统。由于光程差的结果，在物镜的焦平面上将产生干涉条纹。 由于光的折射率与空气介质的密度有直接关系，如果以空气室和甲烷室都充入新鲜空气产生的条纹为基准（对零），那么，当含有甲烷的空气冲入甲烷室时，由于空气室中的新鲜空气与甲烷室中的含有甲烷的空气的密度不同，他们的折射率不同，因而光程也就不同，于是干涉条纹产生位移，从目镜中可以看到干涉条纹移动的距离。由于干涉条纹的位移大小与瓦斯浓度的高低成正比关系，所以，根据干涉条纹的移动距离就可以测知甲烷的浓度。我们在分划板上读出位移的大小，其数值就是测定的甲烷浓度。 三、光学甲烷检测仪的使用 1、使用光学甲烷检测仪前的五项准备工作： （1）检查药品是否失效，发现失效应及时更换。 （2）进行气密检查：一手堵住进气孔一手挤压吸气球，30秒不膨胀还原为合格 （3）电源是否充足，光谱是否清晰：安装电池按下按钮由目镜观察，旋转保护玻璃框调整视度达到数字最清晰，干涉条纹清晰。 （4）清洗气室，校对基线：必须在与测定地区温差不超过10℃的新鲜空气清洗气室。一般在井底车场进行。 （5）对零：按下微读数盘的零位刻度线与指标线重合；然后观察目镜，转动主调螺杆，将干涉条纹最黑的一条与分化板上的零位对准，记住。旋上护盖使用中不得再动，以免零位变动。 2、使用光学甲烷检测仪测定瓦斯浓度 测瓦斯方法:（1）把胶管伸到要检查的地点挤压气球7-8次,（2）按电门,观察光谱移动距离。浓度不超过一分时,转动微动手轮,把光谱基线对到零位,读出瓦斯几厘。如光谱移动超过整分的位置时,转动微动手轮,把光谱的基准线对到整分位置,然后观察微动刻度盘,就可读出几分几厘。 3、测二氧化碳方法:（1）在需测量地点先测瓦斯含量;（2）甩掉苏打石灰附管,测出混合气体的含量;（3）从混合气体中减去瓦斯含量,乘以系数0.955,就是二氧化碳含量。注:测二氧化碳时,测瓦斯和混合气体要在同一地点、同一位置进行。 4、光学甲烷检测仪发生零位漂移的原因和预防方法 零位漂移俗称“跑正”或“跑负”，会造成测定结果不准，发生零位漂移的常见原因有： （1）、仪器空气室内不新鲜，毛细管失去作用； （2）、“对零”是的地点与待测地点的温度和压力相差较大； （3）、甲烷室气路不畅通。 防止零位漂移的方法有： （1）、经常用新鲜空气清洗空气室，不要连班使用一个检定器； （2）、仪器对零时，应尽量在与待测地点温度和压力相近的地方进行；