光学瓦斯检定器

光学瓦斯检定器
一、标准要求
应知仪器的构造、性能、各部件名称、作用、吸收剂名称、使用方法。

二、用途
光学瓦斯检定器应用了光波干涉原理，迅速而准确的测定矿井中的沼气（甲烷）、CO2等有害气体的浓度，同时也可用在其他工业部门的气体测定
三、主要技术数据
1、精度为万分之一
2、刻度最低为0.02%
3、测量范围为0—10%
4、目测为0.01%
5、瓦斯检定器的允许误差：
瓦斯含量（%）允许误差范围%以上
0-1时±0.05；
1-4±0.1
4-7±0.2
7-10±0.3
四、主要部件的名称及作用
1）照明装置组。

是仪器产生干涉条纹的光源部分，电源为一节电池。

（2）聚光镜组。

该镜用以聚集由光源发出的光，以增强亮度。

（3）平面镜组。

平面镜组是产生光干涉的重要部件。

通过聚光镜的光线以45°交角射向平面镜，光线经过此镜后分为两束，以便得到所需的干涉条纹宽度。

4）折光棱镜组。

折光棱镜是产生光干涉的重要部件。

它将光线进行两次90°反射后折回平面镜。

（5）反射棱镜组。

反射棱镜的作用是将光线作90°转向。

在井下测定有害气体以前必须先调整好基数，在测量过程中，不得随意转动与调节螺杆连在一起的粗动手轮。

（6）物镜组。

其上的光屏是用以改善干涉条纹的清晰度。

（7）测微组。

当转动测微手轮时，产生光线的偏折，使干涉条纹移动。

（8）目镜组。

目镜组包括分划板和两个放大透镜。

它利用旋转保护玻璃框来调节视度，使看到的条纹及刻度线性清晰明显。

（9）吸收管组。

因矿井的情况不同，测量二氧化碳和瓦斯两种气体时，还应
有一较长的附加吸收管，内装钠石灰，用以吸收二氧化碳。

在仪器内的吸收管中，装有变色硅胶或氯化钙来吸收水蒸汽
（10）气室组。

气室是测定气体的主要部分，共分为3格，两侧的两格称为空气室，中间的一格称为瓦斯室。

各室的两端上侧，有弯曲紫铜管用以连接橡胶皮管。

对气室的要求是，空气和瓦斯室不漏气、不串气。

（11）按钮组。

仪器上有两个按钮，上面一个用来控制测微读数部分的照明电路。

五、使用前的准备工作
(1)检查药品是否失效：吸收管内的硅胶或氯化钙和钠石灰，如果变质或失败就会降低吸收能力，影响测定的准确性。

药品颗粒的大小以3mm一5mm为宜，太小则粉末太多，容易进入气室，太大则药品不能充分发挥吸收能力。

吸收管内的三块隔片就是为了气体和药品表面充分接触而设置的。

(2)气密性检查：用左手堵住仪器的进气孔，右手捏挤吸气球，如果吸气球不膨胀还原，就证明仪器和吸气球都不漏气。

(3)检查干涉条纹是否清晰：把电池装入仪器，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，再看干涉条纹是否清晰，如不清晰，可将光源灯泡盖打开，稍微转动灯泡座，直到清晰为止。

(4)清洗气室：使用前，必须用新鲜空气冲洗瓦斯室，但清洗地点与被测地区的温差不应超过l0℃。

因为不同温度的气体折射率是不同的，因此对零地点和测量地点温度差太大，会引起测量误差；另外，这种仪器对温度的变化比较敏感，温度变化，会引起零的条纹移动(现场称为“跑正”或“跑负”)，因此清洗气室一般在井底车场进行。

(5)干涉条纹的零位调整。

如上所述，在新鲜风流中捏放吸气球5次-6次，清洗气室后，首先按下上部按钮，转动测微手轮，使刻度盘的零位与指标线重合。

然后按下下部按钮，转动粗动手轮，从目镜中观察，将干涉条纹中最黑的一条与分划板上的零位线对准，并记住所对的这条黑线，旋上护盖。

此后护盖不得再旋动，以免零位变动。

六测定沼气的操作方法：
测定前，首先检查光谱（基线）是否移动及移动的位置。

测定时，将连接瓦斯入口的橡皮管伸至测定地点，然后慢慢捏压吸气球5次一6次。

待测气体进入瓦斯室，由目镜中观察干涉条纹是否已移动，先读出干涉条纹在分划板上移动的条数(例如条纹移动到3％～4％之间)，然后转动测微手轮，把对零位时所选用的那条条纹移动到3％的刻度线上，再按下上部按钮，读出刻度盘上的读数，如
果在0.24％～0.26％之间，可读0.25％。

这时所测定的结果为3％+0.25％＝3.25％即为该测定地点的沼气含量。

测定后将测微手轮回零。

测定后，应把刻度盘退到零位。

七、二氧化碳浓度测定
(1)在二氧化碳浓度大的矿井里(没有甲烷)，用该仪器测定二氧化碳浓度时，吸收剂不用钠石灰，只用硅胶或氯化钙吸收水蒸气。

其实际浓度应为所读得的数据乘以0．955。

这是由于仪器出厂时的校正适合于甲烷浓度的测定，因此用于测定其他气体时，仪器所示读数并不是被测气体的实际浓度，必须进行换算。

（2）在有甲烷的地方测定二氧化碳，或是在测定甲烷的同时又测定二氧化碳，就必须测定甲烷和二氧化碳的混合浓度(不用钠石灰吸收二氧化碳，只用硅胶或氯化钙吸收水蒸气)，然后再用钠石灰吸收二氧化碳来测定甲烷浓度，把两次测得的结果相减，所得的差数乘以0．955，即得二氧化碳的实际浓度。

例如，测得混合浓度为4％，甲烷浓度为3％，则二氧化碳浓度＝(4％—3％)×0.955＝0.955％。

八、注意的问题
1、使用前，要检查干涉条纹的准确度，当第一条黑基线和零重合后，第五条彩带和7%重合，如不重合，说明有误差，不能下井使用。

2、辅助吸收管内装苏打石灰，吸收瓶内装无水氯化钙，颗粒2-5mm，在管内不活动，不不变色，无粘结或糊状现象。

3、在检查沼气时应在风流比较稳定的巷道上部取点，木支护、金属支架巷道在棚梁20-30cm之间取点，为最大值。

4、在有混合气体的巷道中测二氧化碳时，应先在巷道底部30-50cm的位置取点，测出该点的沼气值，然后再在该店测出改点的混合值，用混合值减去沼气值，所得结果乘以0.955，即为该巷道风流中二氧化碳的最大值。

5、测定中空气湿度过大，会使气室玻璃上产生雾气，灰尘容易附在上面，造成干涉条纹不清晰。

因此，必须用硅胶或氯化钙来吸收水气。

必要时，可在仪器外再增加一支氯化钙吸收管。

此外，光源各部分的接触不良、灯泡移动都会影响于涉条纹的清晰。

6、所测甲烷读数比实际浓度偏高，原因可能是：钠石灰失效或吸收能力降低，把二氧化碳和甲烷的混合浓度误认为甲烷浓度，有时药品的吸收能力很好，但由于颗粒过大也会导致二氧化碳的不完全的吸收。

另外，盘形管的堵塞也可能造成甲烷读数偏高。

如从浓度高的地点转到浓度低的地点进行测定，发生读数偏高，可能是吸气球或吸气球到气室之间漏气，进气管路堵塞被压。

也就是前一地区进入仪器的
气体不能被后一地区的气体完全置换。

所以每班都应检查仪器的进出气系统。

7、所测甲烷读数比实际浓度偏低，原因可能有：第一，气室上所装盘形管和橡皮堵头以及与空气室连接的各个接头，有破裂漏气情况，使空气室的空气不新鲜，折射率增大，而使瓦斯室和空气中的气体折射率的差降低，故读数也随着降低；第二，瓦斯的进出口和吸气球漏气，接头不紧，使吸气能力降低，并在吸气时附近的气体渗人瓦斯室，冲淡了要测定的气体，结果读数偏低；第三，在准备工作地点调整零位时，空气不新鲜，或空气室与瓦斯室之间相互串气。

8、空气中氧气浓度的变化对甲烷测定的结果影响很大，当氧含量降低时，读数产生正值偏差，在严重缺氧的密闭火区中检测甲烷时往往测值偏高。

氧气浓度在20%以下时，氧含量每降低1%，沼气读数比实际含量偏高0.184%，约0.2%。