光干涉式甲烷测定器学习内容

光干涉式甲烷测定器学习内容
(俗称光瓦）是一种应用光干涉原理，测量甲烷、二氧化碳等气体浓度的便携式仪器，与市场同类产品相比，一般检测精度为0%~10%，而本公司生产的仪器精度可达0%~100%，具有测量精度高、操作简单快捷、使用方便等特点。

主要用于存在易燃、易爆可燃性气体混合物的工作环境中测量甲烷浓度。

光干涉式甲烷测定器由1、排气阀；2、气球； 3、吸气阀；4、连接胶管； 5、带气嘴螺盖；
6、长吸收管；
7、接头；
8、上连接气嘴；
9、短吸收管；10、带气嘴螺盖； 11、瓦斯进入嘴组；12、瓦斯抽出嘴组； 13、目镜组；14、目镜护罩组；15、刻度盘窗口；16、测微手轮；17、开关组； 18、调零护盖组；19、调零螺杆组； 20、下盖； 21、电池；等构成
在使用前需要做些准备工作:
1）装药：首先，将氯化钙或硅胶、钠石灰等药品装入干燥管内，其中氯化钙或硅胶按海绵垫→花垫片→药品（装至一半处）→圆垫片→装满药品→花垫片→海绵垫的顺序依次装配（在短吸收管内装氯化钙或硅胶，用来吸收湿气，在长吸收管内装钠石灰，用来吸收二氧化碳。

如果主要作甲烷测量，且湿气较大时，最好在长管内装氯化钙或硅胶，在短管内装钠石灰）。

2）检查吸气球是否漏气。

检查的方法：将吸气球上的橡皮管打弯捏紧后压扁吸气球，当松开被压扁的气球时，气球膨胀还原时间不少于1分钟，说明不漏气。

3）检查甲烷气路系统的通畅情况。

检查方法：用不漏气的气球接入甲烷气路系统中，压扁气球后立即放开，3~5秒内气球很快鼓起来，说明该气路畅通。

4）检查甲烷气路的漏气情况。

检查方法：将气路接入700毫米水柱高度的压力校正仪中，待水柱稳定后，历时1分钟，如水柱不下降，说明该气路不漏气。

5）用新鲜空气清洗气室。

使用以前必须在和使用地区温度相接近（相差不超过5℃）的新鲜空气中清洗甲烷室。

这样可以减少由于温度的变化引起对调好零位的条纹移动。

6）干涉条纹的零位调整（配效果图）：
旋开套在调零手轮3上的护盖2，按开关5，转动测微手轮1，使刻度盘的零位与指示线重合。

按下开关6，转动调零手轮3，取下目镜护套4从目镜中观察，把干涉条纹中第一条或第二条黑条纹中的任一条纹与分划板上的零位线对准，并记住所对应的黑条纹，旋上护盖2。

（注：护盖不宜旋的太紧，以防止压迫壳体造成干涉条纹位移）
2、实测（以CJG10为例）：
1）甲烷含量的测定：测定时把连接甲烷入口的橡胶管伸入测定地点，然后握压吸气球五、六次，使待测气体进入甲烷室。

由目镜中观察干涉条纹移动量。

先读出干涉条纹在分划板上移动的整数，例如条纹移动2～3%之间（配图），可读为2%，然后转动测微手轮，把对零位时所选用的那根黑条纹移动到2%的刻线上，然后按下测微照明电路的开关，读出刻度盘上的读数。

如果在0.24～0.26%之间，可读为0.25%。

这时所测定的结果是2%＋0.25%=2.25%测
定完后应把刻度盘转到零位位置。

2）二氧化碳含量的测定：测定二氧化碳，或者是在测定甲烷的同时又测定二氧化碳，就必须先测定甲烷和二氧化碳的混合含量，然后再测定甲烷的含量，把两次测得的结果相减所得的数乘以Q值（Q=0.95）即是二氧化碳的实际含量。

操作方法如下：
a.在短吸收管装氯化钙或硅胶，长吸收管内装钠石灰的情况下，将吸收管带上下连接气嘴接头上的连接气嘴胶管取下，直接与取样胶管连接并抽取样气，由于装吸收二氧化碳药品钠石灰的长吸收管此时脱离取样气路，所测的气样为混合气体。

b.恢复吸收管接头上下连接气嘴的胶管连接，取样胶管与长吸收管带气嘴螺盖连接并抽取气样，由于气样通过了装吸收二氧化碳药品钠石灰的长吸收管，所测的气样为甲烷。

把两次测得的结果相减所得的差数乘以Q值即是二氧化碳的实际含量。

例如，测得混合含量为4%，甲烷的含量为2%，则二氧化碳的含量为（4%－2%）×0.95=1.9%
光干涉甲烷测定器的保养:
光干涉式甲烷测定器是精密光学仪器，使用时必须注意防震、防潮、防尘，避免因震动、冲击、潮气、灰尘等影响仪器的性能和精度；吸收管内的药品需进行定期检查、更换，以防药品受潮失效。

注意事项：仪器长时间不使用时，应将电池取出，以防电池漏液损坏仪器。

光干涉式甲烷测定器故障诊断及维修方法:
1.仪器的干涉条纹漂移(或称条纹跑正、跑负)。

①若甲烷室中串入水蒸汽后，条纹会向何方移动？
在相同的条件下，水蒸汽的折射率小，引起(nc-na)值减小，所以条纹跑负。

可用硅胶或氯化钙作为干燥剂装入干燥管中，并与仪器被测气路相连通，即可排除此故障。

②在甲烷室中串入二氧化碳，其条纹如何位移？
相同的条件下，二氧化碳的折射率比甲烷的大，引起(nc-na)值增大，所以条纹跑正。

可用碱石灰作吸收剂装入吸入管内，并与被测气路相连通，即可排除故障。

③气室组的空气室、甲烷室串气，其条纹如何位移？
一般的串气，相当于(nc-na)值减小，造成仪器条纹跑负；当串气严重时，抽到甲烷室的气体，同时串到空气室，相当于(nc-na)不变，因此条纹不动。

将气室组拆下，重新粘合好平行玻璃，保证两气室不漏气、不串气，即可排除故障。

④由于煤尘侵入仪器，使盘形管气路受堵，仪器对零时，该地点的温度较低，测量地点的温度较高，干涉条纹将如何变化？
由于盘形管受煤尘堵住后，随着仪器温度的升高，使空气室中的气压增大；而甲烷室与大气相连通，气压不变，使该空气室的na增大，引起(nc-na)值减小，所以一定跑负。

清洗盘形管中的煤尘，即可排除故障。

⑤盘形管漏气，使用该仪器会造成什么后果？
仪器盘形管中部漏气，使盘形管失去平衡作用。

使用该仪器测定甲烷时，甲烷有可能串入气室组的空气室内，使空气室内的折射率na增大，引起(nc-na)值减小，所以一定跑负。

只有更换盘形管方可排除故障。

光干涉式甲烷测定器使用注意事项：
1．携带和使用时，防止和其他硬物碰撞，以免损坏仪器内部零件和光学镜片。

2．光干涉条纹不清晰，往往是由于空气湿度过大，光学玻璃上有雾粒或灰尘附在上面以至光学系统有毛病造成的。

如果调动光源灯泡后不能达到目的，就要由修理人员拆开进行擦拭，或调整光路系统。

3．测定时，如果空气中含有一氧化碳、硫化氢等其他气体时，因为没有这些气体的吸收剂，将使瓦斯测定结果偏高。

为消除这一影响，应再加一个辅助吸收管、管内装有颗粒活性碳可消除硫化氢影响，装有40 ％氧化铜和60 ％二氧化锰的混合物，可消除一氧化碳的影响。

4．在火区、密闭区等严重缺氧地点，由于气体成分变化大，用光学瓦斯检定器测定瓦斯时，测定结果会比实际浓度偏大很多(试验可知，氧气浓度每降低1 ％，瓦斯浓度测定结果约偏大0．2 ％)。

这时，必须采取试样，用化学分析的方法而不准使用光学瓦斯检定器测定瓦斯浓度。

5．高原地区的空气密度小、气压低，使用时应对仪器进行相应调整，或根据当地实测的空气温度和大气压力用公式(5 －1) 计算校正系数，对测定结果进行校正。

6．仪器不用时，要放在干燥地方，并取出电池，以防腐蚀仪器。

7．要定期对仪器进行检查、校正，发现问题，及时维修。

不得使用带病不准或损坏的仪器进行测定。

光干涉甲烷测定器在测定中应注意的几个问题:
光干涉甲烷测定器是气体成分定量分析的携带式仪器，用于测量在空气中所含甲烷气体的浓度，主要用来测量煤矿井中的甲烷浓度。

该仪器可向使用者提供了大量信息，有利于帮助推断瓦斯灾害，进而采取有效措施，消灭和减少重大事故的发生。

但煤矿井下环境条件差，仪器极容易出现问题，不能发挥正常的性能。

结合近几年的工作经验，认为光干涉甲烷测定器在测定中主要有以下几个问题需要注意：
一、测量时空气中温度过大。

会使光学元件有雾产生，灰尘容易附在上面，而使干涉条纹不清晰，因此，必须用氯化钙来吸收水气，必要时可在仪器外再添装一只氯化钙吸收管。

此外，光源各部分的接触不良、灯泡震动都会影响干涉条纹的清晰。

如在煤矿井下，可由使用人员到进风大巷内调节。

二、所测甲烷读数比实际含量偏高。

其原因可能是：钠石灰失效，吸收能力降低，这是由于二氧化碳进入甲烷室，致把甲烷和二氧化碳的混合含量误认为甲烷含量，测得数偏高。

因此，应注意保管和检查钠石灰，若药品吸收能力很好而读数仍偏高，这是由于药品颗粒过大，气体通过吸收管的速度较快，接触时间太短，因此不能完全吸收；如从甲烷含量高转入含量低的地点进行测定，读数偏高，原因是吸气球或吸气球到气室之间漏气，进气球路堵塞或被压，也是前一地区进入仪器中的甲烷不能被后一地区的甲烷完全置换，所以应检查仪器的进出气系统。

三、所谓甲烷读数比实际含量低，原因可能有以下几个：１、气室上所装盘形管和橡皮堵头以及与空气连结的各段接头有漏气破裂情况，使空气中的空气不新鲜，折射率增大，这样使空气中的折射率的差降低，读数也随之降低。

２、甲烷入口、甲烷出口和吸气球漏气，接头不紧，吸气能力降低，吸气量不足，因此在吸气时，附近的气体渗入甲烷室冲淡了要测定的气体，结果读数偏低。

３、在准备工作地点校正零位空气不新鲜或空气室与甲烷室之间相互串气。

如一再校正不能返回零位，以及气路不通，盘形管堵塞，遇有这种情况，应进行维修。