礦井氣候條件及有害氣體濃度測(cè)定

1、礦井氣候條件及有害氣體濃度測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)比長(zhǎng)式CO檢定管的原理，并掌握其測(cè)定方法。2、了解DQJD-1型多種氣體檢定器及AQY-50型唧筒的構(gòu)造，并掌握其使用方法。3、學(xué)習(xí)空盒氣壓計(jì)、干濕球溫度計(jì)等測(cè)定氣候條件常用儀表的原理、構(gòu)造，并掌握其使用方法。4、掌握空氣密度和卡他度的測(cè)算方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、空盒氣壓計(jì) 空盒氣壓計(jì)(圖1)是由一個(gè)波紋形金屬真空盒和一套杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，(真空合內(nèi)實(shí)際還有50-60毫米水銀柱的壓力)。大氣壓變化時(shí)，真空盒面變形，變形值經(jīng)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大，傳動(dòng)到盒面使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使用前需要用固定水銀氣壓計(jì)來校正，校正時(shí)用小螺絲刀微微調(diào)節(jié)盒側(cè)面調(diào)節(jié)孔內(nèi)的螺釘，使

2、其指針指示值與水銀氣壓計(jì)一致。（a）外形 （b）結(jié)構(gòu)示意1-金屬盒；2-彈簧；3-傳遞機(jī)構(gòu)；4-指針；5-刻度盤；6-鏈條；7-彈簧絲；8-固定支點(diǎn)圖12、干濕球溫度計(jì)礦井空氣的濕度一般用相對(duì)濕度來表示，測(cè)定相對(duì)濕度常用手搖濕度計(jì)(圖2)和風(fēng)扇式濕度計(jì)(圖3)兩種，它們的測(cè)定原理一樣，濕度計(jì)是由兩支溫度計(jì)組成。一支為干溫度計(jì)，一支為濕溫度計(jì)(在溫度計(jì)的水銀球面上包裹濕紗布)。用手搖濕度計(jì)測(cè)定時(shí)，手握搖把以每分鐘約150轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)1-2分鐘后，立即讀取兩支溫度計(jì)的讀數(shù)(先讀濕度計(jì)度數(shù))。濕球因其紗布上的水份蒸發(fā)吸熱，它的示數(shù)值偏低，溫度越低，蒸發(fā)吸熱越多，干濕溫度計(jì)數(shù)值差別越大。根據(jù)干溫度計(jì)(

3、或濕溫度計(jì))讀值（t)及干濕溫度計(jì)差值(t)查（通風(fēng)安全學(xué)）附錄三即可計(jì)算出空氣的相對(duì)濕度()。圖 2 圖3 圖43、卡他溫度計(jì)及氣候條件測(cè)量氣候條件是空氣的溫度、濕度和風(fēng)速三者的綜合結(jié)果，氣候條件的優(yōu)劣不能單從某個(gè)方面去衡量，必須測(cè)出其綜合結(jié)果，測(cè)定氣候條件一般采用卡他溫度計(jì)?？ㄋ?jì)(圖4)是一種模似人體表面在空氣溫度、濕度及風(fēng)速綜合作用下散熱情況的儀器。它的下端為長(zhǎng)圓形貯液球，長(zhǎng)約40mm，直徑為16mm，表面積為22.6cm2，內(nèi)貯有色酒精，中部刻有38和35兩個(gè)刻度，其平均值為36.5，恰似人體溫度。其上端也有長(zhǎng)園形的空間，以便在測(cè)定時(shí)容納上升的酒精，卡他計(jì)全長(zhǎng)為200mm?？ㄋ?jì)分為

4、干卡他計(jì)和濕卡他計(jì)兩種，前者只測(cè)出對(duì)流和輻射下的散熱效果，后者是在卡他計(jì)的貯液球上包裹上濕紗布，能測(cè)出對(duì)流，輻射和蒸發(fā)的綜合散熱效果。4、比長(zhǎng)式CO檢定管(1)原理：比長(zhǎng)式CO檢定管(圖5)內(nèi)裝發(fā)煙硫酸及硅膠作載體吸附I2O5的指示劑，當(dāng)CO和I2O5接觸時(shí)，CO能使I2O5還原出游離碘。1-外殼；2-杜塞物；3-保護(hù)膠；4-隔離層；5-指示劑；6-被測(cè)氣體含量的刻度 圖 5 碘和SO3作用生成棕色化合物，反應(yīng)式如下。 I2O5+5CO5CO2+I2 I2+S03 棕色化合物其變色長(zhǎng)度與通過管內(nèi)的CO濃度成正比，因此可從刻度上直接讀出CO的濃度。(2)規(guī)格： 西安煤礦安全儀器廠生產(chǎn)的CO檢定管

5、按其測(cè)定范圍分為三種規(guī)格，即C1D型(0.00050.01)，ClZ型(0.0050.1)，C1G型(0.051)，供測(cè)定不同濃度的CO選用。鶴壁礦務(wù)局安全儀器廠生產(chǎn)的CO檢定管按其測(cè)定范圍不同分五種規(guī)格：即一型0.00050.005；二型0.0010.05；三型0.0l0.5；四型0.25；五型0.515。5、DQJD-1型多種氣體檢定器如圖6所示，DQJD-1型多種氣體檢定器是由內(nèi)彈簧的波紋形皮囊構(gòu)成，皮囊的一側(cè)有進(jìn)氣閥并與進(jìn)氣口相通，另一側(cè)裝有排氣閥。測(cè)定時(shí)將檢定管插入進(jìn)氣口，用壓縮皮囊，皮囊內(nèi)的空氣從排氣口排出。然后將手松開，皮囊在彈簧作用下以一定的速度均勻張開，吸入待測(cè)氣體，多種氣體

6、檢測(cè)器與比長(zhǎng)式CO檢定管可配套使用。 圖66、AQY-50型唧筒1-氣體入口；2-檢定管插孔；3-三通閥把； 4-變換閥；5-墊圈；6-活塞筒；7-拉桿；8-手柄圖7AQY-50型唧筒(圖7)與比長(zhǎng)式檢定管配套使用，唧筒可抽取被測(cè)氣體樣品，并均勻送入檢定管內(nèi)，它由唧筒活塞，吸氣口，排氣口和三通開關(guān)組成，活塞桿上有050毫升的刻度，可控制取樣數(shù)量和送氣速度，三通開關(guān)用以控制氣流方向，當(dāng)開關(guān)把手與進(jìn)氣口平行時(shí)，唧筒與吸氣口連接。當(dāng)開關(guān)把手與排氣口平行時(shí)，唧筒與排氣口連通，位于兩者之間(45°)時(shí)，被測(cè)氣體被封閉在唧筒內(nèi)。三、儀器設(shè)備唧筒、多種氣體檢定器、酒精燈等。四、所需耗材一氧化碳檢知

7、管、酒精。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段1、空盒氣壓計(jì)測(cè)定時(shí)，在測(cè)定地點(diǎn)將其水平放置，并用手輕輕敲擊合面數(shù)次，消除指針的蠕動(dòng)現(xiàn)象，待20分鐘左右可讀數(shù)，讀數(shù)值還需根據(jù)儀器所附檢定證進(jìn)行刻度、溫度和補(bǔ)充校正?？蘸袣鈮河?jì)是一種攜帶式氣壓計(jì)，一般用于井上下非固定地點(diǎn)測(cè)大氣壓。2、干濕球溫度計(jì)用風(fēng)扇式濕度計(jì)測(cè)定時(shí)，用專用鑰匙將小風(fēng)扇的發(fā)條上緊，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，使空氣以1.73.0m/s的流速經(jīng)過干濕溫度計(jì)的水銀球面周圍，待12分鐘，兩支溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后即可讀值計(jì)算。3、卡它計(jì)測(cè)定時(shí)，將干卡它計(jì)先放在60-80的熱水里使酒精上升至儀器的上部空間1/3處左右，取出抹干，將儀器置于測(cè)定地點(diǎn)用秒表記錄酒精面從38下降到3

8、5所需要的時(shí)間t，可用下式計(jì)算卡他度：式中：H干干卡他度，毫卡厘米2秒；F卡他常數(shù)，其值為溫度從38下降到35時(shí)每厘米2貯液球表面所散失的熱量,毫卡厘米2；t從38下降到35所經(jīng)過的時(shí)間，秒。如果測(cè)定對(duì)流、輻射和蒸發(fā)三者的綜合散熱效果，可采用濕卡他計(jì)測(cè)量，用紗布將干卡他計(jì)的貯液球包起來按上述方法進(jìn)行，其計(jì)算公式如下：式中符號(hào)意義同前。對(duì)于從事井下中等勞動(dòng)強(qiáng)度的工作人員，比較舒適的干、濕卡他度分別為8-10毫卡厘米2秒和25-30毫卡厘米2秒。 六、實(shí)驗(yàn)步驟比長(zhǎng)式CO檢定管測(cè)定法1、采取空氣試樣：用唧筒取樣時(shí)，在測(cè)定地點(diǎn)應(yīng)該先將活塞往返抽送2-3次，使筒內(nèi)原來存在的氣體完全被試樣氣體所代替。（注

9、：實(shí)驗(yàn)室CO的制取如圖8所示）圖82、送入氣體試樣：把檢定管兩端打開，將檢定管所標(biāo)注（進(jìn)氣方向箭頭）進(jìn)氣一端插入唧筒排氣插孔中，按檢定管要求的推送時(shí)間均勻的把唧筒內(nèi)50毫升試樣氣體送入檢定管，此時(shí)將產(chǎn)生一棕色環(huán)。3、讀值：棕色環(huán)所指的刻度即為CO的濃度。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理略。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、檢定管應(yīng)放置在陰涼處，兩端切勿碰壞，使用時(shí)也不要過早打開兩端。以防影響測(cè)定效果。2、比長(zhǎng)式檢定管的推送時(shí)間應(yīng)根據(jù)廠家標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間均勻推送。如鶴壁礦務(wù)局生產(chǎn)的檢定管推送時(shí)間為100秒，西安煤礦儀器廠生產(chǎn)的檢定管推送時(shí)間為90秒。3、高濃度CO的測(cè)定 測(cè)定前應(yīng)首先作好測(cè)量人員的防毒措施，然后按下述方法進(jìn)行測(cè)

10、定：如果被測(cè)氣體的濃度大于檢定管最大刻度時(shí)，可以抽取一部分空氣試樣，然后用新鮮空氣沖淡210倍，最后將所測(cè)結(jié)果乘以沖淡的倍數(shù)，即為所測(cè)CO的實(shí)際濃度。其計(jì)算式如下： CO真檢定管指示值×稀釋的倍數(shù)4、微量CO濃度的測(cè)定 當(dāng)所測(cè)CO濃度低于檢定管最小示值時(shí)，可采用延長(zhǎng)推送時(shí)間或連續(xù)送氣（50ml的倍數(shù)）的方法來測(cè)定，其結(jié)果要除以時(shí)間延長(zhǎng)的倍數(shù)（與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相比）或連續(xù)送氣的次數(shù)，即可得出CO的真實(shí)濃度值。其計(jì)算如下：CO真檢定管指示值時(shí)間延長(zhǎng)的倍數(shù)或送氣的次數(shù)。九、預(yù)習(xí)與思考題1、測(cè)定CO含量時(shí)，棕色環(huán)并沒有出現(xiàn)，或者棕色環(huán)超過檢定管最大量程，這是怎么回事？請(qǐng)解釋。 2、如果測(cè)量環(huán)境空氣的一氧化碳濃度較大或特小，如何利用比長(zhǎng)式檢測(cè)管測(cè)定其濃度？十、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求無。第一組數(shù)據(jù)序號(hào)