瓦斯檢測儀課件

瓦斯檢測儀我國煤礦使用的瓦斯檢測儀型號(hào)較多，主要有光干涉甲烷檢測儀和便攜式瓦斯檢測儀，前者精度高，測量范圍大，但不能連續(xù)監(jiān)測，后者精度低，測量范圍有限，但能連續(xù)監(jiān)測。光干涉甲烷檢測儀主要有撫順安儀廠AQG-1型，西安煤礦儀表廠的GWJ-1型以及日本理研18型，其原理和結(jié)構(gòu)基本相同，測定甲烷濃度范圍為0-10%或0-100%，下面以AQG-1型(0-10%)和AJB-П型便攜式瓦斯檢測儀為例進(jìn)行介紹。一、光干涉甲烷檢測儀1.儀器的用途本儀器應(yīng)用光波干涉原理，能迅速而準(zhǔn)確地測定礦井的甲烷、二氧化碳等有害氣體的濃度。同時(shí)，這種儀器也廣泛地應(yīng)用在其它工業(yè)部門的氣體濃度測定，如鐵礦，油井，倉庫，油輪等。2.儀器的原理光學(xué)系統(tǒng)（見圖3-7-1）：光程=光線所通過的路程×光所通過介質(zhì)的折射率如果以各氣室全充新鮮空氣時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋為基準(zhǔn)，那么，當(dāng)在一支光路中改變氣體的化學(xué)成份或溫度，壓力等，則因折射率起了變化，光程和光程差也就隨著變化，這時(shí)干涉條紋就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。根據(jù)條紋移動(dòng)距離的大小，可測氣體——甲烷的濃度，二氧化碳濃度。甲烷的濃度與條紋移動(dòng)距離成正比。3.儀器的構(gòu)造1）照明裝置組7）測微組2）聚光鏡組8）目鏡組3）平面鏡組9）吸收管組4）折光棱鏡組10）氣室組5）反射棱鏡組11）按鈕組6）物鏡組（圖3-7-2）4.主要部件作用1)照明裝置組：是儀器產(chǎn)生干涉條紋的光源部分，電源為一節(jié)電池，燈泡額定電壓為1.35V具有白色反光面的燈泡效果較好。2)聚光鏡組：該鏡用以聚集由光源發(fā)出的光，以增強(qiáng)亮度。3)平面鏡組：是產(chǎn)生干涉的重要部件，通過聚光鏡的光線450交角射向平面鏡，光線經(jīng)過此鏡后分為兩束，由于鏡座的原因，該鏡向后傾斜550，以便得到所需的干涉條紋的寬度。（即一條條紋到另一條條紋間的距離）4)折光棱鏡組：是產(chǎn)生干涉的重要部件，它將光線進(jìn)行兩次900反射后折向平面鏡。此組件在裝配時(shí)要求絕對(duì)水平，否則，將會(huì)使反射的光線寬度改變。5)反射棱鏡組：反射棱鏡的作用是將光線作為900轉(zhuǎn)向，在井下測定有害氣體以前必須調(diào)整好基數(shù)，在測量過程中不得隨便轉(zhuǎn)動(dòng)與調(diào)節(jié)螺桿連在一起的粗動(dòng)手輪。5.光學(xué)瓦斯檢定器的特點(diǎn)精度高，高低濃度均可測定，還可測二氧化碳，其特點(diǎn)是：讀數(shù)受氣壓和溫度的影響較大，背景氣體的變化也會(huì)影響其測定結(jié)果，難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測。（3）氣路系統(tǒng)檢查：①檢查氣球是否漏氣，用手捏扁氣球，另一只手掐住膠管，然后松開氣球，一分鐘內(nèi)氣球不脹起即為不漏氣；②檢查氣路是否暢通，放開進(jìn)氣孔，捏放吸氣球，以氣球癟起自如為氣路暢通。③檢查儀器是否漏氣1、拔掉二氧化碳吸收管，將吸氣球的膠皮管端同檢定器的吸氣孔連接，用手捏扁氣球，然后堵住拔掉的二氧化碳吸收管的進(jìn)氣孔，松開氣球，一分鐘內(nèi)氣球不脹起即為二氧化碳吸灌不漏氣；（4）光路系統(tǒng)撿查：①檢查分劃板，按下靠下部的光源電門，由目鏡觀察，并旋轉(zhuǎn)目鏡筒，調(diào)整到分劃板清晰為止；②檢查干涉條紋，由目鏡觀察干涉條紋是否清晰，若不清晰可取下光源蓋，擰松燈泡后蓋，調(diào)整燈泡后端的小柄，同時(shí)觀察目鏡中的條紋，直到條紋清晰為止，然后擰緊燈泡后蓋；③檢查條紋的寬度，將第一根黑線條紋中心與分劃板零位刻度線對(duì)準(zhǔn)，這時(shí)看第五根彩色條紋中心是否與7％的刻度線相對(duì)。2）換氣、對(duì)零換氣對(duì)零地點(diǎn)應(yīng)選在與待測地點(diǎn)溫度相近（溫差不超過10℃）、壓力差不大（最好標(biāo)高相同）的新鮮風(fēng)流中。（1）換氣：在換氣對(duì)零地點(diǎn)擠壓氣球5～10次，吸入新鮮空氣，清洗瓦斯室。（2）對(duì)零：換氣結(jié)束后，按下微讀電門，旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺旋，觀看微讀數(shù)觀察窗，使微讀數(shù)盤的零位刻度與指標(biāo)線重合；旋下主調(diào)螺旋蓋，再按下光源電門，調(diào)動(dòng)主調(diào)螺旋，同時(shí)觀看目鏡，在干涉條紋中選定一條黑基線與分劃板的零位刻度線相重合，并記住這條黑基線；然后，一邊觀看目鏡一邊蓋好主調(diào)螺旋蓋。3）風(fēng)流中瓦斯和二氧化碳檢查（1）光學(xué)瓦斯檢定器發(fā)生零位漂移（俗稱跑正、跑負(fù)）的處理儀器換氣對(duì)零后到達(dá)工作地點(diǎn)等待10～15分鐘，取樣前觀察儀器，若儀器對(duì)零的黑基線移到零刻度線右邊稱“跑正”、移到左邊稱為“跑負(fù)”。儀器“跑正”或“跑負(fù)”原則上應(yīng)重新?lián)Q氣對(duì)零。“跑正”的處理方法：轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺旋使對(duì)零的黑基線對(duì)準(zhǔn)分劃板上左邊較小的整數(shù)刻度線，讀出微讀數(shù)窗內(nèi)的數(shù)值加上該整數(shù)即為儀器“跑正”的數(shù)值，取樣讀數(shù)后再減去“跑正”數(shù)值即為該測定地點(diǎn)的真實(shí)測定結(jié)果?！芭茇?fù)”的處理方法：若發(fā)生“跑負(fù)”，以第二條黑基線作為測定和讀數(shù)的基準(zhǔn)線，將第二根黑基線退到分劃板上左邊較小的整數(shù)刻度線上，讀出微讀數(shù)窗內(nèi)的數(shù)值，加上第二根黑基線對(duì)準(zhǔn)的分劃板上的整數(shù)，并以此數(shù)為“跑負(fù)”后基準(zhǔn)數(shù)，記住此基淮數(shù)，在取樣后，以第二根黑基線為基準(zhǔn)讀出結(jié)果，減去“跑負(fù)”后基準(zhǔn)數(shù)所得之差，即為該測定地點(diǎn)的真實(shí)測定結(jié)果。（2）風(fēng)流范圍的劃定巷道風(fēng)流是指距巷道頂、底板及兩幫一定距離的巷道空間內(nèi)的風(fēng)流。巷道風(fēng)流范圍的劃定是：有支架的巷道，距支架和巷底各為50mm的巷道空間內(nèi)的風(fēng)流；無支架或用錨噴、砌碹支護(hù)的巷道，距巷道頂、幫、底各為200mm的巷道空間內(nèi)的風(fēng)流。采煤工作面風(fēng)流范圍的劃定是：采煤工作面內(nèi)距煤壁、頂（巖石、煤或假頂）、底（煤、巖石）各為200mm（小于1m厚的薄煤層采煤工作面距頂、底各為100mm）和以采空區(qū)的切頂線為界的采煤工作面空間內(nèi)的風(fēng)流（采用充填法管理頂板時(shí)，采空區(qū)一側(cè)應(yīng)以砂墩、套子內(nèi)以取砂范圍為界）。在采煤工作面回風(fēng)上隅角以及一段未放頂?shù)南锏揽臻g（尾巷）至煤壁線的范圍空間中的風(fēng)流，都按采煤工作面風(fēng)流處理。（4）測定二氧化碳濃度。在二氧化碳含量大的礦井里（沒有甲烷），用該儀器測定二氧化碳濃度時(shí)，吸收劑不用鈉石灰，只用硅膠或氯化鈣吸收水分。其實(shí)際濃度應(yīng)為所讀得的數(shù)據(jù)乘以0.955。在有甲烷的地方測定二氧化碳，或是在測定甲烷的同時(shí)又測定二氧化碳，就必須先測定甲烷和二氧化碳的混合含量（不用鈉石灰吸收二氧化碳，只用硅膠或氯化鈣吸收水分），然后再用鈉石灰吸收二氧化碳來測定甲烷含量，把兩次測得的結(jié)果相減，所得的差數(shù)乘以0.955，即得二氧化碳的實(shí)際濃度，例如，測得混合含量為4%，甲烷含量為3%，則二氧化碳含量=（4%-3%）×0.955=0.955%。7.儀器使用中應(yīng)注意的問題1）定期檢查儀器（1）儀器外部件和各連接部位的牢固可靠性和儀器的氣密性能檢查；（2）轉(zhuǎn)動(dòng)部位是否靈活、平穩(wěn)；（3）藥品裝配及藥品變質(zhì)情況；（4）干涉條紋清晰、明亮、寬窄符合標(biāo)準(zhǔn)、無彎曲現(xiàn)象，視場無彎曲現(xiàn)象，視場無陰影；（5）測微部分檢查，當(dāng)刻度盤轉(zhuǎn)動(dòng)50格時(shí)，干涉條紋在分劃板上的移動(dòng)量應(yīng)為1%，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。3）測定中應(yīng)注意的問題（1）測定中空氣濕度過大。會(huì)在氣室玻璃上產(chǎn)生霧氣，灰塵易附在上面，造成干涉條紋不清晰；必要時(shí)可以儀器外增加一支氯化鈣吸收管。（2）所測瓦斯?jié)舛缺葘?shí)際含量偏高。其原因有：一是鈉石灰失效、顆粒過大或吸收能力降低，二氧化碳不能完全吸收；二是盤形管堵塞；三是從含量高地點(diǎn)到含量低的地點(diǎn)檢查時(shí)，氣室的氣體未完全被置換。（3）所測瓦斯?jié)舛缺葘?shí)際含量偏低。一是氣室上的盤形管、橡皮堵頭及接關(guān)漏氣，空氣室的空氣不新鮮，折射率增大；二是吸氣球及連接管漏氣，接頭不緊，吸氣時(shí)附近氣體進(jìn)入瓦斯室；三是換氣對(duì)零點(diǎn)空氣不新鮮。（4）空氣中的氧氣濃度對(duì)瓦斯測定結(jié)果影響很大，當(dāng)氧含量降低時(shí)，讀數(shù)產(chǎn)生正值偏差，在嚴(yán)重缺氧的密閉火區(qū)中檢測瓦斯時(shí)，往往讀數(shù)偏高。（5）測定中出現(xiàn)零位跑負(fù)，其原因是：吸收管內(nèi)藥品顆粒過細(xì)，脫脂棉過厚或壓得過緊，以及橡皮管受擠壓及被堵塞造成氣路不暢，出氣多，進(jìn)氣少。（6）讀微讀數(shù)時(shí)，人的視線應(yīng)與刻度盤成90度的夾角。（7）每測完一次，應(yīng)先把測微手輪回到零位，方可進(jìn)行下一次測定。（8）若測定結(jié)果，分劃板上顯示白光，其