光学瓦斯检定器
比实际含量小的原因:1、对零点空气不新鲜,
折射率增大,而使瓦斯室和空气室中气体的折射 率差降低,故读数也随着降低;2、毛细管松, 空气室胶管破裂、松动不严、空气室漏气(空气 室与气样室之间相互串气),含有瓦斯的气体进 入空气室;3、气球到瓦斯出口处或进气口被堵 (气样入口、气样出口和吸气球漏气,接头不紧, 使吸气能力降低,并在吸气时附近的气体渗入气 样室冲淡了要测定的气体),从瓦斯含量低的地 点到含量高的地点测定时,不能将瓦斯室的气体 完全置换出来;4、鉴定器猛烈被撞,使光谱移 动,也可能引起测定结果低;5、干涉条纹窄。
对光谱条纹宽窄的调整:光谱中第一条黑条
纹对到零位,若第五条纹(光谱)在7%上 (二型压在8.4%上),光谱条纹宽窄正好, 超过7%条纹宽,小于7%条纹窄;条纹宽测 得结果比实际大,反之比实际小
发生“零位漂移”的原因和预防
①仪器空气室内的空气不新鲜,盘形管失去作用; ②“对零”时的地点与待测地点的温度和压力相差
用于分别充入新鲜空气和含瓦斯或二氧化碳 气体。(如下图)
பைடு நூலகம்
两侧的小格称为空气室,中间的大格称为气样室或
瓦斯室。各室的两端上侧有弯曲的紫铜管用以连接 橡皮管。对气室的基本要求是:空气室和气样室各 不漏气及相互间不串气。由于构造的不同,有的气 室两个空气室是不相通的,有的是相通的,但这对 性能没有影响,都可以使用。 管1接橡皮堵头,3和4用橡皮管相连,管6接毛细管 (U形管),外通大气,作用是自动平衡气压的变 化,与气样室具有相同的气压,并减少气体扩散的 影响。当测定时使气室的空气温度和绝对压力与被 测地点(或瓦斯室内)温度和绝对压力相同,又不 使含瓦斯的气体进入空气室。
风流处换空气)。使用之前必须在和使用地 区温度相接近(相差最好不超过10℃)的新 鲜空气中清洗气样室。
要求温度相接近的原因:①不同温度的气体
的折射率是不同的,因此当对零和测量地点 的温度差别太大时会引起测量误差;②这种 仪器对于温度的变化是比较敏感的,温度的 变化会引起对好零的条纹移动(“跑正”或 “跑负”),为减少这种误差,仪器对零和 使用前的安放地点与使用地区温度相接近是 有实际意义的。
干涉条纹“0”位调整
第一步按下按钮5转动测微手轮1,使刻度盘
的零位与指标线重合;第二步按下按钮4,转 动粗动手轮2,从目镜3观察:把干涉条纹的 两条黑线前的红蓝线正中对准分划板上的零 中线,然后旋上护盖。此后护盖不宜再旋动, 以免零位变动。
测定瓦斯和二氧化碳的方法
测瓦斯的方法:1、把胶管伸到要检查的地点
较大; ③气样室气路不畅通。 防止零位漂移的办法: ①经常用新鲜空气清洗空气室,不要连班使用一个 检定器,以免盘形管内的空气不新鲜。 ②仪器对零时,应尽量在与待测地点温度相近。 ③经常检查检定器的气路,发现不畅或堵塞要及时 修理。
1)在硫化氢(H2S)高地点测瓦斯时,为消
除H2S影响,应加装一个活性碳附管;2)瓦 斯鉴定器使用前,必须用新鲜空气清洗瓦斯 室,清洗地点与被测地点的温差不应超过 10℃;3)在严重缺氧地点,用光学瓦斯鉴定 器测瓦斯时,可能会导致测定结果偏高。
由光源1发出的光经过聚光镜2后到达平面镜3,
并在o点分为两部分:一部分反射,一部分折 射。第Ⅰ部分为光束穿过气室5的侧室,折光 棱镜6将其折回穿过另侧的小室后又拆回到平 面镜3,折射入平面镜后在其后表面(镀反射 膜)反射,于o′点穿出平面镜向反射棱镜7前 进,经偏折后进入望远镜8。第Ⅱ部分光束折 射入平面镜后在其后表面反射,然后穿过气 室中央小室回到平面镜,于o′点反射后与第 Ⅰ部分光束会合,一同进入望远镜,两束光 在物镜的焦平面上产生白光特有的干涉现象: 干涉花样中央为白纹,两旁为彩纹。眼通过 目镜进行观察。
由于仪器出厂时的校正结果适合于甲烷含量
的测定,因此,用于测定其它气体时,仪器 所示读数并不是被测气体的实际浓度,必须 进行换算,在空气中测定其它气体时,换算 关系按下式求得: 换算关系=(甲烷折射率-空气折射率)/(测 定气体折射率-空气折射率)
测量中的注意事项
比实际含量大的原因:1)钠石灰失效或吸收
什么是干涉
⑴例如水波。 由于两个波的波峰与波峰及波谷与波谷相遇使波相互增强的
现象就叫做波的干涉。 ⑵当一个光源所发出的光经过平面镜,由于光的反射和折射, 产生两列光波,这两列光波相遇在一起时就会产生干涉现象。 光波的相消干涉结果亮度降低,变暗;相长干涉结果亮度提 高,变亮。 ⑶折射率与光程的概念 某一物质的折射率=光在真空中传播的速度÷光在这种物质 中传播的速度 光程=光线所通过的路程×光所通过物质的折射率 从以上两式可以看出,如果两列光波通过的路程长短不同, 或是通过的物质不同,或是通过的路程和物质都不同,光程 都可能不同。两列光波光程长短的差别,叫做光程差。两列 光波有了光程差,就会产生光波干涉。
二氧化碳能力降低,把混合气体误认为是瓦 斯含量;2)钠石灰颗粒过大,导致吸收二氧 化碳不完全;3)气球或气球到气室(瓦斯出 口处)之间漏气,进气管路堵塞或被压,从瓦 斯含量高的地点到含量低的地点测定时,不 能将瓦斯室的气体完全置换出来;4)对零点 刻度盘没回零;5)盘形管堵塞也可能造成瓦 斯读数偏高;6)干涉条纹宽。7)在严重缺 氧的环境中,测量的结果也偏大。
水份吸收管:内装白色氯化钙或蓝色硅胶,
用于吸收混合气体中的水份;硅胶由蓝变红, 氯化钙结块,管壁有雾气及水珠均为药品失 效象征。 毛细管(U形管):外通大气,当测定时使 气室的空气温度和绝对压力与被测地点(或 瓦斯室内)温度和绝对压力相同,又不使含 瓦斯的气体进入空气室。
气室组:是测定气体的主要部分,共分三格,
电路系统
由电池(一号电池)、灯泡、光源盖、微读
电门、光源电门等组成。 1、用灯泡作为光源照明,额定电压为1.35V。 2、微读电门用来控制测微读数部分的照明电 路,光源电门用来控制干涉系统的照明电路。
光学瓦斯鉴定器的工作原理
瓦斯鉴定器是根据光干涉原理制成的,气体
的成份不同,折射率也不一样,光程和光程 差也随着变化,这时干涉条纹就会发生移动, 根据条纹移动距离的大小,就可测出被测气 体的浓度。瓦斯的浓度与条纹的移动距离成 正比
使用前的准备
检查药品是否失效;
内药为变色硅胶(蓝色水晶颗粒状)药品失
效颜色从噢乖蓝色变为粉红色,如果没有变 色硅胶可以用氯化钙代替。 外药为钠石灰,粉红色3-5mm,失效后变为 粉末状或淡黄色,如果没有钠石灰可以用氢 氧化钙代替。
气密性检查
用一只手捏扁吸气球,另一只手堵住进气孔,
气路系统
由吸收管组和气室组组成
吸收管组:在它里边所装的药品因各矿井的情况不
同而可以不同。一般外管装二氧化碳吸收剂,内管 装水份吸收剂。 二氧化碳吸收管:内装3-5mm粉红色颗粒状钠石灰, 用于吸收混合气体中的二氧化碳;钠石灰失效后由 粉红变为淡黄、粉化。 水份吸收管:内装白色氯化钙或蓝色硅胶,用于吸 收混合气体中的水份;硅胶由蓝变红,氯化钙结块, 管壁有雾气及水珠均为药品失效象征。
光路系统
由照明装置组、聚光镜组、平面镜组、折光
棱镜组、反射棱镜组、物镜组、测微组、目 镜组等组成。
1、聚光镜组、2、平面镜组
是产生光的干涉的重要部件。 3、折光棱镜组、4、反射棱镜组 将光线作90°转向,并且当转动粗动螺杆时
能移动干涉条纹。在携带或使用过程中为了 防止粗动螺杆的变位而引起条纹移动,应盖 上护盖。 5、物镜组、6、测微组、7、目镜组 起放大作用,便于观察。
检测范围
0~10%的最大检测范围是11%
0~100%的最大检测范围110%
光学瓦斯鉴定器组成部分和作用
光学瓦斯鉴定器由三部分组成
气路系统 光路系统 电路系统
组成部分;
照明装置组 聚光镜组 平面镜组 折光凌镜组 反射凌镜组 物镜组 测微组 目镜组 吸收管组 气室组 按钮组
挤压气球7-8次;2、按电门观察光谱移动距 离,光谱不超过1分时,转动微动手轮把光谱 基准线对到零位,读出瓦斯几厘;如果光谱 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,读出瓦斯几分几厘。
测二氧化碳的方法: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。
检查干涉条纹是否清晰
手按电门,由目镜观察,旋转保护玻璃座调
整视角达到观察数字最清晰,再看干涉条纹 是否清晰
不清晰的原因:
1、电弱
2、目镜没对好
3、灯泡松动、光栏移动、接触不良 4、空气湿度大(会使气室玻璃上有雾产生,
灰尘容易附在上面)
清洗气室
用新鲜空气清洗气室(一般在井底车场新鲜
1分钟气球不膨胀为仪器气密性良好。如果1 分钟气球膨胀,则分三步检查:①检查气球 是否气密。用一只手捏扁吸气球,另一只手 压住吸气球上部的橡皮管,如气球不膨胀还 原,证明气球不漏气。②检查仪器本身是否 漏气。把气球捏扁,另一只手压住长药管上 部紧挨仪器的管子,气球不膨胀还原,为仪 器本身气密。③检查外部药管是否漏气。
因仪器在矿井下使用,污浊空气可能逐渐渗
入空气室,影响测定结果(使测定结果偏 低),因此必须定期拆出橡皮堵头和毛细管, 用新鲜空气清洗毛细管和空气室。 管2和管5各为气样室的进口与出口,在气室 的两端用粘合剂把平行玻璃板与气室框粘合, 以防止外面气体侵入或气样室与空气室相互 串气而影响测量的准确性,由于通过气室的 气体不清洁,水蒸气、灰尘和药品的小颗粒 等侵入气室容易附着在平行玻璃板上影响干 涉条纹的清晰度
光干涉瓦斯检定器的依据原理