安全检测技术实验室指导书实验一光学瓦斯检定器的校正实验类型：综合实验学时：2实验要求：必修实验房间：安全437一、实验目的学习并掌握光学瓦斯检定器校正原理及校正方法。

二、实验内容光学瓦斯检定器校正原理及校正方法。

三、仪器设备GWJ-2光学瓦斯计校准仪。

四、所需耗材无。

五、实验原理、方法和手段光学瓦斯检定器的校准方法有二种：第一种是气样法，即直接通入甲烷标准气体进行校准；第二种是气压法，用标准液体水柱压力计观查其水柱高度来检测对应的瓦斯浓度。

本实验采用气压法。

六、实验步骤1、将调压器旋钮旋至中间位置，并按下复零按键开关。

2、按下电源按钮，此时20KPa、100KPa数字表应分别显示000和0000，在此状态下预热30min。

3、调零。

按下20KPa按键开关，20KPa数字表应显示000，否则调整20KPa调零电位器，使20KPa数字表显示000；再按下100KPa按键开关，100KPa数字表应显示0000，否则调整100KPa调零电位器，使100KPa数字表显示0000。

重复上述过程，直到显示零值为止。

4、检查气密性。

将气堵套在压力放气输出阀上，并将压力放气输出阀上的旋钮顺时针旋紧，按下100KPa按键开关和电动加压按钮，这时空气压缩机向系统加压，直到100KPa数字表显示5000为止，待显示不变后，在1min内压力显示值不得下降。

5、取下气堵，将胶管一端套在压力放气输出阀上，另一端套在被校检的光学瓦斯检定器输入端上，逆时针旋转压力放气输出阀上的按钮，使压力系统与大气连通。

6、调节被校检的光学瓦斯检定器。

选择合适的电源接续盒将插头插入1.5/3V输出插口中，将续盒插入光学瓦斯检定器的电池座内，调节微调手轮，使零刻度与读数线对准；再调节调零手轮，使选定的基准条文与主分度板的零刻度线对准，然后旋紧盖板。

7、顺时针旋紧压力放气输出阀的旋钮，使系统与大气密封。

8、检查光学瓦斯检定器气密性。

按下100KPa按键开关和电动加压按钮，空气压缩机向系统加压，100KPa数字表的示值上升，光学瓦斯检定器的基准条文由零向右移动，当100KPa数字表显示700时，停止加压，如100KPa数字表显示过或欠时，可用手旋转调压器按钮，使其显示为700；待示值稳定后，1min内100KPa数字表的示值下降量不得超过10Pa。

9、逆时针旋转压力放气输出阀的旋钮，使系统放气。

10、光学瓦斯检定器的示值校检。

采用空气压力法校验光学瓦斯检定器是既科学又简单的方法，该方法将标准浓度换算成标准压力，换算公式如下：△P=1.765（273.15+t）x Pa式中：△P——标准压力，Pa ；t——环境温度，℃；x——标准浓度，%CH4。

表1中已列出环境温度在0~40℃时，与标准浓度10，30，70，90%CH4相对应的标准压力值。

校验时，使校准仪的示值等于表1中所列的标准压力值，光学瓦斯检定器的示值误差等于示值与标准浓度之差。

例：从校准仪数字温度表上读得环境温度为20℃，查表1中10，30，70，90%CH4相对应的标准压力值分别为5170，15520，36220，46570。

表1 瓦斯标准浓度与压力对应值表（1）对10% CH4示值点的校验按下20KPa按键开关，对准零位，顺时针旋紧压力放气输出阀的旋钮，按下电动加压按钮，旋转调压器旋钮，使校准仪20KPa数字表上显示5170Pa，然后准确读得光学瓦斯检定器上的浓度示值，则示值误差等于示值减去10%CH4。

（2）对30% CH4示值点的校验按下电动加压按钮，旋转调压器旋钮，使校准仪20KPa数字表上显示15520Pa，然后准确读得光学瓦斯检定器上的浓度示值，则示值误差等于示值减去30% CH4。

（3）对70% CH4示值点的校验按下100KPa按键开关和电动加压按钮，旋转调压器旋钮，使校准仪100KPa数字表上显示36220Pa，然后准确读得光学瓦斯检定器上的浓度示值，则示值误差等于示值减去70% CH4。

（4）对90% CH4示值点的校验按下电动加压按钮，旋转调压器旋钮，使校准仪100KPa数字表上显示46570Pa，然后准确读得光学瓦斯检定器上的浓度示值，则示值误差等于示值减去90% CH4。

到此校验完成。

11、逆时针旋转压力放气输出阀的按钮，将系统中气体放掉，取下光学瓦斯检定器，按下复零按键开关，再按下电源按钮。

七、实验结果处理略。

八、实验注意事项1、为减少温度波动对压力源的影响，仪器应安放在能避开阳光及风流的检定室内使用。

2、仪器加压避免超过100KPa。

九、预习与思考题略。

十、实验报告要求实验二矿井安全监控系统的组装与测试实验类型：综合实验学时：2实验要求：必修实验房间：能源111一、实验目的学习并掌握矿井安全监控系统的组成、组装与测试方法。

二、实验内容矿井安全监控系统的组成、组装与测试方法。

三、仪器设备矿井安全监控系统。

四、所需耗材标准瓦斯气体。

五、实验原理、方法和手段图1 监控系统连接图将各种传感器、断电仪以及隔爆电源与工作站相连、完成后与主机的接口相连，形成监控系统，连接图如图1所示。

工作站的接线端口布置图如图2所示。

图2 工作站的接线端口布置图工作站典型应用及接线方式：图3是KJF20工作站各端口均装有传感器、断电仪的应用图例。

图3 工作站典型应用及接线方式六、实验步骤1、安全监控系统的组装参照安全监控系统组装图及应用接线方式，将各传感器、断电仪等与主机、电源、计算机等连接。

2、瓦斯传感器的调校/标定1）瓦斯传感器技术特性（1）响应时间：<30秒（2）声光报警：声级>80dB 红色LED闪光（3）报警范围：0.01-9.99%CH4显示方式：四位红色数码管显示。

第一位：功能显示；后三位：测量数值显示。

显示格式：xX.XX: 低沼 xXX.X: 高沼（4）测量范围：制式1：量程0——4 %CH4；0.00-1.00 CH4 ±0.10 %CH4>1.00-2.00 CH4 ±0.20 %CH4>2.00-4.00 CH4 ±0.30 %CH4制式2：量程0——9.99 %CH4；0.00-1.00 %CH4 ±0.10 %CH4>1.00-2.00 %CH4 ±0.20 %CH4>2.00-4.00 %CH4 ±0.30 %CH4>4.00-9.99 %CH4 ±1.0% CH4制式3：量程0——99.9% CH4±10%测量上限（5）输出信号：脉冲频率200—1000HZ(0—4%；0—9.99%)；1040—2000HZ(4—99.9%)；（6）信号灯指示：高浓指示灯：红色LED频率信号指示灯：红色LED断电信号指示灯：红色LED低浓指示灯：红色LED（7）接口电气标准：频率接口信号：电压≥+3v,负载>500欧,电流>4mA.传输距离不小于2Km。

输出断电信号：电压≥+3v ,电流>4mA, 负载>500欧,传输距离不小于2Km。

（7）安装：本仪器由P20航空插座与外部设备连接，接线方式如下：3）调试（1）仪器调试将仪器必须置于清洁空气中、通电20分钟后，才能开始调试。

（2）电流调整当更新催化元件时，应当调整催化元件工作电流，调整VR3，使PCB板的催化元件的接线引脚2-1间电压为1.45V。

（3）硬件调零仪器出厂前已完成硬件调零，用户使用时只需软件调零，当更换催化元件时或催化元件使用日久后，零点漂移太大时须重新硬件调零。

硬件调零：用遥控器设置仪器为高浓频率显示，调整桥路电位器VR1显示值调整到 C500。

用遥控器设置仪器为低浓频率显示，调整桥路电位器VR2显示值调整到c250。

4）使用、操作当仪器上电后，数码管依次显示：_ - - - 复位、启动；p 0 0 X 输出制式序号d X.X X 断电值F X.X X 复电值b X.X X 报警值0.0 0 初始检测值X.XX 低浓显示值（或 XX.X 高浓显示值）（1）遥控按键功能键：当仪器正常工作时，按下此键，仪器进入调校状态。

加减键：当仪器处于调校状态时，加键对选中功能进行修改。

确定键：当仪器处于调校状态时，按下此键仪器将确认操作。

（2）软件调零按下“功能”键进入遥控状态，仪器功能位显示“EEEE”，按下“加+”或“减-”键，选择功能L，此时功能位闪烁，按下“确定”键，进入零点调校状态，仪器显示“L XXX”。

功能位不再闪烁，“XXX”闪烁。

此时按下加或减键调零，按下确定键，并退出到“EEEE”状态。

按下遥控器的功能键，退出遥控状态，进入正常工作状态。

（3）精度调整按下功能键进入遥控状态，仪器功能位显示“EEEE”，按下加或减键，选择功能H，此时功能位闪烁，按下确定键，进入低浓精度调校状态，仪器显示“H XXX”。

功能位不再闪烁，数据位“XXX”闪烁。

此时按下加键或减键，输入标校气样值，按下确定键，仪器将自动记入调整的精度值，并退出到“EEEE”状态。

按下遥控起的功能键，退出遥控状态，进入正常工作状态。

（4）断电点设置按下功能键进入遥控状态，仪器功能位显示“EEEE”，按下加或减键，选择功能d，此时功能位闪烁，按下确定键，进入断电点设置状态，仪器显示“d X.XX”。

功能位不再闪烁，“X.XX”闪烁。

此时按下加或减键，输入断电点，按下确定键，仪器将保存数据，并退出到“EEEE”状态。

按下遥控器的功能键，退出遥控状态，进入正常工作状态。

（5）复电点设置按下功能键进入遥控状态，仪器功能位显示“EEEE”，按下加或减键，选择功能4，此时功能位闪烁，按下确定键，进入复电点设置状态，仪器显示“F X.XX”。

功能位不再闪烁，“X.XX”闪烁。

此时按下加或减键，输入断电点，按下确定键，仪器将保存数据，并退出到“EEEE”状态。

按下遥控器的功能键，退出遥控状态，进入正常工作状态。

（6）报警点设置按下功能键进入遥控状态，仪器功能位显示“EEEE”，按下加或减键，选择功能b，此时功能位闪烁，按下确定键，进入报警点设置状态，仪器显示“b X.XX”。

功能位不再闪烁，“X.XX”闪烁。

此时按下加或减键，输入报警点，按下确定键，仪器将保存数据，并退出到“EEEE”状态。

按下遥控器的功能键，退出遥控状态，进入正常工作状态。

（7）制式按下功能键进入遥控状态，仪器功能位显示“EEEE”，按下加或减键，选择功能p，此时功能位闪烁，按下确定键，进入零点调校状态，仪器显示“p00X”。

功能位不再闪烁，“00X”闪烁。

按下加或减键，调整到合适的制式,此时按下确定键，仪器将保存数据，并退出到“EEEE”状态。

按下遥控器的功能键，退出遥控状态，进入正常工作状态。