光學(xué)瓦斯測儀課件

1、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：光學(xué)甲烷檢測儀的使用方法。教學(xué)目的要求： 通過教學(xué)，使培訓(xùn)學(xué)員掌握光學(xué)甲烷檢測儀的構(gòu)造及工作原理，熟練掌握光學(xué)甲烷檢測儀的使用和保養(yǎng)方法。Ifyouhave是用來測定瓦斯和二氧化碳濃度的一種儀器。高濃度瓦檢儀，測量范圍0100%（精度0.1%）低濃度瓦檢儀，測量范圍010%（精度0.01%）。 特點(diǎn)： 攜帶方便，操作簡單，安全可靠，精度高。儀器的用途測量瓦斯?jié)舛确秶阂弧x器的用途、范圍及特點(diǎn)Ifyouhave二、儀器的工作原理 光學(xué)甲烷檢測儀是根據(jù)光干涉原理制成的。 由光源發(fā)出的光，經(jīng)聚光燈到達(dá)平面鏡。并經(jīng)其反射與折射形成兩束光，分別通過空氣室和甲烷室，再經(jīng)過光棱鏡折射到反射棱

2、鏡，再反射給望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。由于光程差的結(jié)果，在物鏡的焦平面上將產(chǎn)生干涉條紋。 Ifyouhave 由于光的折射率與氣體介質(zhì)的密度有直接關(guān)系，如果以空氣室和甲烷室都沖入新鮮空氣產(chǎn)生的條紋為基準(zhǔn)，那么，當(dāng)含有甲烷的空氣充入甲烷室時，由于空氣室中的新鮮空氣與甲烷室中的含有甲烷的空氣密度不同，他們的折射率即不同，因而光程也就不同，由于干涉條紋的位移大小與瓦斯?jié)舛鹊母叩统烧汝P(guān)系，所以，根據(jù)干涉條紋的移動距離就可以測知甲烷的濃度，我們在分化板上讀出位移的大小，其數(shù)值就是測定的甲烷濃度。 進(jìn)氣管 水分吸收管 二氧化碳吸收管 吸氣球 吸氣管 AQG-1型甲烷檢測儀甲烷檢測儀構(gòu)造1.氣路系統(tǒng)氣室 毛細(xì)管三、儀器

3、的構(gòu)造 平面鏡 平行玻璃 折光棱鏡 光源 聚光鏡AQG-1型甲烷檢測儀甲烷檢測儀構(gòu)造2.光路系統(tǒng)反光棱鏡 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)三、儀器的構(gòu)造 光源電門 微讀數(shù)電門 光源蓋電池 燈泡 AQG-1型甲烷檢測儀甲烷檢測儀構(gòu)造3.電路系統(tǒng)三、儀器的構(gòu)造 四、儀器外部主要部件名稱及作用 123 目鏡 作用是用來觀察分劃板上的干涉條紋，可左右旋轉(zhuǎn)目鏡筒來調(diào)節(jié)內(nèi)部的清晰度，使分劃板和干涉條紋清晰。 微數(shù)觀察窗 用來觀察小數(shù)。 微調(diào)螺旋 通過旋轉(zhuǎn)來調(diào)整零位或調(diào)整小數(shù)。 四、儀器外部主要部件名稱及作用 456 主調(diào)旋 當(dāng)瓦檢儀清洗氣室完畢后，通過左右旋轉(zhuǎn)，將左邊第一根最黑的干涉條紋對準(zhǔn)分劃板上的零位指標(biāo)線上。 電門按鈕

4、上面一個按鈕用來控制微讀數(shù)窗的電源，下面一個按鈕用來控制分劃板的電源。 氣室 分別存儲新鮮空氣和含有甲烷或二氧化碳的氣體。四、儀器外部主要部件名稱及作用 二氧化碳吸收管 7 內(nèi)裝顆粒直徑為2-5mm的鈉石灰，作用是吸收空氣中二氧化碳，使之不進(jìn)入瓦斯室，以便準(zhǔn)確測定瓦斯?jié)舛?。 外端連通大氣，它的作用是使測定時的空氣室內(nèi)的空氣溫度和絕對壓力與被測地點(diǎn)（或甲烷室內(nèi)）的溫度和絕對壓力相同，同時又使含甲烷的氣體不能進(jìn)入空氣室。毛細(xì)管8四、儀器外部主要部件名稱及作用 其功能和作用是為光路提供電源。 99電路系統(tǒng)準(zhǔn)備工作藥品性能檢查對零光路系統(tǒng)檢查使用光學(xué)瓦斯檢測儀前的準(zhǔn)備工作外觀檢查氣路系統(tǒng)檢查換氣、清

5、洗瓦斯室 使用光學(xué)甲烷檢測儀前的準(zhǔn)備工作儀器清潔、附件、輔助管暢通、不漏氣； （1）、外觀檢查（2）、藥品性能檢查氯化鈣正常：白色立方晶體，25毫米失效：漿糊固體狀1）2）硅 膠正常：深藍(lán)色且光滑， 23毫米失效：粉紅色嚴(yán)重失效：粉白色且不光滑3）鈉石灰正常：白色顆粒， 35毫米失效：粉白色 使用光學(xué)甲烷檢測儀前的準(zhǔn)備工作 （ 3）、氣路系統(tǒng)檢查 1）檢查吸氣球是否漏氣：即用手壓扁吸氣球，另一只手掐住膠管，然后放松氣球，若氣球不脹起，則表明不漏氣；2）檢查儀器是否漏氣：即將吸氣膠皮管同檢定器吸氣孔連接，堵住進(jìn)氣孔，捏扁吸氣球，松手后球不脹起為好；3）最后，檢查氣路是否暢通，即放開進(jìn)氣孔，捏放吸

6、氣球，以氣球癟起自如為好。（3）、氣路系統(tǒng)檢查 使用光學(xué)甲烷檢測儀前的準(zhǔn)備工作 按下光源電門，由目鏡觀察，并旋轉(zhuǎn)目鏡筒，調(diào)整到分劃清晰為止，再看干涉條紋是否清晰，如不清晰，可取下光源蓋，擰松燈泡后蓋，調(diào)整燈泡后端小柄，同時觀察目鏡內(nèi)條紋，直到條紋清晰為止，然后擰緊燈泡后蓋，裝好儀器。（4）、光路系統(tǒng)檢查使用光學(xué)甲烷檢測儀前的準(zhǔn)備工作 換氣地點(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)流地點(diǎn)換氣，擠壓氣球5-10次，吸入新鮮空氣，清洗瓦斯室。 （5）、換氣、清洗瓦斯室使用光學(xué)甲烷檢測儀前的準(zhǔn)備工作對零地點(diǎn)：換氣完畢，在換氣地點(diǎn)對零。 1）左手按下微讀數(shù)電門，右

7、手旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺旋將微調(diào)螺旋反時針旋轉(zhuǎn)，眼睛觀看微讀數(shù)觀察窗，使微讀數(shù)盤的零位刻度與指標(biāo)線重合；2）旋下主調(diào)螺旋蓋，左手按下光源電門，右手轉(zhuǎn)動主調(diào)螺旋，眼睛同時觀看目鏡，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（通常以左邊第一根黑線為基準(zhǔn)線），并記住這條黑基線，蓋好主調(diào)螺旋蓋，再次觀察干涉條紋和微調(diào)螺旋是否在零位，如不在零位，應(yīng)重新調(diào)整。 注意：主調(diào)螺旋調(diào)好零位后，本班不允許再次在檢查地點(diǎn)調(diào)整 （6）、對零 使用光學(xué)甲烷檢測儀前的準(zhǔn)備工作1 、將已經(jīng)準(zhǔn)備好的瓦檢器帶到被測地點(diǎn)，等待1015分鐘，然后觀看儀器分劃板上的干涉條紋是否跑正或跑負(fù)，如果未跑正跑負(fù)，方可檢查氣體，把膠管伸向待測位

8、置巷道風(fēng)流的上部，擠壓氣球5-10次，將待測氣體吸入瓦斯室。 六、測定瓦斯?jié)舛?、讀數(shù) 左手按下光源電門，眼睛由目鏡觀察所選定的黑基線位置，右手順時針轉(zhuǎn)動微調(diào)螺旋：從微讀數(shù)盤上讀出小數(shù)位 ，加上前面的整數(shù)，即為瓦斯百分比濃度讀數(shù)。 六、測定瓦斯?jié)舛龋?）如果所選定的黑基線位于0-1%之間，則應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動微調(diào)螺旋，使黑基線退回到零位，然后，從微讀數(shù)盤上讀出小數(shù)位，即為瓦斯?jié)舛取?（2） 如果所選定的黑基線超過1%以上，位于位于兩個整數(shù)之間，則應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動微調(diào)螺旋，使黑基線退到較小的整數(shù)位置上，然后從微讀數(shù)盤上讀出小數(shù)位，用分劃板上的整數(shù)與微測刻度盤的小數(shù)相加就是測定出的瓦斯?jié)舛取?（3）整數(shù)讀數(shù)

9、，干涉條紋如其恰與某整數(shù)刻度重合，不需調(diào)整，直接讀出該處刻度數(shù)值，即為瓦斯?jié)舛取?注意：讀微讀數(shù)時，人的視線應(yīng)與刻度盤成90度的夾角。連續(xù)測定三次，取其平均值，即為該測點(diǎn)的瓦斯?jié)舛取?連續(xù)測定3次，取其平均值。每次讀完數(shù)后，都應(yīng)將所讀數(shù)據(jù)分別記錄在瓦斯檢查員手冊和現(xiàn)場記錄牌上，并通知現(xiàn)場作業(yè)人員。每次測完氣體后，都應(yīng)將微調(diào)螺旋退回到零位。七、測定二氧化碳濃度（1）首先測出瓦斯?jié)舛龋唬?）然后去掉CO2吸收管，再測出瓦斯和CO2混合氣體的濃度；（3）混合氣體濃度減去瓦斯?jié)舛?，再?.955的校正系數(shù)，即為要測定的CO2濃度。地點(diǎn)：巷道風(fēng)流的下部【例題】用光學(xué)瓦斯檢定器在礦井總回風(fēng)巷內(nèi)進(jìn)行測定工作

10、，在未去掉二氧化碳吸水管時測得巷道斷面上、下1/5處的讀數(shù)分別為0.68%和0.45%，取下二氧化碳吸水管時測得巷道斷面下1/5處的讀數(shù)為1.19%，試計算并判定該回風(fēng)巷風(fēng)流中的瓦斯和二氧化碳濃度是否符合規(guī)程規(guī)定。 解：（1）風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葹?.68%。（2）風(fēng)流中二氧化碳濃度為： （1.19%-0.45%）0.955=0.71%（3）風(fēng)流中瓦斯?jié)舛群投趸紳舛榷疾怀^0.71%，因此符合規(guī)程規(guī)定。1儀器空氣室內(nèi)不新鮮，毛細(xì)管失去作用2對零時的地點(diǎn)與待測地點(diǎn)的溫度和壓力相差較大3瓦斯室氣路不暢通 八、發(fā)生零位漂移的原因及處理方法 光學(xué)甲烷檢測儀發(fā)生零位飄移（俗稱跑正或跑負(fù)），會造成測定結(jié)果不

11、準(zhǔn)或錯誤。 發(fā)生零位漂移的原因： 1、儀器換氣對零后到達(dá)工作地點(diǎn)等待1015分鐘，取樣前觀察儀器是否跑正或跑負(fù)，如果未跑正、跑負(fù)方可檢查瓦斯。 防止零位飄移的辦法有：八、發(fā)生零位漂移的原因及處理方法 1經(jīng)常用新鮮空氣清洗空氣室，不要連班使用一個檢定器，以免毛細(xì)管內(nèi)空氣不新鮮。2儀器對零時，因盡量在與待測地點(diǎn)溫度相近、標(biāo)高相同的附近進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)進(jìn)行，以免因溫差、壓差過大引起零位飄移。3經(jīng)常檢查檢定器的氣路，發(fā)現(xiàn)不暢通或堵塞要及時修理。 儀器對零的的黑基線在未檢查時，就已經(jīng)移到零刻度右邊 。處理方法：1重新回到空氣新鮮、溫度與待測地點(diǎn)溫度相近的地點(diǎn)換氣對零； 2轉(zhuǎn)動微動螺旋使對零的黑基線對準(zhǔn)分劃板上左

12、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”數(shù)值，并做好記錄，取樣讀數(shù)后減去“跑正”數(shù)值即為該測點(diǎn)的真實(shí)測定結(jié)果。 跑正：儀器對零的的黑基線在未檢查時，就已經(jīng)移到零刻度右邊 。八、發(fā)生零位漂移的原因及處理方法 處理方法： 跑負(fù)：儀器對零的黑基線在未檢查時，就已經(jīng)移到零刻度線左邊。 1重新回到空氣新鮮、溫度與待測地點(diǎn)溫度相近的地點(diǎn)換氣對零； 2以第二條黑基線作為測定和讀數(shù)的基準(zhǔn)線，將第二條黑基線退到分劃板上左邊較小的整數(shù)刻度線上(1)，讀出微讀數(shù)窗內(nèi)的數(shù)值，加上第二條黑基線對準(zhǔn)的分劃板上的整數(shù)(1) ，并以此數(shù)為“跑負(fù)”的基準(zhǔn)數(shù)，記住此基準(zhǔn)數(shù)，并做好記錄，在取樣后，以第二條

13、黑基線為基準(zhǔn)線讀出結(jié)果，減去“跑負(fù)”后基準(zhǔn)數(shù)所得之差，即為該測定點(diǎn)的真實(shí)測定結(jié)果。 八、發(fā)生零位漂移的原因及處理方法 九、校準(zhǔn)光學(xué)甲烷檢測儀測得的甲烷濃度值 光學(xué)甲烷檢測儀是在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和溫度20的條件下標(biāo)定刻度的。 當(dāng)被測地點(diǎn)的大氣壓超1.013105pa100pa，溫度超過202范圍時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行修正。 修正的方法： 將已測得的甲烷或二氧化碳濃度值乘以校正系數(shù)K。 K=101325/pT/293=345.82T/p式中 T測定地點(diǎn)絕對溫度，絕對溫度與攝氏溫度t的關(guān)系是 T=t+273 P-測定地點(diǎn)的大氣壓力，pa在井下某一地點(diǎn)用光學(xué)瓦斯檢定器測定的風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛葹?.86%，同時測得該

14、地點(diǎn)的溫度為28，大氣壓強(qiáng)為78805Pa,該地點(diǎn)真實(shí)瓦斯?jié)舛仁嵌嗌?？校正系?shù)K：K=101325/pT/293=345.82T/p=345.82（28+273）/78805=1.32該地點(diǎn)真實(shí)瓦斯?jié)舛葹椋?0.86%1.321.14%九、校準(zhǔn)光學(xué)甲烷檢測儀測得的甲烷濃度值 十、光學(xué)甲烷檢測儀的常見故障及排除方法 1、檢查藥品時，如藥品失效會發(fā)現(xiàn)藥品的顆粒小成粉或膠結(jié)一起應(yīng)及時更換，否則可能是測定瓦斯數(shù)值偏高，有時甚至可阻塞進(jìn)氣管路。2、氣密檢查如果發(fā)現(xiàn)漏氣應(yīng)想法找出漏氣的部位，及時更換吸氣管或吸氣球。如漏氣，在接頭處應(yīng)將漏氣管頭切下。3、檢查光路如發(fā)現(xiàn)無光，應(yīng)打開光源蓋檢查燈泡，及時更換，如

15、燈泡正常則應(yīng)更換電池。當(dāng)發(fā)現(xiàn)燈光暗紅時也是電池用得太久，應(yīng)及時更換。4、當(dāng)發(fā)現(xiàn)干涉條紋無法歸零，或干涉條紋和分劃板的刻線不平行，不要摔打，應(yīng)找專職校對人員調(diào)校。 5、當(dāng)目鏡內(nèi)出現(xiàn)霧氣應(yīng)找專職人員修理。 十一、使用和保養(yǎng)光學(xué)甲烷檢測儀應(yīng)注意的問題1、攜帶和使用時，防止和其他硬物碰撞，以免損壞內(nèi)部零件和光學(xué)鏡片。2、光干涉條紋不清晰，往往是由于空氣溫度過大，光學(xué)玻璃上有霧?；蚧覊m附在上面以致光學(xué)系統(tǒng)有毛病造成的。如果調(diào)整光源燈泡后不能達(dá)到目的，就要由修理人員拆開進(jìn)行測試，調(diào)整光路系統(tǒng)。3、測定時，如果空氣中含有一氧化碳、硫化氫等其他氣體時，因?yàn)闆]有這些氣體的吸收劑，將使甲烷測定結(jié)果偏高。為消除這一影響，應(yīng)再加一個輔助吸收管，管內(nèi)裝有顆?；钚蕴浚上蚧瘹溆绊?，裝有40%氧化銅和60%二氧化錳的混合物，可消除一氧化碳的影響。注意的問題4、氧氣濃度的影響。氧氣降低1%，測量結(jié)果偏