光干涉式甲烷測定器

1光干涉式甲烷測定器檢定規(guī)程本規(guī)程適用于光干涉式甲烷測定器(以下簡稱測定器)的首次檢定、后續(xù)檢定和使2引用文獻帶式儀器，測量范圍主要有(0～10)%CH?和(0～100)%CH?兩種。(0～10)%CH?測定器用于測量煤礦井下空氣中甲烷的體積分數(shù)低于10%CH?的場所。(0～100)%CH,測定器用于測量煤礦井下空氣中甲烷的體積分數(shù)高于10%CH?的場所。測定器主要由電路、光路、氣路等系統(tǒng)組成。測定器內(nèi)部的光路系統(tǒng)如圖1所示。由光源發(fā)出的光，經(jīng)室，再經(jīng)折射棱鏡折射后，兩束光在O點及0點附近經(jīng)平面鏡折射與反射，一同進入2測定器的檢定采用壓力法。根據(jù)測定器的工作原理，被測環(huán)境中沒有甲烷氣體時，測定器的甲烷室與空氣室均充入的是空氣，折射率和光程相同，測定器中的干涉條紋不產(chǎn)生移動。當被測環(huán)境有甲烷氣體時，由于甲烷室的氣體成分變化，折射率發(fā)生改變，甲烷室的光程也隨之變化，干涉條紋便發(fā)生移動。干涉條紋的移動量與甲烷體積分數(shù)成比例。測量這個移動量，便可測量出空氣中的甲烷體積分數(shù)。當甲烷室與空氣室同樣充入的是空氣，改變甲烷室的壓力時，甲烷室的氣體折射率和光程同樣要發(fā)生變化，干涉條紋也要移動。干涉條紋的移動量與施加于甲烷室的壓力成比例。在一定的溫度條件下，引起相同干涉條紋移動量的甲烷體積分數(shù)和壓力的對應關系式為：式中：x——對應壓力p的甲烷體積分數(shù)，%CH?;p——在環(huán)境溫度t時，對應測定器甲烷體積分數(shù)x%CH?點的壓力值，Pa;檢定測定器時，用標準壓力計測量施加于測定器甲烷室的壓力，由上式換算出對應的標準甲烷體積分數(shù)與被檢測定器示值進行比較。4計量性能要求4.1示值誤差測定器示值誤差用絕對誤差表示。在規(guī)定的工作條件下，測定器示值與標準值之差不應超過表1、表2的規(guī)定。示值誤差/%CH?4.2測量重復性測定器的測量重復性用連續(xù)6次測量的標準偏差表示，其值不應超過相應示值誤差的三分之一、5通用技術(shù)要求5.1外觀及通電檢查5.1.1外觀檢查測定器應有名稱、型號、編號、制造日期、制造廠名、測量范圍及表示單位和符號、防爆及煤安標志，國產(chǎn)測定器還應有制造計量器具許可證標志及編號。3轉(zhuǎn)動調(diào)零手輪應能找到干涉條紋，并應明亮清晰，不得光學零件不應有顯著的和影響測量的腐蝕、氣泡、砂測定器經(jīng)擴散性能試驗后，因甲烷擴散到空氣室而引起不得超過0.1%CH?。測定器經(jīng)跌落試驗后，(0～10)%CH?測定器干涉條紋的移動量應小于0.2%CH?,(0～100)%CH?測定器干涉條紋的移動量應小于2%CH?。環(huán)境溫度：(15～35)℃,波動不大于±2℃;環(huán)境相對濕度：<85%;周圍環(huán)境應計量標準器的測量范圍和最大允許誤差應滿足表3和表4的要求。4最小測量范圍/Pa最大允許誤差/Pa注：當計量標準器用于檢定測定器的兩個(或兩個以上)測量段時，計量標準器的測量范圍應滿足高段的要求，最大允許誤差應滿足低段的要求。對采用單一量程計量標準器，其測量范圍應不小于7kPa,最大允許誤差應不大于±8注：當計量標準器用于檢定測定器的兩個(或兩個以上)測量段時，計量標準器的測量范圍應滿足高段的要求，最大允許誤差應滿足低段的要求。對采用單一量程計量標準器，其測量范圍應不小于55kPa,最大允許誤差應不大于±80Pa。6.1.2.4溫度計或測溫裝置溫度計的最小分度值≤0.5℃,測溫裝置的最大允許誤差為±0.5℃。6.1.2.5空氣中甲烷混合氣體6.1.3檢定前準備檢定前，標準器具、被檢測定器、配套設備等，應在檢定條件下放置不少于4h。6.2檢定項目測定器檢定項目見表5。檢定項目首次檢定后續(xù)檢定外觀及通電檢查+十+十+十++++十++ 2.測定器經(jīng)拆裝、維修或更換主要元件后，對計量性能有較大影響的，其后續(xù)檢定按56.3.1外觀和通電檢查測定器外觀和通電用目測和手動檢查。6.3.2跌落試驗在混凝土上放置厚度為50mm的木板，將(0～10)%CH?測定器零位調(diào)到1.00%CH?,(0~100)%CH?測定器零位調(diào)到10.0%CH?。去掉測定器護套，除目鏡面外的其他各面，從100mm高處自由落下，各一次。每次跌落后，讀取干涉條紋的移動量，取最大值為結(jié)果。6.3.3氣密性能檢查對測定器甲烷室氣路系統(tǒng)施加7kPa壓力，保持10min。后5min的壓力降不得超過6.3.4擴散性能檢查將測定器外套取下，用清潔空氣吹洗甲烷室和空氣室氣路，時間不少于30s。檢查連接空氣室的盤形管應通暢，管壁及連接處應無漏氣。然后將測定器零位調(diào)到1.00%CH?處，將甲烷室進出氣嘴堵上，置于擴散箱內(nèi)。向箱內(nèi)充入體積分數(shù)為(2.0~2.5)%CH?的空氣中甲烷混合氣體，保持擴散箱內(nèi)外氣壓平衡。3h后取出測定器，取下甲烷室進出氣嘴堵頭，讀取零位移動量。6.3.5示值誤差6.3.5.1首先用清潔空氣吹洗氣路，時間不少于30s。將測定器的手動吸氣球及機外的過濾器取下，并用堵頭將測定器出氣口堵上，按圖2用膠管連接測定器、氣體加壓器和標準壓力計。532344—氣體(微調(diào))加壓器；5—放氣閥6.3.5.2對測量范圍為(0～10)%CH?的測定器檢定1%CH?,3%CH?,6%CH?,9%CH?4點，對測量范圍為(0～100)%CH?的測定器檢定5%CH?,10%CH?,30%CH?,6.3.5.3檢定環(huán)境溫度為20℃時，查閱附錄A“20℃時壓力與甲烷體積分數(shù)的對應關系表”,輸入檢定點對應的壓力，讀取測定器示值，每點作三次，取其算術(shù)平均值為測6按式(2)計算示值誤差。式中：x——測定器三次讀數(shù)值的算術(shù)平均值，%CH?;x?——標準值，即輸入壓力對應的甲烷體積分數(shù)，%CH?;△x——測定器示值誤差，%CH?。6.3.5.4檢定環(huán)境溫度不是20℃時，輸入壓力按式(3)換算。式中：p——在環(huán)境溫度t時，對應測定器甲烷體積分數(shù)x%CH?點的壓力值，Pa;x——對應壓力p的甲烷體積分數(shù)，%CH?。6.3.6重復性檢定6.3.6.1檢定點的選擇：對測量范圍為(0～10)%CH?的測定器取3%CH?為檢定點，對測量范圍為(0～100)%CH?的測定器取30%CH?為檢定點。6.3.6.2檢定次數(shù)：重復6次。6.3.6.3檢定步驟：按式(3)計算檢定點對應壓力值，按圖2連接測定器、氣體加壓器和計量標準器。對測定器甲烷室施加計算的壓力，穩(wěn)定后第1次讀取測定器示值。然后將壓力降至零，再對測定器甲烷室施加同一壓力值，穩(wěn)定后第2次讀取測定器示值。重復以上步驟，共作6次。6.3.6.4以式(4)計算的標準差為測定器的重復性。x——6次測量值的算術(shù)平均值。6.4檢定結(jié)果的處理按本規(guī)程檢定合格的測定器，發(fā)給檢定證書，不合格的發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。6.5檢定周期測定器的檢定周期一般不超過1年。檢定數(shù)據(jù)應記人統(tǒng)一格式的原始記錄內(nèi)，保持時間最少為2年。測定器經(jīng)過非正常震動、修理拆洗或更換主要元件后，應該及時送檢。720℃時壓力與甲烷體積分數(shù)的對應關系表甲烷體積分數(shù)/%CH0234567890甲烷體積分數(shù)/%CH008檢定證書(內(nèi)頁)格式檢定項目外觀及通電檢查檢定結(jié)果通知書(內(nèi)頁)格式檢定項目外觀及通電檢查不合格項目：檢定原始記錄格式送檢單位儀器名稱 型號量程制造廠出廠編號 檢定依據(jù) 檢定用標準和主要配套設備