矿井瓦斯检查仪操作使用方法

1 2 q光学瓦斯测定器AQG-1型 光 干 涉 式 瓦 斯 检 定 器 构 造 原 理 4 q光学瓦斯测定器AQG-1型 光 干 涉 式 瓦 斯 检 定 器 的 工 作 原 理 构 造 原 理 5 q光学瓦斯检定器的结构 光 学 瓦 斯 检 定 器 电 路 系 统 的 主 要 部 件 有 ：电 池 、 灯 泡 、 光 源 电 门 、 微 读 数 电 门 等 。其 中 ：光 源 灯 泡 是 产 生 干 涉 条 纹 及 观 测 系 统 的 光 源 部 分 。光 源 电 门 是 控 制 光 源 灯 泡 的 开 关 。微 读 数 电 门 是 控 制 测 微 器 灯 泡 的 开 关 。 6 q光 学 瓦 斯 检 定 器 的 结 构光 学 瓦 斯 检 定 器 光 路 系 统 的 主 要 部 件 有 ：聚 光 镜 、 平 面 镜 、 折 光 棱 镜 、 反 射 棱 镜 、 物 镜 、 测 微 镜 、 目 镜 等 。其 中 ：聚 光 镜 的 作 用 是 将 白 色 散 光 汇 聚 为 平 行 光 束 ， 增 强 亮 度 。平 面 镜 的 作 用 是 将 光 分 而 合 之 ， 平 面 镜 是 产 生 干 涉 条 纹 的 组 件 之 一 。折 光 棱 镜 的 作 用 是 将 入 射 的 光 作 两 次 90度 全 反 射 后 折 回 平 面 镜 ， 折 光 棱 镜是 产 生 干 涉 条 纹 的 主 要 组 件 。反 射 棱 镜 的 作 用 是 将 光 线 90度 转 向 后 ， 当 转 动 主 调 螺 旋 时 ， 干 涉 条 纹 移 动， 实 现 仪 器 的 零 位 调 整 。物 镜 的 作 用 是 通 过 调 节 物 镜 前 后 距 离 ， 从 而 提 高 干 涉 条 纹 的 清 晰 度 。测 微 镜 的 作 用 是 通 过 改 变 测 微 镜 倾 角 ， 使 干 涉 条 纹 移 动 有 限 的 距 离 ， 实 现测 量 小 数 的 目 的 。目 镜 的 作 用 是 用 于 观 测 读 数 ， 通 过 旋 转 目 镜 手 轮 调 节 视 度 ， 可 清 楚 观 测 干涉 条 纹 和 分 划 板 刻 度 线 。 7 q光 学 瓦 斯 检 定 器 的 结 构光 学 瓦 斯 检 定 器 气 路 系 统 的 主 要 部 件 有 ：吸 气 管 、 进 气 管 、 水 分 吸 收 管 、 二 氧 化 碳 吸 收 管 、 毛 细 管 、 吸 气 橡 皮 球 、气 室 等 。其 中 ：气 室 的 作 用 在 于 分 别 存 贮 新 鲜 空 气 和 含 有 瓦 斯 或 二 氧 化 碳 的 气 体 。 气 室 为两 格 三 室 ， 两 侧 小 格 是 空 气 室 ， 中 间 大 格 为 瓦 斯 室 ， 它 一 端 通 过 进 气 嘴 与装 硅 胶 的 水 分 吸 收 管 连 接 ， 另 一 端 通 过 出 气 嘴 与 吸 气 橡 皮 球 连 接 ， 要 求 气路 系 统 畅 通 、 不 漏 ， 空 气 室 、 瓦 斯 室 相 互 间 不 串 气 。水 分 吸 收 管 内 装 有 氯 化 钙 或 硅 胶 ， 氯 化 钙 或 硅 胶 的 作 用 在 于 吸 收 混 合 气 体中 的 水 分 ， 使 之 不 进 入 瓦 斯 室 。二 氧 化 碳 吸 收 管 内 装 有 颗 粒 直 径 为 2 5毫 米 的 钠 石 灰 ， 钠 石 灰 的 作 用 在 于吸 收 混 合 气 体 中 的 二 氧 化 碳 ， 以 便 准 确 地 测 定 瓦 斯 浓 度 。毛 细 管 的 外 端 连 通 着 大 气 ， 使 空 气 室 内 空 气 的 温 度 和 绝 对 压 力 与 被 测 地 点空 气 的 温 度 和 绝 对 压 力 相 同 ， 又 不 使 含 瓦 斯 的 气 体 进 入 空 气 室 。 8 q光学瓦斯测定器的工作原理光 学 瓦 斯 检 定 器 是 根 据 光 干 涉 原 理 制 成 的 。其 工 作 原 理 为 ：由 光 源 发 出 的 光 ， 经 聚 光 镜 到 达 平 面 镜 。 并 经 平 面 镜 反 射 、 折 射 形 成 两 束光 ， 分 别 通 过 空 气 室 和 瓦 斯 室 ， 再 经 折 光 棱 镜 折 射 到 反 射 棱 镜 ， 再 反 射 给望 远 镜 系 统 。 由 于 光 程 差 的 原 因 ， 在 物 镜 的 焦 平 面 上 将 产 生 干 涉 条 纹 。由 于 光 的 折 射 率 与 气 体 介 质 的 密 度 有 直 接 关 系 ， 所 以 如 果 以 空 气 室 和 瓦 斯室 都 充 入 新 鲜 空 气 产 生 的 条 纹 为 基 准 ， 那 么 ， 当 含 有 瓦 斯 的 空 气 充 入 瓦 斯室 时 ， 由 于 空 气 室 中 的 新 鲜 空 气 与 瓦 斯 室 中 含 有 瓦 斯 的 空 气 密 度 不 同 ， 它们 的 折 射 率 就 不 同 ， 因 而 光 程 也 就 不 同 ， 于 是 干 涉 条 纹 产 生 位 移 ， 干 涉 条纹 产 生 的 位 移 从 目 镜 中 可 以 看 到 。 由 于 干 涉 条 纹 的 位 移 大 小 与 瓦 斯 浓 度 的高 低 成 正 比 关 系 ， 所 以 ， 根 据 干 涉 条 纹 的 移 动 距 离 就 可 以 测 知 瓦 斯 的 浓 度。 我 们 在 分 划 板 上 读 出 位 移 的 大 小 ， 其 数 值 就 是 测 定 的 瓦 斯 浓 度 。 9 q光学瓦斯测定器的操作光 学 瓦 斯 检 测 仪 的 操 作 步 骤 检 测 前 准 备 工 作 CH4浓 度 测 定 CO2浓 度 的 测 定药品性能检查 气密性检查 光路系统检查 调零 检测 空气中同时存在CH4 和CO2 时，先测出CH4 浓度 取下吸收管，测出CH4 浓度和CO2 的混合浓度 用混合浓度读数减去CH4浓度读数即为CO2 浓度。 11 q光学瓦斯测定器的操作光 学 瓦 斯 检 定 器 在 使 用 前 ， 必 须 从 以 下 几 方 面 进 行 检 查 ：1、 检 查 药 品 性 能药 品 性 能 方 面 ， 主 要 检 查 水 分 吸 收 管 中 的 氯 化 钙 和 外 接 的 二 氧化 碳 吸 收 管 中 的 钠 石 灰 药 剂 是 否 变 色 ， 钠 石 灰 如 果 变 色 则 表 明其 已 经 失 效 ， 这 时 应 该 打 开 吸 收 管 更 换 新 药 剂 。水 分 吸 收 管 内 新 装 硅 胶 良 好 的 标 准 应 为 ： 深 兰 色 而 且 光 滑 ； 失效 的 则 为 粉 红 色 ， 严 重 失 效 的 为 呈 粉 白 色 且 不 光 滑 。氯 化 钙 良 好 的 标 准 从 外 观 看 应 为 均 匀 的 粒 状 ， 无 粉 沫 、 白 色 ；失 效 的 为 浆 糊 状 体 ， 而 后 变 成 整 个 固 体 。二 氧 化 碳 吸 收 管 内 装 的 钠 石 灰 ， 良 好 的 呈 现 为 鲜 艳 红 色 ， 如 果变 成 粉 白 色 、 掉 沫 不 光 滑 的 则 为 失 效 。 13 q光学瓦斯测定器的操作2、 检 查 气 路 系 统首 先 检 查 吸 气 橡 皮 球 是 否 漏 气 ： 用 手 捏 扁 吸 气 橡 皮 球 ， 另 一 手掐 住 胶 管 ， 然 后 放 松 气 球 ， 若 气 球 不 胀 起 ， 则 表 明 不 漏 气 ；其 次 检 查 仪 器 是 否 漏 气 ： 将 吸 气 胶 皮 管 同 检 测 仪 吸 气 孔 连 接 ，堵 住 进 气 孔 ， 捏 扁 吸 气 球 ， 松 手 后 球 不 胀 起 为 好 ；最 后 检 查 气 路 是 否 畅 通 ， 即 放 开 进 气 孔 ， 捏 放 吸 气 球 ， 以 气 球瘪 起 自 如 为 好 。 14 q光学瓦斯测定器的操作3、 检 查 电 路 系 统电 路 系 统 要 求 接 触 良 好 ， 检 查 时 ， 分 别 先 后 按 下 光 源 电 门 、 微读 数 电 门 ， 如 果 这 时 光 源 灯 泡 及 微 读 数 观 察 窗 的 灯 泡 亮 ， 说 明电 路 系 统 正 常 。当 按 下 开 关 后 灯 泡 由 亮 变 红 ， 又 很 快 变 暗 至 不 亮 甚 至 电 池 发 热、 变 软 等 ， 是 短 路 ； 有 时 没 按 开 关 ， 电 池 发 热 ， 是 电 源 短 路 。如 果 出 现 忽 明 忽 暗 或 不 亮 则 为 断 路 ； 松 开 手 后 立 即 断 开 ， 光 源、 小 数 灯 泡 熄 灭 ， 否 则 ， 出 现 常 明 则 为 连 电 ； 出 现 上 述 现 象 必须 修 理 好 ， 方 可 使 用 。 15 q光学瓦斯测定器的操作4、 检 查 干 涉 条 纹按 下 开 关 光 源 电 门 ， 干 涉 条 纹 要 明 亮 、 清 晰 。 条 纹 间 隔 的 宽 度要 达 1.75格 ， 即 左 侧 黑 条 纹 对 准 “ 0”， 第 五 条 彩 色 条 纹 对 准“ 7”。 16 q光学瓦斯测定器的操作5、 检 查 小 数 精 度小 数 误 差 应 为 0.02%。 检 查 时 ， 将 测 微 器 对 好 零 位 ， 黑 纹 调到 1%， 转 动 微 调 螺 旋 ， 使 测 微 从 0转 到 1%， 这 时 分 划 板 上 原 对准 1%的 条 纹 ， 应 恰 好 回 到 零 。 若 误 差 超 过 规 定 值 时 ， 应 调 修 好。 17 q光学瓦斯测定器的操作1、 对 零在 待 测 地 点 附 近 的 进 风 巷 道 中 ， 捏 放 吸 气 橡 皮 球 数 次 ， 吸 入 新鲜 空 气 清 洗 瓦 斯 室 。 这 里 的 温 度 和 绝 对 压 力 应 与 待 测 地 点 相 近， 从 而 防 止 因 温 度 和 空 气 压 力 不 同 引 起 测 定 时 出 现 零 点 漂 移 的现 象 。 然 后 ， 按 下 微 读 数 电 门 7， 观 看 微 读 数 观 测 窗 6， 旋 转 微调 螺 旋 3， 使 微 读 数 盘 的 零 位 刻 度 和 指 标 线 重 合 ； 再 按 下 光 源电 门 8， 观 看 目 镜 ， 旋 下 主 螺 旋 盖 15， 调 主 调 螺 旋 2， 在 干 涉 条纹 中 选 定 一 条 黑 基 线 与 分 划 板 的 零 位 相 重 ， 并 记 住 这 条 黑 线 ，一 边 观 看 目 镜 一 边 拧 主 调 螺 旋 盖 15， 此 时 ， 要 防 止 拧 主 调 螺 旋盖 过 程 中 光 谱 移 动 。 盖 好 主 调 螺 旋 盖 后 要 避 免 基 线 因 碰 撞 而 移动 。 19 q光学瓦斯测定器的操作调 零 方 法 ：1、 选 择 温 度 、 压 力 接 近 测 量 地 点 的 新 鲜 风 流 处 （ 当 井 下 和 地面 的 温 度 差 不 大 于 10 时 ， 可 在 地 面 对 零 ） ， 按 下 微 读 数 电门 ， 转 动 微 调 螺 旋 ， 从 微 测 读 数 观 察 窗 中 ， 观 察 零 位 刻 度 与 指标 线 重 合 ；2、 接 下 来 ， 捏 压 吸 气 橡 皮 球 5 6次 ， 拧 下 主 调 螺 旋 盖 并 按 下光 源 电 门 ， 调 动 主 调 螺 旋 ， 从 目 镜 中 观 察 ， 基 准 黑 线 条 纹 和 分划 板 零 位 刻 度 线 重 合 ， 并 记 住 这 条 黑 线 ；3、 一 边 观 看 目 镜 一 边 盖 好 主 调 螺 旋 盖 ， 此 时 要 防 止 拧 动 主 调螺 旋 盖 的 过 程 中 光 谱 移 动 。4、 如 果 在 井 下 发 现 零 位 漂 移 ， 应 在 井 下 与 待 测 地 点 温 度 、 空气 条 件 相 似 的 地 方 重 新 调 零 。 20 q光学瓦斯测定器的操作2、 测 定在 测 定 地 点 处 将 仪 器 进 气 管 5送 到 待 测 位 置 ， 如 果 测 点 过 高 ，可 在 进 气 管 上 接 长 胶 皮 管 ， 用 木 棒 等 将 胶 皮 管 送 到 待 测 位 置 。捏 放 橡 皮 吸 气 球 5次 -10次 ， 将 待 测 气 体 吸 入 瓦 斯 室 。 按 下 光 源电 门 8， 由 目 镜 1中 读 出 黑 基 线 位 移 后 靠 近 的 整 数 数 值 ， 然 后 转动 微 调 螺 旋 3， 使 黑 基 线 退 到 和 该 整 数 刻 度 相 重 合 ， 从 微 读 数盘 上 读 出 小 数 位 。 例 如 ， 从 整 数 位 读 出 整 数 值 为 1， 微 读 数 读出 0.36， 则 测 定 的 瓦 斯 浓 度 为 1.36%。当 测 定 瓦 斯 时 ， 若 测 定 地 点 除 瓦 斯 外 还 有 二 氧 化 碳 ， 必 须 在 进气 管 上 安 装 二 氧 化 碳 吸 收 管 ， 将 二 氧 化 碳 吸 收 。 22 q光学瓦斯测定器的操作瓦 斯 的 测 量 ：1、 到 达 测 量 瓦 斯 的 地 点 后 ， 将 背 在 身 上 的 仪 器 转 到 胸 前 。2、 一 手 将 连 接 在 二 氧 化 碳 吸 收 管 进 气 口 的 胶 皮 管 伸 向 待 测 地点 ， 如 果 测 点 过 高 ， 可 在 进 气 管 上 接 长 胶 皮 管 ， 用 木 棒 等 将 胶皮 管 送 到 待 测 位 置 。 另 一 手 捏 压 吸 气 橡 皮 球 5 6次 ， 将 气 球 放下 ， 收 回 气 管 。3、 左 手 按 下 光 源 电 门 ， 从 目 镜 中 观 察 原 对 零 点 条 纹 移 动 的 位置 ， 从 中 读 取 整 数 值 ， 然 后 从 微 读 数 观 察 窗 中 读 取 小 数 值 ， 两者 之 和 即 为 被 测 地 点 的 瓦 斯 浓 度 值 。 23 q光学瓦斯测定器的操作下 面 ， 我 们 举 例 说 明 ：若 原 对 零 的 基 准 黑 条 纹 移 到 分 划 板 1 2之 间 ， （ 如 图 所 示 ） 应先 从 分 划 板 上 读 出 整 数 1%， 然 后 转 动 微 调 螺 旋 ， 使 1 2之 间 基准 黑 条 纹 回 到 分 划 板 1刻 度 ， 这 时 ， 按 动 光 源 电 门 ， 微 读 数 观察 窗 中 指 示 线 与 刻 度 盘 0.5刻 度 线 重 合 。 （ 如 图 所 示 ） 因 此 可知 瓦 斯 浓 度 为 ： 1%+0.5%=1.5%。 测 量 完 毕 ， 将 小 数 回 零 ， 为 下次 测 量 做 准 备 。 24 q光学瓦斯测定器的操作读数 25 q光学瓦斯测定器的操作二 氧 化 碳 的 测 量 ：用 光 学 瓦 斯 检 定 器 测 定 二 氧 化 碳 浓 度 时 ， 要 首 先 测 出 瓦 斯 浓 度， 然 后 去 掉 二 氧 化 碳 吸 收 管 ， 再 测 定 出 瓦 斯 和 二 氧 化 碳 混 合 气体 的 浓 度 ， 混 合 气 体 浓 度 减 去 瓦 斯 浓 度 ， 再 乘 以 0.955的 校 正系 数 ， 即 为 所 要 测 定 的 二 氧 化 碳 浓 度 。 26 q光学瓦斯测定器的操作下 面 我 们 结 合 实 例 来 计 算 瓦 斯 及 二 氧 化 碳 的 浓 度 ：用 光 学 瓦 斯 检 定 器 在 矿 井 总 回 风 巷 内 进 行 测 定 工 作 。 在 未 去 掉 二 氧 化 碳 吸收 管 时 ， 测 得 巷 道 断 面 上 、 下 1/5处 的 读 数 分 别 为 0.68%和 0.45%； 取 下 二 氧化 碳 吸 收 管 测 得 巷 道 断 面 下 1/5处 的 读 数 为 1.19%。 计 算 并 判 定 该 回 风 巷 风流 中 的 瓦 斯 和 二 氧 化 碳 浓 度 是 否 符 合 煤 矿 安 全 规 程 规 定 。解 ：（ 1） 风 流 瓦 斯 浓 度 为 0.68%。（ 2） 风 流 中 二 氧 化 碳 浓 度 为 ： 混 合 气 体 的 浓 度 减 去 瓦 斯 的 浓 度 再 乘 以 校 正系 数 ， 即 ：（ 1.19% 0.45%） 0.955=0.71%（ 3） 煤 矿 安 全 规 程 规 定 ： 风 流 中 的 瓦 斯 和 二 氧 化 碳 浓 度 都 不 得 超 过0.75%， 因 此 ， 该 回 风 巷 风 流 中 的 瓦 斯 和 二 氧 化 碳 浓 度 符 合 煤 矿 安 全 规 程 规 定 。