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1、*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,光干涉甲烷測定器的原理及使用,一、產(chǎn)品特點(diǎn),CJG10光干涉式甲烷測定器應(yīng)用了光波的干涉原理，測定迅速、準(zhǔn)確。具有使用方便、維修簡單、體積小、重量輕、經(jīng)濟(jì)、耐用等特點(diǎn)。,1.2主要用途及適用范圍,用于測定礦山、工廠等場所的甲烷的濃度。,1.3產(chǎn)品型號,C J G 1 0 測定范圍(010)%CH4,光干涉,甲烷,測定器,1.4使用環(huán)境條件,1.4.1溫度：（-2040）,1.4.2濕度：96%（25時(shí)）,1.4.3工作壓力：（80110）kPa,二、總體結(jié)構(gòu)及其工作原理,總體結(jié)構(gòu),1照明裝置組，2聚

2、光鏡組，3平面鏡組，4折光棱鏡組，5反射棱鏡組，6物鏡組，7測微組，8目鏡組，9吸收管組10氣室組，11按鈕組,工作原理,儀器內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)如圖所示。,由光源1發(fā)出的光經(jīng)過聚光鏡2后到達(dá)平面鏡3，并在0點(diǎn)分為兩部分；一部分反射，一部分折射。第1部分光束穿過氣室5的測室，折光棱鏡6將其折回穿過另測的小室后又回到平面鏡3，折射入平面鏡后在其后表面（鍍反射膜）反射，于0點(diǎn)穿出平面鏡向反射棱鏡7前進(jìn)，經(jīng)偏折后進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡8：第2部分光束折射入平面鏡后在其后表面反射，然后穿過氣室中央小室回到平面鏡，于0點(diǎn)反射后于第1部分光束會合，一同進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡，兩光束的物鏡的焦平面上產(chǎn)生白光特有的干涉現(xiàn)象；干涉花樣中央為

3、白紋，兩旁為彩紋，眼睛通過目鏡進(jìn)行觀測。,儀器構(gòu)造,儀器構(gòu)造如圖1所示，現(xiàn)將其主要部分分述如下；,電源，照明裝置組；是儀器產(chǎn)生干涉條紋的光，電源部分。電源采用1號電池一節(jié)，額定電壓1.5伏。光源燈泡為特殊制作，其額定電壓為1.35伏。,聚光鏡組；聚光鏡和鏡座用蟲膠膠牢，該鏡用以會集由光源發(fā)出的光，以增強(qiáng)其亮度。,平面鏡組；是產(chǎn)生光的干涉的重要部件。光線經(jīng)過此板后分裂為二。由于鏡座的作用，該鏡向后傾斜約55，以得到所需的干涉條紋寬度（一條條紋到另一條條紋間的距離）。通過聚光鏡的光線以45交角射向平面鏡。,折光棱鏡組；也是產(chǎn)生光的干涉的重要條件，將光線經(jīng)兩次90反射后折回到平面鏡。固定方法與平面鏡

4、相同，改變后要導(dǎo)致干涉條紋的傾斜或?qū)挾雀淖儭?反射棱鏡組；將光線作90轉(zhuǎn)向，并且當(dāng)轉(zhuǎn)動粗動螺桿作上下調(diào)節(jié)時(shí)能移動干涉條紋。棱鏡用壓板緊固在底座下。底座通過彈簧片與儀器本體連接。當(dāng)棱鏡變位時(shí)，會使干涉條紋不明或消失。在攜帶或使用過程中為了防止粗動螺桿的變位而引起條紋的移動，應(yīng)用護(hù)蓋蓋上。,物鏡組；將物鏡鏡片分清凹凸面后和鏡座用蟲膠膠牢。其上的光屏用以改善干涉條紋的清晰度。調(diào)節(jié)物鏡座前后距離可使干涉條紋在分劃板上成象清晰,測微組；當(dāng)轉(zhuǎn)動測微手輪時(shí)，因齒輪帶動了該度盤和測微螺桿轉(zhuǎn)動，螺桿推動測微玻璃座，座上有測微玻璃用蟲膠膠牢，它的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生光線的偏折，使干涉條紋移動?？潭缺P一格相當(dāng)于0.02%CH4

5、，估計(jì)可達(dá)0.01%CH4。當(dāng)刻度盤轉(zhuǎn)動50格（全部刻度）時(shí)，干涉條紋在分劃板上的移動量應(yīng)為1%CH4，否則應(yīng)移動連接座進(jìn)行調(diào)整。,目鏡組；起放大作用，便于觀察?？尚D(zhuǎn)保護(hù)玻璃框來調(diào)節(jié)視度，使看到的條紋及刻度線清晰明顯。為了保護(hù)目鏡，其上帶有目鏡罩。,吸收管組；在它里面所裝的藥品因各礦井的情況不同而可以不同。為作二氧化碳和甲烷（也稱“瓦斯”）兩種氣體的測量，且要求變換速度方便，則最好在附加吸收管（長的）內(nèi)裝石灰（蘇達(dá)石灰）用來吸收二氧化碳，在短的吸收管內(nèi)裝氯化鈣用來吸收水蒸氣。這種裝法的缺點(diǎn)是當(dāng)有較多的水蒸氣時(shí)，會引起鈉石灰的潮解而降低能效。因此應(yīng)經(jīng)常注意更換藥品。,如果主要作甲烷測量，且水蒸

6、氣大，則最好在長管內(nèi)裝氯化鈣，在短管內(nèi)裝鈉石灰。如果水蒸氣不大，甚至可以不用長管，而在短管的上半部裝氯化鈣，下半部裝鈉石灰等等。,氣室組；是測定氣體的主要部分，共分三格（圖3）。兩側(cè)的小格稱為空氣室，中間的大格稱為氣樣室。各室的兩端上側(cè)有彎曲的紫銅管用以連接橡皮管。對氣室的基本要求是；空氣室和氣樣室各不漏氣及相互間不串氣。由于構(gòu)造的不同，有的氣室兩個空氣室是不溝通的，有的是溝通的。但這對性能沒有影響，都可使用。,使用方法,使用前的準(zhǔn)備工作,1、對藥品效能進(jìn)行檢查。如果吸收管內(nèi)裝的氯化鈣、鈉石灰等藥品吸收能力降低或失效，將影響測定的準(zhǔn)確性。可根據(jù)藥品的使用時(shí)間和變化程度確定是否能繼續(xù)使用。藥品顆

7、粒大小以35mm為合適。太小則粉末太多，容易進(jìn)入氣室：太大則藥品不能充分發(fā)揮吸收力。短的吸收管內(nèi)的三塊隔片就是為了使氣體和藥品表面充分接觸而設(shè)置的。,2、對各部分進(jìn)行氣密檢查。先檢查吸氣球是否漏氣。檢查方法；用一支手捏扁吸氣球，壓出球內(nèi)的氣體，另一支手壓住球上的橡皮管，如球不膨脹還原，就證明不漏氣。漏氣的氣球可以從氣球是否破損、活塞芯子是否清潔等方面來找原因。,其次檢查儀器各部分是否漏氣。首先對整個氣樣通道進(jìn)行檢查；在氣樣入口與氣樣出口處加上6.86 kPa(700 mmH2O)的差壓，在l min內(nèi)若水柱不下降，說明不漏氣：否則應(yīng)對各連接部分分別檢查，找出原因進(jìn)行檢修。此外還應(yīng)檢查氣室是否串

8、氣，因?yàn)樗鼈兌紩绊憸y量的準(zhǔn)確性。,3、檢查干涉條紋是否清晰。把電池裝入儀器，按下按鈕由目鏡觀察，旋轉(zhuǎn)保護(hù)玻璃座，調(diào)整視度達(dá)到觀察數(shù)字最清晰，再看干涉條紋是否清晰。如不清晰可初步由調(diào)整燈泡的位置來改善。,4、用新鮮空氣清洗氣室。使用以前都必須在和使用地區(qū)溫度相接近（相差最好不超過10）的新鮮空氣中清洗氣樣室。要求溫度相接近的理由是；第一，不用溫度的氣體的折射率是不同的，因此當(dāng)對零和測量地點(diǎn)的溫度差別太大時(shí)會引起測量誤差：第二。這種儀器對于溫度的變化是比較敏感的，溫度的變化會引起對好零的條紋移動（“跑正”或“跑負(fù)”）。為了減少這種誤差，儀器對零和使用前的安放地點(diǎn)與使用地區(qū)溫度相近是有實(shí)際意義的。

9、,5、干涉條件的零位調(diào)整（圖4）。第一步，按下按鈕5，轉(zhuǎn)動測微手輪1，使刻度盤的零位與指標(biāo)線重合。第二步，按下按鈕4，轉(zhuǎn)動粗動手輪2，從目鏡3觀察，把干涉條紋的兩條黑條紋中任意一條對準(zhǔn)分劃板上的零中線，然后旋上護(hù)蓋不宜再旋動，以免零位變動。,進(jìn)行測定,甲烷濃度的測定。測定時(shí)把連接氣樣入口的橡皮管伸到測定地點(diǎn)，然后慢慢握壓吸氣球五、六次，使待測氣體進(jìn)入氣樣室。由目鏡中觀察干涉條紋，先讀出干涉條紋在分劃板上移動的讀數(shù)，例如條紋移動到34%之間則讀取3%。然后轉(zhuǎn)動測微手輪，把對零位時(shí)所選用的那根條紋退到3%的刻線上，接著按下測微照明電路的按鈕，讀出刻度盤上的讀數(shù)。如果在0.24%0.26%之間，可讀

10、為0.25%。這時(shí)所測定的結(jié)果是；3%0.25%=3.25%。測定后應(yīng)把刻度盤退轉(zhuǎn)到零位。二氧化碳濃度的測定。在沒有甲烷而二氧化碳很嚴(yán)重的礦井里，可用此儀器測定二氧化碳濃度。此時(shí)的吸收劑不用鈉石灰，為了吸收水蒸氣可用氯化鈣。實(shí)際濃度應(yīng)為所讀得的讀數(shù)乘以0.95。,在有甲烷的地方測定二氧化碳，或是在測定甲烷的同時(shí)又測定二氧化碳，就必須先測定甲烷和二氧化碳的混合濃度（不用鈉石灰吸收二氧化碳，只用氯化鈣吸收水蒸氣），然后在用鈉石灰吸收二氧化碳而測定甲烷濃度；把兩次測得的結(jié)果相減所得的差數(shù)再乘以0.95，既得二氧化碳的實(shí)際濃度。例如；測得混合濃度為4%，甲烷濃度為3%，則二氧化碳濃度=（4%-3%）0

11、.95。,注意事項(xiàng),應(yīng)將本產(chǎn)品外殼裝入用動物（牛、羊、豬）皮制作的皮套內(nèi)，才允許本產(chǎn)品在煤礦井下使用，否則禁止在井下使用。（嚴(yán)禁將本產(chǎn)品外殼裝入塑料、人造革之類的外套之中在井下使用）。在使用過程中不得隨意更換任何形式的可充電電池代替干電池。,1、測定時(shí)空氣中濕度過大，會使氣室玻璃上有霧產(chǎn)生，灰塵容易附在上面，而使干涉條紋不清晰。因此必須用氯化鈣來吸收水蒸氣，必要時(shí)可在儀器外在添裝一支氯化鈣吸收管。此外光源各部分接觸不良，燈泡走動都會影響干涉條紋的清晰。,2、所測甲烷讀數(shù)比實(shí)際含量偏高，其原因可能是；鈉石灰失效或吸收能力降低，把甲烷和二氧化碳的混合濃度誤認(rèn)為甲烷濃度（雖藥品吸收能力很好，但由于顆

12、粒過大也會引起二氧化碳的不完全吸收），或是由于盤形管已經(jīng)堵塞。如從含量高轉(zhuǎn)到低的地點(diǎn)測定而讀數(shù)偏高，其原因可能是吸氣球或吸氣球到氣室之間漏氣，進(jìn)氣管路堵塞或被壓。也就是前一地區(qū)進(jìn)入儀器中的氣體不能被第二地區(qū)氣體完全置換。所以每班應(yīng)檢查儀器的進(jìn)出系統(tǒng)。,3、所測甲度數(shù)比實(shí)際偏低，原因可能有以下幾個；第一，氣室上所裝盤形管和橡皮堵頭以及與空氣室連接的各個接頭有漏氣破裂情況，使空氣室中的空氣不新鮮，折射率增大，而使氣樣室和空氣室中氣體折射的差降低，故讀數(shù)也隨著降低。第 二，氣樣入空，氣樣出口和吸氣球漏氣，接頭不緊，使吸氣能力降低，并在吸氣時(shí)附近的氣體滲入氣樣室，沖淡了要測定的氣體，結(jié)果讀數(shù)偏低。第三，在準(zhǔn)備工作地點(diǎn)校正零位時(shí)空氣不新鮮，或空氣室與氣樣室之間相互串氣。,4、只能使用本說明書中規(guī)定的電池。,5、井下危險(xiǎn)場所使用必須加動物皮質(zhì)的皮合。,保養(yǎng)、維護(hù),本儀器系精密光學(xué)儀器，使用時(shí)必須注意維護(hù)。不使儀器受較大振動或沖擊，以防止內(nèi)部零件發(fā)生變化：注意清潔，若儀器發(fā)生故障，必須停止使用，立即修理。,運(yùn)輸.貯存,運(yùn)輸時(shí)不能和油類.腐蝕性化學(xué)藥品混裝。并要求有防日曬和防雨措施。,儀器應(yīng)保管在干燥、清潔、常溫的室內(nèi)。,