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1、CJG100光干涉式甲烷测定器使用说明书1概述1.1产品特点CJG100光干涉式甲烷测定器应用了光波的干涉原理，测定迅速、准确。具有使用方便、维修简 单、体积小、重量轻、经济、耐用等特点。1.2主要用途及适用范围用于测定矿山、工厂等场所的甲烷的浓度。1.3产品型号C J G 100 测定范围（0100%CHJ光干涉甲烷 测定器1.4使用环境条件1.4.1 温度：（-20+40）C1.4.2 湿度： 96% （25C 时）1.4.3 工作压力：（80110） kPa2总体结构及其工作原理2.1总体结构图1仪器的结构1照明装置组，2聚光镜组，3平面镜组，4折光棱镜组，5反射棱镜组，6物镜组, 7测
2、微组，8目镜组，9吸收管组10气室组，11按钮组2.2工作原理仪器内部的光学系统如图2所示。图2光学系统图由光源1发出的光经过聚光镜2后到达平面镜3,并在0点分为两部分；一部分反射，一部分折 射。第1部分光束穿过气室5的空气室，折光棱镜6将其折回穿过另侧的气样室后又回到平面镜3， 折射入平面镜后在其后表面（镀反射膜）反射，于0点穿出平面镜向反射棱镜7前进，经偏折后进入 望远镜8：第2部分光束折射入平面镜后在其后表面反射，然后穿过气室中央气样室回到平面镜，于0 点反射后于第1部分光束会合，一同进入望远镜，两光束的物镜的焦平面上产生白光特有的干涉现象； 干涉花样中央为白纹，两旁为彩纹，眼睛通过目镜
3、进行观测。2.3仪器构造仪器构造如图1所示，现将其主要部分分述如下；2.3.1电源，照明装置组；是仪器产生干涉条纹的光，电源部分。电源采用1号电池一节，额定电压1.5 伏。光源灯泡为特殊制作，其额定电压为1.35伏，电流为0.3安培，发光亮度为1.8Lm。2.3.2聚光镜组；聚光镜和镜座用虫胶胶牢，该镜用以会集由光源发出的光，以增强其亮度。2.3.3平面镜组；是产生光的干涉的重要部件。光线经过此板后分裂为二。由于镜座的作用，该镜向后 倾斜约55 ”，以得到所需的干涉条纹宽度（一条条纹到另一条条纹间的距离）。通过聚光镜的光线以 45交角射向平面镜。2.3.4折光棱镜组；也是产生光的干涉的重要条件
4、，将光线经两次90反射后折回到平面镜。固定方法 与平面镜相同，改变后要导致干涉条纹的倾斜或宽度改变。2.3.5反射棱镜组；将光线作90转向，并且当转动粗动螺杆作上下调节时能移动干涉条纹。棱镜用压 板紧固在底座下。底座通过弹簧片与仪器本体连接。当棱镜变位时，会使干涉条纹不明或消失。在携 带或使用过程中为了防止粗动螺杆的变位而引起条纹的移动，应用护盖盖上。2.3.6物镜组；将物镜镜片分清凹凸面后和镜座用虫胶胶牢。其上的光屏用以改善干涉条纹的清晰度。调节物镜座前后距离可使干涉条纹在分划板上成象清晰2.3.7测微组；当转动测微手轮时，因齿轮带动了该度盘和测微螺杆转动，螺杆推动测微玻璃座，座上 有测微玻
5、璃用虫胶胶牢，它的偏转产生光线的偏折，使干涉条纹移动。刻度盘一格相当于0.2%CH4， 估计可达0.1%CH4。当刻度盘转动50格（全部刻度）时，干涉条纹在分划板上的移动量应为10%CH4, 否则应移动连接座进行调整。2.3.8目镜组；起放大作用，便于观察。可旋转保护玻璃框来调节视度，使看到的条纹及刻度线清晰明 显。为了保护目镜，其上带有目镜罩。2.3.9吸收管组;在它里面所装的药品因各矿井的情况不同而可以不同。为作二氧化碳和甲烷（也称“瓦 斯”）两种气体的测量，且要求变换速度方便，则最好在附加吸收管（长的）内装石灰（苏达石灰） 用来吸收二氧化碳，在短的吸收管内装氯化钙用来吸收水蒸气。这种装法
6、的缺点是当有较多的水蒸气 时，会引起钠石灰的潮解而降低能效。因此应经常注意更换药品。如果主要作甲烷测量，且水蒸气大，则最好在长管内装氯化钙，在短管内装钠石灰。如果水蒸气 不大，甚至可以不用长管，而在短管的上半部装氯化钙，下半部装钠石灰等等。2.3.10气室组；是测定气体的主要部分，共分二格（图3）。一侧的小格称为空气室，一侧的大格称为 气样室。各室的两端上侧有弯曲的紫铜管用以连接橡皮管。对气室的基本要求是；空气室和气样室各 不漏气及相互间不串气。/ /13i=ia/ / / / / Xo 、 、图3气室管1接橡皮堵头，管3接盘形管。盘形管的作用是自动平衡气压变化（使空气室和大气沟通，和 气样室
7、具有相同的气压）和减少气体的扩散作用的影响。因仪器在矿井下使用时，污浊空气可能逐渐 渗入空气室，影响测定结果（使测定结果偏低）。因此必须定期拆出橡皮堵头和盘形管，用新鲜空气清 洗盘形管和空气室。管2和4各为气样的进口与出口。在气室的两端粘合剂把平行玻璃板与气室框粘合，以防止外面 气体侵入或气样室与空气室相互串气而影响测量的准确性。由于通过气室的气体不清洁，水蒸气、灰 尘和药品的小颗粒等侵入气室，容易附着与平行玻璃板上，影响干涉条纹的清晰，因此在平行玻璃板 不洁或气室漏气时应拆卸检修。2.3.11按钮组；本仪器共有两个按钮，上面一个用来控制测微读数部分的照明电路，下面一个用来控 制干涉系统的照明
8、电路。5使用方法仪器的准确程度，除由于仪器本身的精度决定以外，能否正确使用仪器也是主要条件之一，现将 使用中的几个主要方面介绍如下:5.1使用前的准备工作5.1.1对药品效能进行检查。如果吸收管内装的氯化钙、钠石灰等药品吸收能力降低或失效，将影响测 定的准确性。可根据药品的使用时间和变化程度确定是否能继续使用。药品颗粒大小以（35） mm为合 适。太小则粉末太多，容易进入气室：太大则药品不能充分发挥吸收力。短的吸收管内的三块隔片就 是为了使气体和药品表面充分接触而设置的。5.1.2对各部分进行气密检查。先检查吸气球是否漏气。检查方法；用一支手捏扁吸气球，压出球内的 气体，另一支手压住球上的橡皮
9、管，如球不膨胀还原，就证明不漏气。漏气的气球可以从气球是否破 损、活塞芯子是否清洁等方面来找原因。其次检查仪器各部分是否漏气。首先对整个气样通道进行检查；在气样入口与气样出口处加上6. 86 kPa（700 mm H20）的差压，在1 min内若水柱不下降，说明不漏气：否则应对各连接部分分别检查， 找出原因进行检修。此外还应检查气室是否串气，因为它们都会影响测量的准确性。5.1.3检查干涉条纹是否清晰。把电池装入仪器，按下按钮由目镜观察，旋转保护玻璃座，调整视度达 到观察数字最清晰，再看干涉条纹是否清晰。如不清晰可初步由调整灯泡的位置来改善。5.1.4用新鲜空气清洗气室。使用以前都必须在和使用
10、地区温度相接近（相差最好不超过10C）的新鲜 空气中清洗气样室。要求温度相接近的理由是；第一，不用温度的气体的折射率是不同的，因此当对 零和测量地点的温度差别太大时会引起测量误差：第二。这种仪器对于温度的变化是比较敏感的，温 度的变化会引起对好零的条纹移动（“跑正”或“跑负”）。为了减少这种误差，仪器对零和使用前的 安放地点与使用地区温度相近是有实际意义的。5.1.5干涉条件的零位调整（图4）。第一步，按下按钮5,转动测微手轮1,使刻度盘的零位与指标 线重合。第二步，按下按钮4,转动粗动手轮2,从目镜3观察，把干涉条纹的两条黑条纹中任意一条 对准分划板上的零中线，然后旋上护盖不宜再旋动，以免零
11、位变动。5.2进行测定5.2.1甲烷浓度的测定。测定时把连接气样入口的橡皮管伸到测定地点，然后慢慢握压吸气球五、六 次，使待测气体进入气样室。由目镜中观察干涉条纹，先读出干涉条纹在分划板上移动的读数，例如 条纹移动到3040%之间则读取30%。然后转动测微手轮，把对零位时所选用的那根条纹退到30%的刻 线上，接着按下测微照明电路的按钮，读出刻度盘上的读数。如果在2.4%2.6%之间，可读为2.5%。 这时所测定的结果是；30%+2.5%=32.5%。测定后应把刻度盘退转到零位。图4仪器的使用6注意事项6.1 测定时空气中湿度过大，会使气室玻璃上有雾产生，灰尘容易附在上面，而使干涉条纹不清晰。
12、因此必须用氯化钙来吸收水蒸气，必要时可在仪器外在添装一支氯化钙吸收管。此外光源各部分接触 不良，灯泡走动都会影响干涉条纹的清晰。6.2 所测甲烷读数比实际含量偏高，其原因可能是；钠石灰失效或吸收能力降低，把甲烷和二氧化碳的 混合浓度误认为甲烷浓度（虽药品吸收能力很好，但由于颗粒过大也会引起二氧化碳的不完全吸收）， 或是由于盘形管已经堵塞 。如从含量高转到低的地点测定而读数偏高，其原因可能是吸气球或吸气球 到气室之间漏气，进气管路堵塞或被压。也就是前一地区进入仪器中的气体不能被第二地区气体完全 置换。所以每班应检查仪器的进出系统。6.3 所测甲度数比实际偏低，原因可能有以下几个；第一，气室上所装
13、盘形管和橡皮堵头以及与空气室 连接的各个接头有漏气破裂情况，使空气室中的空气不新鲜，折射率增大，而使气样室和空气室中气 体折射的差降低，故读数也随着降低。第 二，气样入空，气样出口和吸气球漏气，接头不紧，使吸气 能力降低，并在吸气时附近的气体渗入气样室，冲淡了要测定的气体，结果读数偏低。第三，在准备 工作地点校正零位时空气不新鲜，或空气室与气样室之间相互串气。641 只能使用本说明书中规定的电池。642 井下危险场所使用必须加动物皮质的皮合。如何用光学瓦斯检定器测定二氧化碳？距底板300mm，捏放气球510次，先测出瓦斯浓度，然后取下二氧化碳吸收管测定出混合气体浓度，两者相减即为二氧化碳浓度，当测定精确时，需将测得的二氧化碳浓度乘以校正系数0.95。光学瓦斯检定器药品作匸用是什么？如何区别正常与失效？名称作用正常失效钠石灰（苏打石灰）吸收二氧化碳粉红色颗粒发白粉末硅胶（氯化钙）吸收水分蓝色淡蓝、白色光学瓦斯检定器由哪几部分组成？ 由气路系统，光路系统、电路系统组成。气路系统主要部件的作用是什么？1）二氧化碳吸收管,装有颗粒直径 2-5mm 的钠石灰用 于吸收混合气体中二氧化碳；2）水分吸收管,装有氯化钙（或硅胶）吸收混合气体中的水分； 3）气室,吸入新鲜空气和含瓦斯或二氧化碳的气体；4）毛细管，外端连通大气，保持气室 内外压力相同。
