《安全工程专业实验教程7.2矿井空气中瓦斯和二氧化碳浓度的测定ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全工程专业实验教程7.2矿井空气中瓦斯和二氧化碳浓度的测定ppt课件（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 安全工程实验教程学院学院 安全工程实验教程一、实验目的学习并掌握光学瓦斯检定器的原理、构造和运用方法。 安全工程实验教程二、仪器设备光学瓦斯检定器、瓦斯贮罐1-目镜；2-主调螺旋；3-微调螺旋；4-吸气孔；5-进气孔；6-微读数观测窗；7-微读数电门；8-光源电门；9-水分吸收管；10-吸气橡皮球；11-二氧化碳吸收管；12-干电池；19-光源盖；14-目镜盖；15-主调螺旋盖；16-灯泡；17-光栏：18-聚光镜；19-光屏；20-平行平面镜；21-平面玻璃；22-气室；29-反射棱镜；24-折射棱镜；25-物境；26-测微玻璃；27-分划板；28-场镜，29-目镜维护玻璃；30-毛细管图
2、7-5 光学瓦斯检测器构造及外观 安全工程实验教程三、实验原理 光学瓦斯检定器是根据光干涉这一原理而设计的，当瓦斯室内的瓦斯浓度一定时，我们可以看到一组干涉条纹。假设改动瓦斯室里的瓦斯浓度，折射率发生改动，因此光程也就发生改动，这样经过空气和瓦斯室的两列光波就发生了新的光程差，干涉条纹发生挪动，报据挪动量的大小便可确定瓦斯浓度。 安全工程实验教程三、实验原理 光学瓦斯检定器主要由以下部件构成：1气路系统。由吸气管4、进气管5、水分吸收管6、二氧化碳吸收管11、吸气橡皮球10、气室包括瓦斯室和空气室22 和毛细管30等组成。其主要部件的作用是：气室用于分别存贮新颖空气和含有瓦斯或二氧化碳的气体；
3、水分吸收管内装有氯化钙或硅胶，用于吸收混合气体中的水分，使之不进入瓦斯室，以使测定准确；毛细管，其外端连通大气，其作用是使测定时的空气室内的空气温度和绝对压力与被测地点或瓦斯室内的温度和绝对压力一样，同时又使含瓦斯的气体不能进入空气室；二氧化碳吸收管内装有颗粒直径为2-5mm的钠石灰，用于吸收混合气体中的二氧化碳，以便准确地测定瓦斯浓度。2光路系统。如图7-6所示。3电路系统。其功能和作用是为光路供应电源。由电池12、灯泡16、光源盖13、光源电门8和微读数电门7组成。 安全工程实验教程三、实验原理 1-光源；2-光栅；3-透镜；4-平行平面镜；5-大三棱镜；6-三棱镜；7-物镜；8-测微玻璃
4、；9-分划板；10-场镜；11-目镜；12-目镜维护玻璃；13-空气室；14-瓦斯室图7-6 检定器光学系统 安全工程实验教程三、实验原理 4、仪器任务原理 检定器根据光干涉原理制成，它的关学原理如图7-6所示。灯泡1发出的一束白光，经光栅2和透镜3变成一束平行光射到平行平面镜4后，分成两束光线。其中一束自平面镜的a点反射，经右空气室，大三棱镜和左空气室回到平行平面镜，再经镜底反射镜面的b点，另一束在a点折射进入镜底后反射出来，往返经过瓦斯室也回到平面镜，于b点反射后与第一束光一同进入三棱镜6再经90度反射进入望远镜。 安全工程实验教程三、实验原理 这两束光由于光程差光程为光线经过的路程和所遇
5、过的介质的折射率的乘积，在透镜7的焦点平面上就白色光特有的干涉条纹通常称“光谱条纹中有两条黑纹和假设干条彩纹。光经过气体介质的折射率与气体密度有关，假设以空气和瓦斯室都充溢新颖空气时干涉条纹的位置为基准即为零点，当含CH4的空气进入瓦斯室时由于气体密度的变化，光程也随之发生变化，于是干涉条件产生位移，位移量的大小与CH4浓度的高低成线性关系。所以根据干涉条纹中任一条纹通常为黑色条纹的挪动间隔的大小，就能直接测出空气中的CH4浓度。 安全工程实验教程四、实验步骤 1、实验前的预备任务1检查药品性能：检查水分吸收管9中的氯化钙或硅胶和外接的二氧化碳吸收管11中的钠石灰能否变色，假设变色那么失效，应
6、翻开吸收管改换新药剂，新药剂的颗粒直径要在2-5mm之间，不可过大或过小。由于颗粒过大不能充分吸收经过气体中的水分或二氧化碳；颗粒过小又容易堵塞甚至其粉末被吸入气室内。颗粒直径不合要求会影响测定的精度。2气密性检查：首先检查吸气球能否漏气：用手捏扁吸气球，另一手掐住胶管，然后放松气球，假设气球不胀起，那么阐明不漏气；其次，检查仪器能否漏气：将吸气胶皮管同检定器吸气孔 衔接，堵住进气孔%，捏扁吸气球，松手后球不胀起为好；最后，检查气路能否畅通，即放开进气孔，捏放吸气球，以气球瘪起自若为好。 安全工程实验教程四、实验步骤 3光路系统检查：装好电池后，按下光源电门8，由目镜察看并转动目镜筒，调整到分
7、划板刻度明晰时，再看干涉条纹能否明晰，如不明晰可转动光源电门7，由微读数观测窗看微读数电源能否接通。2、瓦斯浓度测定 首先，在新颖风流中清洗瓦斯室：按压微读数电门7，逆时针转动微调螺旋3，将微读数调到零点，捏放橡皮球56次，使瓦斯室内充溢新颖空气；对零，按压下光源电门8，由目镜察看干涉条纹的同时，转动主调螺旋2，使条纹中的某一黑线正对分划板的零点，盖紧主调螺旋盖15，就可以进展测定了。 测定时，在测定地点捏放橡皮球56次，将待测气体吸入瓦斯室，按下光源电门8，由目镜1中察看黑基线的位置。如其恰与某整数刻度重合，读出该处刻度数值，即为瓦斯浓度； 安全工程实验教程四、实验步骤 假设黑基线位于两个整
8、数之间，如图7-7b中所示，那么应顺时针转动微调螺旋3，使黑基线退到较小的整数位置上，如图7-7c中所示，然后，从微读数盘上读出小数位，整数与小数相加就是测定出的瓦斯浓度。例如，位移的整数为2，微读数为0.46，那么CH4浓度为2.46。图7-7 光学瓦斯检定器读数方法表示图 安全工程实验教程四、实验步骤 3、二氧化碳浓度测定 在只需CO2而无CH4的矿井里，用瓦斯检定器可以直接测出CO2的浓度，测定时应把外吸收管去掉，测定方法与测定沼气完全一样，但最后读数应乘以0.955。 假设被测空气中CO2和CH4同时存在时，应进展两次测定，第一次取下外吸收管测出CH4和CO2的混合浓度。第二次把外吸收
9、管接上测出CH4的浓度，混合浓度减去CH4浓度再乘以0.955，即为CO2的浓度。 安全工程实验教程五、本卷须知 l、干涉条纹不清。普通可旋转目镜筒改动，或者调整灯泡位置。假设干涉条纹仍不清楚，能够光学玻璃上出现水雾，为此可再加一个水份吸收管吸收水份。 2、沼气浓度的读数比实践浓度有明显偏大。其缘由有二：一是CO2吸收管中的CaOH2颗粒过大，空气经过时，不能完全吸收CO2所致，二是吸气球到气室之间有漏气景象。 安全工程实验教程五、本卷须知3、沼气浓度的读数比实践浓度偏低，其缘由能够是：1毛细管，气室的橡皮堵头漏气，或者是气室间联接的皮管有漏气，使空气中的气体不纯，空气室和瓦斯室间的气体折射率差降低。2进气口和吸气球漏气、接头不严，以致吸气时，一部分空气直接进入瓦斯室，将瓦斯室中的瓦斯冲淡，使读数偏低。3零位调整时，空气不新颖。仪器在运用中出现漏气，应停顿运用进展修缮。
