光干涉型甲烷测定器原理及检定

　　甲烷是煤矿井下主要的有害气体,直接威胁矿井安全生产和矿工生命安全。我国目前以光干涉型甲烷测定器为主构成煤矿井下人工检测系统,定时测量矿井各个地点的甲烷含量,以确定其安全程度。光干涉型甲烷测定器具有体积小、测量准确度高、寿命长、检定方便等特点。本人结合自己的实践经验,对光干涉型甲烷测定器原理及JJG677-1996光干涉型甲烷测定器检定规程作必要的技术分析,以供参考。

　　1　光干涉型甲烷测定器原理

　　光干涉型甲烷测定器是利用光的折射率与该气体的含量有关来测量该气体浓度的。仪器的光学系统如图1。

　　由光源1发出的光,经聚光镜2和狭缝3到达平面镜4,并经其反射与折射形成两束光,分别通过空气室5和甲烷室6,再经折射棱镜7折射后,两束光经平面镜4反射,一同进入反射棱镜8,再反射给望远镜系统9。在物镜的焦平面上产生干涉条纹。当甲烷室与空气室同时充入空气时,两束光所经过的光程相同,则干涉条纹不产生移动。如改变在甲烷室中的气体成分、温度或压力,则因折射率改变,光程也随之改变,干涉条纹便会发生移动。当两室温度和压力相等时,干涉条纹的移动量与甲烷浓度成正比。测量这个移动量,便可测定空气中的甲烷含量。

　　2　光涉型甲烷测定器的检定

　　JJG677-1996共包含6个方面的技术检定项目,下面就每一个项目逐一分析,真正理解每一项目设置的含义。

　　2·1　外观与通电检查

　　外观检查主要检查仪器名称、型号、出厂编号、制造厂名、防爆、安全标志等是否齐全、清晰;外观完好、结构完整、附件齐全、连接可靠;外露工作部件应能正常动作。通电检查包括干涉条纹、主分度板、测微分度盘、光学零件。干涉条纹要求黑、细、亮,干涉条纹的移动量应与测微手轮的刻度相对应;调节目镜,应能见到全部分度刻线和数字;转动测微手轮,应能连续见到全部分度刻度和数字;在目镜视野内,不应有显著的和影响测量的腐蚀、气泡、砂眼、麻点、擦痕、指印和灰尘等。

　　2·2　跌落试验

　　根据光干涉型甲烷测定器的干涉条纹形成原理,如果固定折射镜、反射镜的螺钉松动,干涉条纹就有可能发生位移,从而造成仪器失准。跌落实验就是检查这一移动量是否符合规程规定的技术要求。

　　2·3　气密性能的检查

　　主要是检查仪器从进气口经吸收管、甲烷室到出气口整个系统的气密性能。若某个环节漏气,仪器的读数数值要比测定的实际值要小,造成仪器失准。因此应检查仪器气路系统的气密性,以防仪器漏气。

　　2·4　扩散性能的检查