两种光干涉甲烷测定器检定装置的优劣及选择

1、两种光干涉甲烷测定器检定装置的优劣及选择【摘要】根据JJG 667-2006光干涉甲烷测定器检定 规程、JJG （煤炭）06-1996光干涉甲烷测定器检定装置 和JJG1040-2008数字式光干涉甲烷测定器检定仪的要求, 以及作者长期的检定操作经验，对两种类型的光干涉甲烷测 定器检定装置的工作原理、结构、使用性能等方面进行了介 绍和优缺点的分析，并给出相应的解决办法，对于各级矿山 计量机构进行设备选型提供了参考依据。【关键词】甲烷测定器装置光干涉式甲烷测定器是我国煤矿目前使用比较广泛 的携带式甲烷测定器，它与催化燃烧式甲烷测定器相比，具 有测量范围大，稳定性强等特点。目前光干涉式甲烷测定器的

2、检定有标准气样法和压 力校验法，依据JJG 667-2006光干涉甲烷测定器检定规程 的要求，一般釆用压力法来检定。用于检定光干涉甲烷测定 器的检定装置有两种，一种是水柱式光干涉甲烷测定器检定 装置（下文称水柱式检定装置），一种是数字式光干涉甲烷 测定器检定仪（下文称数字式检定装置）。本文通过分析两 种检定装置的优劣性及如何应对遇到的困难，来帮助各个检 定机构选择检定用的标准器。1装置的结构原理水柱式检定装置（见图1）的主体部分是以蒸馆水为 工作介质的标准液体压力计，其主要有单量限和双量限两种 结构形式。装置内部由胶管、三通和开关阀门等连接水柱计 与蓄水罐。在标准状态下，该装置的气密性较好，但

3、长期使 用过程中，由于经常开关仪器磨损，会造成开关阀门、胶管、 三通等部位漏水漏气，天气炎热、环境湿度过低等原因会造 成蒸馆水的蒸发。备用一两个开关配件来替换，备用一桶纯 净水随时添加就可以很好的解决这些问题。图1数字式检定装置（见图2）是由压力传感器、处理器 和显示器组成，内部连接管路较少，气密性良好。但是由于 对环境要求较高，在使用过程中预热时间不够容易造成仪器 输出信号的不稳定，显示数据会有一定范围的波动。解决方 法是在检定之前先将该仪器开机预热12小时，控制试验 室温度波动在1°C左右。图22装置的操作水柱式检定装置由于内部结构较为复杂，在操作过程 中应注意各个阀门的开关。泄

4、压阀关闭的时候应注意水柱位 置不能低于零位，双量限水柱式检定装置还应注意（0 4） %CH4浓度段检定微压计的开关阀门和（410） %CH4浓 度段检定水柱计开的关阀门不应同时开启或关闭。如操作不 熟练，容易将蒸饱水抽入加压泵中，造成仪器缺水或加压泵 生锈腐蚀漏气，而无法继续使用。检定人员只要熟读使用说 明书，勤操作，便能够避免以上问题发生。数字式检定装置操作简单，仪表盘上均有明确的操作 指示，但应注意检定仪的测量范围，不应超范围使用，否则 容易造成内部压力传感器的准确度下降。3装置的精度及适用范围水柱式检定装置依据JJG （煤炭）06-1996光干涉甲 烷测定器检定装置的要求，单量限装置允许

5、误差为 ±0. 015%CH4 ,双量限（04） %CH4段允许误差为 ±0. 015%CH4、（410）%CH4 段允许误差为 ±0. 060%CH4°（4 10） %CH4浓度段允许误差略大，但满足检定要求。其仅能用 于（010） %CH4的光干涉甲烷测定器检定，不能用于（0 100） %CH4的光干涉甲烷测定器检定。数字式检定装置依据JJG1040-2008«数字式光干涉甲 烷测定器检定仪的要求，（010） %CH4检定范围允许误差 为土 0. 016%CH4、（0100） %CH4检定范围允许误差为 ±0. 12%CH4,允许

6、误差较小，满足检定要求。其可以用于（0 10） %CH4和（0100） %CH4的光干涉甲烷测定器检定。4其他水柱式检定装置为纯物理原理，只要保证所加液体为 纯净水，装置就会保持稳定，整机及配件价格较为便宜，可 使用较长时间并且易于维护和维修。不过由于所读数据为毫 米水柱高度，需要将所读取的数据人工或查表换算为甲烷浓 度。根据检定规程的要求，其检定周期为两年。数字式检定装置为电子原理，通过压力传感器将检测 到的压力信号转换为电信号，再经过信号处理转换，A/D放 大后，由微处理器直接计算出甲烷浓度，检测速度快、效率 髙。但装置内部压力传感器的优劣决定了数字式检定装置的 使用性能。如果压力传感器质量不佳，在使用过程中容易发 生漂移，对于检定结果将造成很大的影响，并且不易发现。 传感器为灵敏元件不易维修，且价格较为昂贵。根据检定规 程的要求，其检定周期为一年