兼职救护队仪器课件瓦检器

1、光学瓦斯(w s)检定器兼职(jin zh)救护队培训课件金沙县矿山应急救援大队授课人：罗德奎共六十七页光干涉瓦斯(w s)仪发展简史一百多年前（1856），法国人雅明（Jamin）利用布留斯特干涉条纹制成干涉仪；即有名的雅明干涉仪。 1927年日本东京(dn jn)理化大学土井先生将雅明干涉仪加以改进，在保持同样精度的情况下，体积缩小一半，而且更易于调整，更适合于携带。共六十七页光干涉瓦斯(w s)仪发展简史此后，日本理工化学研究厅（简称：理研）根据土井的改进制造携带型干涉仪，1951、1952年分别(fnbi)研制成功了理研17、18型，后又陆续研制出理研21、28型。 1953年中国科学

2、院仪器馆仿制成功理研10L型瓦斯检定器，抚顺煤矿安全仪器厂于1966年正式投入生产。 由于这种瓦斯检定器性能稳定，精确度高，坚固耐用，因而得到了广泛的应用，我国煤矿普遍采用这种仪器。共六十七页用途(yngt)该仪器能够迅速而准确的测定矿井中的沼气（甲烷），二氧化碳(r yng hu tn)等有害、有毒气体浓度。同时也应用到其它工业部门。如铁矿、油井等。共六十七页 外形图 内部(nib)构造图光学(gungxu)瓦斯检定器共六十七页(a)外形(wi xn)图 (b)内部(nib)构造1目镜；2主调螺旋；3微调螺旋；4吸气管；5进气管；6微读数观穿窗；7微读数电门；8光源电门；9水分吸收管；10吸

3、气橡皮球；11二氧化碳吸收管；12干电池；13光源盖；14目镜盖；15主调螺旋盖；16灯泡；17光栅；18聚光镜；19光屏；20平行平面镜；21平面玻璃；22气室；23反射棱镜；24折射棱镜；25物镜；26测微玻璃；27分划板；28场镜；29目镜保护盖；30毛细管图71 AQG-1型光学瓦斯检定器共六十七页光学(gungxu)瓦斯检定器基本概述光学瓦斯检定器由气路、光路和电路三大系统组成。 气路系统。由吸气管、进气管、水分吸收管、二氧化碳吸收管、吸气橡皮球、气室（包括瓦斯室和空气室）和毛细管等组成。其主要部件的作用是：气室用于分别存贮新鲜空气和含有瓦斯或二氧化碳的气体；水分吸收管内装有氯化钙（

4、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(sh ni)的空气温度和绝对压力与被测地点（或瓦斯室内(sh ni)）的温度和绝对压力相同，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25mm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。共六十七页光路系统。（下图） 电路系统。其功能和作用(zuyng)是为光路供给电源。由电池、灯泡、光源盖、光源电门和微读数电门组成。 光源聚光镜平面镜平面玻璃气室折光棱镜反射棱镜物镜测微玻璃分划板目镜保护玻璃瓦斯检定(jindng)器的光路系统图共六

5、十七页仪器的主要(zhyo)技术数据1、测量范围 ： 010% 0100%2、测小数范围 ： 01% 010%3、精 度： 0.01% 0.1%4、分划(fn hu)板刻度：0 2 4 6 8 10 共六十七页仪器的主要技术(jsh)数据作整数读数时： 1%作小数读数时： 0.02%4、电源： 1.5V（伏）（1号干电池1节）5、照明(zhomng)灯泡： 1.35V（扁球头）6、外形尺寸： 1909038 mm7、重量 1.6 Kg共六十七页光学瓦斯(w s)检定器的工作原理 光波的产生光是以波的形式从光源向四面传播的，光波和水波相似，只是光波用眼睛看不见，凸起的部份叫波峰，凹下去的部分叫波

6、谷。波峰间的距离叫波长，不同颜色的光线其波长不同。光线可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。光有各种特性(txng)，光的干涉就是其特性(txng)之一。所谓光的干涉，就是波长相同的两波相互产生波峰增长，或者抵消的现象。如图示：共六十七页光学(gungxu)瓦斯检定器的工作原理光波(gungb)的产生 波长波峰波谷共六十七页波峰凸起(t q)的部分；波谷凹下的部分；波长波峰与波峰或波谷与波谷之间的距离；光学(gungxu)瓦斯检定器的工作原理共六十七页光波(gungb)的干涉1、相消干涉(gnsh)相消干涉光学瓦斯检定器的工作原理共六十七页2、相长(xin chn)干涉相长干涉光学(gungx

7、u)瓦斯检定器的工作原理共六十七页光学(gungxu)瓦斯检定器的工作原理相长(xin chn)干涉相消干涉两波相消的叫相消干涉，两波相加的叫相长干涉。相消干涉及使光线亮度降低变暗，相长干涉使亮度提高。共六十七页光学瓦斯检定(jindng)器的工作原理光学瓦斯检定器就是根据这个道理(do li)制成的。在一定的温度和压力下，用光学瓦斯检定管来测量矿井空气中的甲烷含量，其光学原理如图示：共六十七页光学瓦斯(w s)检定器的工作原理光源聚光镜平面镜平面玻璃气室折光棱镜反射棱镜物镜测微玻璃分划板目镜保护玻璃共六十七页光学(gungxu)瓦斯检定器的工作原理由光源发出的光经过聚光镜后，聚成一束光到达平

8、面镜，在平面镜的“1”点分成两部分，第一束光就是从平面镜反射出来的，第二束光是从平面镜折射出来的。第一束光穿过气室的侧壁，由折光棱镜将其折回，它穿过另一侧的小气室以回到平面镜，折射入平面镜的后表面，反射到平面镜的“2”点，穿出平面镜后向反射棱镜前进，再经偏折后，进入望远镜。第二束光线射入平面镜后，在其前表面反射，然后通过气室的中央小室 回到平面镜上的“2”点与第一束光会合产生干涉现象后一同进入望远系统。两束光在物镜的焦平面上显现出白光特有(t yu)的干涉现象，干涉条纹中央为白色条纹，两边为彩色条纹。 共六十七页光学瓦斯(w s)检定器的工作原理当各气室内充进相同的气体时，两束光波所经过的光程

9、相同（光程=光线所通过的路程与光所通过的物质的折射率的乘积）如果 在一束光的光程中改变气体的化学成份(chng fn)，或改变温度、压力等时，因折射率发生变化，所以光程也随之变化，干涉产生的条纹也发生移动。根据条纹移动的距离，可以确定折射率发生变化的程度。甲烷的浓度与条纹移动距离成正比。共六十七页仪器(yq)的构造主要由以下11个部分组成(z chn)：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、测微组 8、目镜组 9、吸收管组 10、气室组 11、按钮组共六十七页仪器(yq)的构造1、光学系统 （光源、聚光镜）光源：采用1.35V、0.3A的白

10、光小灯泡。内部反光(fngung)层是白色的，这个小灯泡与干涉条纹有很大关系，不得任意更换。聚光镜：用来汇聚光源发出的灯光，使之增强亮度，在灯泡前装有0.5毫米细缝的光屏，能挡去多余的光。使干涉条纹更加清淅。共六十七页仪器(yq)的构造2、干涉系统平面镜组：该镜组是仪器的心脏组件，镜片用质量良好的光学玻璃组成，镜片后边镀银和铝，形成反射膜，平面镜的平行度要求极严格。将直接影响干涉(gnsh)条纹清晰度。折光棱组：是干涉系统的重要组件，由光源来的光投射到平面镜上，分成两列光，这两列光分别经过空气室和气样室，射到折光棱镜上，然后经过两次90度反射，又将两列光线平行地射回平面镜。共六十七页仪器(yq

11、)的构造反射棱镜：该棱镜的作用是将光线作90度转向。通过螺杆调节，可使干涉(gnsh)条纹移动，调节支板可以寻找干涉(gnsh)视场的范围。气室：气室是测定气体的主要组件，其长度为120mm，共分三路，两侧为空气室，中间为气样室。各室上侧有弯管如图示：管1接盘形管组，管3与管4相通。管2和管5分别与气样的出口和进口相接，管6是装封闭堵头用的。各气室管路必须畅通无阻。以免影响测定结果的准确性。气室两端用平行玻璃胶合封闭。共六十七页仪器(yq)的构造3、测定部份反射棱镜：该棱镜的作用是将光线作90度转向。通过螺杆调节，可使干涉条纹移动，调节支板可以寻找干涉视场的范围。气室：气室是测定气体的主要组件

12、，其长度为120mm，共分三路，两侧为空气室，中间为气样室。各室上侧有弯管如图示：管1接盘形管组，管3与管4相通。管2和管5分别与气样的出口和进口相接，管6是装封闭堵头用的。各气室管路必须畅通无阻。以免影响测定结果的准确性。气室两端用平行玻璃(b l)胶合封闭。共六十七页仪器(yq)的构造共六十七页仪器(yq)的构造气室组气室的长度因仪器型号不同而异，气室越长仪器的精度越高，但测定的范围也越来越小，反之(fnzh)精度低，测定范围大。物镜：它是由双凸透镜和凹透镜用透明树脂胶合而成的。要想收到质量好的图像，在镜片上不能有明显的划痕、气泡、砂眼、麻点以及脱胶等现象。共六十七页仪器(yq)的构造分划

13、板：其表面光洁度要求为1级，有效(yuxio)范围为1.60.4毫米的长方框，在010%的范围内共有21道刻线，干涉条纹经物镜成像，在分划板上显示出来。目镜：它主要起放大作用，便于观测，可以通过保护玻璃座旋转来调节视力，直至分度线看清为止。共六十七页仪器(yq)的构造4、气路系统(xtng)：空气室的入口和出口分别装有盘形管和封闭堵头，如图示：盘形管的作用是自动平衡气压变化（使空气室和大气沟通，保持和气样室有相同的压力），并能减少瓦斯扩散的影响，气样室和吸收管连接，吸收管里装钠石灰。干燥剂管一般是矿井水蒸气较大时采用（即空气湿度大）。管内装氯化钙。把水蒸气吸收掉，以保证测量的准确性。如果二氧化

14、碳成分较大，用吸收管（辅助吸收管）不能完全吸收，影响准确测定时，干燥剂管里也可装钠石灰。共六十七页仪器(yq)的构造共六十七页仪器(yq)的构造5、电路系统仪器(yq)电路系统如图示，它是由电池E、灯泡S1、S2和开关K1、K2组成的，通过开关控制干涉系统的光源和测微组照明的光源，开关装在仪器(yq)外面，并保证接触良好，不应有忽明忽暗现象。电路系统图共六十七页1、目镜(mjng)2、微动手(dng shu)轮3、粗动手轮4、护盖5、目镜灯开关6、微动刻度盘灯开关7、微动刻度盘部 件 名 称使用方法共六十七页仪器(yq)的使用（一）下井前的准备工作 1、外观(wigun)检查 仪器清洁、附件、

15、辅助管畅通、不漏气； 2、药品性能检查 （1）水分吸收剂 （2）二氧化碳吸收剂共六十七页使用(shyng)方法检查药品是否失效表（使用前的准备(zhnbi)工作）药品名称药品作用正常状态失效状态安装位置钠石灰吸收二氧化碳粉红色变谈、变白仪器外硅 胶吸收水分透明蓝色无色最后变为粉红色一般在仪器内，有时也在仪器外氯化钙吸收水分白色，颗粒状白色，粉末状共六十七页3、气路系统(xtng)检查：（1）检查气球是否漏气 （2）检查仪器(yq)是否漏气 （3）检查气路是否畅通 共六十七页4、光路、电路系统(xtng)检查：（1）检查分划板。 （2）检查干涉条纹 。（3）检查条纹的宽度(kund)。（4）电路

16、开关保证接触良好，不应有忽明忽暗现象。 共六十七页 1、清理气室地点(ddin)应选在与待测地点温度相近（温差不超过10）、压力差不大（最好标高相同）的新鲜风流中 进行。这种仪器对温度的变化比较敏感，温度变化，会引起零的条纹移动（现场称为“跑正”或“跑负”）清理气室、零位(ln wi)调整共六十七页2、换 气 在换气(hun q)对零地点挤压气球78次，吸入新鲜空气，清洗瓦斯室。 共六十七页3、对零 按上微读数电门，旋转微调螺旋，观看微读数观察窗，使微读数盘的零位刻度与指标线重合；旋下主调螺旋盖，再按下光源电门，调动主调螺旋，同时观看目镜，在干涉条纹中任意选定(xun dn)一条黑基线（一般选

17、定左边第一颗黑线）与分划的零位刻度线相重合，并记住这条黑基线；然后，一边观看目镜一边盖好主调螺旋盖。（零位调整完成后，主调螺旋是不易乱动的，除非是在发生零位飘逸时，需要重新对零时方可） 。共六十七页使用(shyng)方法吸收管内的硅胶或氯化钙和钠石灰，如果变质或失效就会降低吸收能力，影响测定(cdng)的准确性。药品颗粒的大小以2mm5mm为宜，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能力。吸收管内的三块隔片就是为了气体和药品表面充分接触而设置的。共六十七页使用操作(cozu)方法气密性检查（气路系统检查） 首先检查吸气球是否漏气：用手捏扁气球，另一手掐住胶管，然后放松气球，若

18、气球一分钟内不胀起，则表明不漏气；然后，检查仪器(yq)气室是否漏气：将吸气胶皮管同检定器吸气孔连接，堵住进气孔，捏扁气球，松手后球一分钟内不胀起，若不气密，就要分步检查；最后，检查气路是否畅通：即放开进气孔，捏放吸气球，以气球能瘪起自如为好。 共六十七页使用(shyng)操作方法检查干涉条纹是否清晰 （光、电路系统的检查） 按住下按钮，由目镜(mjng)观察，旋转保护玻璃框，调整视度达到数字最清晰为止。共六十七页 “跑正”仪器对零的的黑基线移到零刻度(kd)线右边处 理： 一种方法：重新换气对零； 二种方法：转动微动螺旋使对零的黑基线对准分划板上左边较小的整数刻度线，读出微读数窗内的数值加上

19、该整数即为仪器(yq)“跑正”数值，取样读数后减去“跑正”数值即为该测点的真实测定结果。共六十七页 “跑负”仪器(yq)对零的黑基线移到零刻度线左边处 理：一种(y zhn)方法：是重新换气对零；二种方法：以第二条黑基线作为测定和读数的基准线，将第二条黑基线退到分划板上左边较小的整数刻度线上，读出微读数窗内的数值，加上第二条黑基线对准的分划板上的整数，并以此数为“跑负”的基准数，记住此基准数，在取样后，以第二条黑基线为基准线读出结果，减去“跑负”后基准数所得之差，即为该测定点的真实测定结果。共六十七页瓦斯(w s)的性质1、瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。在标准状态下，1m瓦斯的质量为0.7

20、168KG，比空气轻，瓦斯相对密度为0.5544.矿井瓦斯的扩散性好，比空气大1.6倍。2、瓦斯本身无毒，但是矿井空气中的瓦斯浓度较高时，相对降低空气中氧的含量，因缺氧而引起人员窒息。当瓦斯浓度达到43%时，氧的浓度将降低至12%，人将感到呼吸困难；当瓦斯浓度达到57%时，氧气(yngq)含量会下降到9%，人若误入其中，短时间就会窒息死亡。3、瓦斯难溶于水，压力为50个大气压、温度为30摄氏度时，其溶解度仅为1%。4、瓦斯不助燃，但与空气混合达到一定温度后，遇到高温火焰能够燃烧和爆炸。共六十七页二氧化碳(r yng hu tn)的性质 在通常状况下是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水，溶解度为

21、0.144g/100g水（25）。在20时，将二氧化碳加压到5.73106 Pa即可变成无色液体，常压缩在钢瓶中存，在56.6、5.27105 Pa时变为固体。液态二氧化碳碱压迅速蒸发时，一部分气化吸热，而另一部分骤冷变成雪状固体，将雪状固体压缩，成为冰状固体，即俗你“干冰(gnbng)”。“干冰(gnbng)”在1.013105 Pa、78.5时可直接升华变成气体。二氧化碳比空气重，在标准状况下密度为1.977g/L，约是空气的1.5倍。二氧化碳无毒，但不能供给动物呼吸，是一种窒息性气体。共六十七页使用(shyng)方法检查(jinch)瓦斯及二氧化碳1、瓦斯浓度的测定：测定时，将联接光学瓦

22、斯检定器入口的橡皮管伸至测定地点(一般离顶板20公分左右距离），然后慢慢挤压吸气球78次，挤压次数主要由橡皮管的长度决定，橡皮管越长，挤压次数越多，以仪器的瓦斯室中气体完全被置换为目的。待测气体进入瓦斯室，由目镜中观察干涉条纹是否已移动，先读出干涉条纹在分划板上移动的条数。共六十七页二氧化碳系数=（甲烷(ji wn)折射率空气折射率）（测定气体折射率空气折射率）:上述气体在不同光源下的折射率如表：确定(qudng)二氧化碳时换算系数： （1.0004401.000292）（1.0004471.000292） 即： 0.0001480.000155=0.955气体种类光源种类折射率仪器采用值新鲜

23、空气白 光1.00029261.000292二氧化碳 白 光1.0004471.000450 1.000447甲 烷白 光1.0004401.000443 1.000447共六十七页使用(shyng)方法例如：条纹移动到之间然后转动测徽手轮，按下按钮，观察(gunch)目镜，把对零位时所选用的那条条纹移动到的刻度线上时；然后再置换按上按钮，观察微读数窗口，读出刻度盘上的读数；如果在0.240.26之间，可读为0.25，这时所测定的结果为整数3小数0.253.25。测定读数后，必须把微度数刻度盘退转到零位。共六十七页使用(shyng)方法采气样调微动手(dng shu)轮目镜内光谱微动刻度盘0

24、2 4 6 8 10共六十七页A、测定地点一般在巷道的中下部，通常情况下，必须先在被测地点测出瓦斯浓度读数后，甩掉钠石灰附管，用检查瓦斯的方法(fngf)读出混合气体的浓度。B、混合气体浓度和瓦斯浓度需在同一地点、同一位置检查。C、公式：二氧化碳含量（混合气体浓度瓦斯浓度） 0.955D、用以上公式计算出二氧化碳的浓度。 使用(shyng)方法共六十七页使用(shyng)方法2、二氧化碳浓度测定(cdng)（特殊情况）在二氧化碳含量大的矿井里（没有甲烷），用该仪器测定二氧化碳浓度时，吸收剂不用钠石灰，只用硅胶或氯化钙吸收水蒸汽。其实际浓度应为所读的得数据乘以系数0.955。这是由于仪器出厂时的

25、校正结果适合于甲烷含量的测定，因此用于测定其它气体时，仪器所示读数并不是被测气体的实际浓度，必须进行换算。共六十七页 光学瓦斯检定器使用和保养注意事项 光学瓦斯检定仪的送检周期为1年，每年必须将仪器送至有计量检测资质的单位进行检修和校正 携带和使用时，防止和其他硬物碰撞以免损坏仪器内部零件和光学镜片。 光干涉条纹不清晰，往往是由于空气(kngq)湿度过大，光学玻璃上有雾粒或灰尘附在上面以至光学系统有毛病造成的。如果调整光源灯泡后不能达到目的，就要由修理人员拆开进行擦拭，或调整光路系统。共六十七页测定时，如果空气中含有一氧化碳、硫化氢等其他气体时，因为(yn wi)没有这些气体的吸收剂，将使瓦斯

26、测定结果偏高。为消除这一影响，应再加一个辅助吸收管，管内装有颗粒活性炭可消除硫化氢影响，装有40%氧化铜和60%二氧化锰的混合物，可消除一氧化碳的影响。 共六十七页（4）在火区、密闭区等严重缺氧地点，由于气体成分变化大，用光学瓦斯检定器测定瓦斯时，测定结果会比实际浓度偏大很多（试验可知，氧气浓度每降低1%，瓦斯测定结果约偏大0.2%）。这时，必须(bx)采取试样，用化学分析的方法而不准使用光学瓦斯检定器测定瓦斯浓度。（5）仪器不用时，要放在干燥的地方，并取出电池，以防腐蚀仪器。（6）要定期对仪器进行检查、校正，发现问题，及时维修，不准用损坏的仪器进行测定。共六十七页共六十七页 掘进(jujn)

27、工作面瓦斯检查操作1、检查局部通风机有无循环(xnhun)风 站在局部通风机的风筒一侧（距局部通风机吸风口35M处）共六十七页（1）局部通风机及其开关附近(fjn)10M；（2）掘进工作面风流（风筒出风口至碛头）；（3）掘进工作面回风巷风流（若回风巷道超过100M，每隔100M设一个点检查）；（4）掘进工作面爆破地点、电钻打眼地点20M内、发爆器附近20M范围内； 2、掘进(jujn)工作面瓦斯检查地点共六十七页（5）掘进工作面电动机及其开关附近20M范围内的巷道风流；（6）掘进工作面及其回风巷高顶、冒落空洞；（7）风速较低的巷道顶板附近。以上各测点数据取最大值作为测定结果(ji gu)和处理标准。共六十七页采煤工作面的瓦斯检查(jinch)操作1、采煤工作面风流范围的划定 采煤工作面内距煤壁、顶（岩石、煤或假顶）、底（煤、岩石）各为200MM（小于1M厚的薄煤层采煤工作面距顶、底各为100MM）和以采空区的切顶线为界的采煤工作面空间内的风流（采用充填法管理(gunl)顶板时，采空区一侧应以砂墩、套子内以取砂范围为界）。 在采煤工作面回风上隅角以及一段未放顶的巷道空间（尾巷）至煤壁线的范围空间中的风流，都按采煤工作面风流处理。共六十七页 采煤工作面瓦斯检查(jinch)地点 （1）距工作面煤壁线10M处的进风流中；（2）采煤(ci mi)工作面的超前缺口；