光干涉式甲烷测定器

1光干涉式甲烷测定器检定规程本规程适用于光干涉式甲烷测定器(以下简称测定器)的首次检定、后续检定和使2引用文献带式仪器，测量范围主要有(0～10)%CH₄和(0～100)%CH₂两种。(0～10)%CH₄测定器用于测量煤矿井下空气中甲烷的体积分数低于10%CH₄的场所。(0～100)%CH,测定器用于测量煤矿井下空气中甲烷的体积分数高于10%CH₄的场所。测定器主要由电路、光路、气路等系统组成。测定器内部的光路系统如图1所示。由光源发出的光，经室，再经折射棱镜折射后，两束光在O点及0点附近经平面镜折射与反射，一同进入2测定器的检定采用压力法。根据测定器的工作原理，被测环境中没有甲烷气体时，测定器的甲烷室与空气室均充入的是空气，折射率和光程相同，测定器中的干涉条纹不产生移动。当被测环境有甲烷气体时，由于甲烷室的气体成分变化，折射率发生改变，甲烷室的光程也随之变化，干涉条纹便发生移动。干涉条纹的移动量与甲烷体积分数成比例。测量这个移动量，便可测量出空气中的甲烷体积分数。当甲烷室与空气室同样充入的是空气，改变甲烷室的压力时，甲烷室的气体折射率和光程同样要发生变化，干涉条纹也要移动。干涉条纹的移动量与施加于甲烷室的压力成比例。在一定的温度条件下，引起相同干涉条纹移动量的甲烷体积分数和压力的对应关系式为：式中：x——对应压力p的甲烷体积分数，%CH₄;p——在环境温度t时，对应测定器甲烷体积分数x%CH₄点的压力值，Pa;检定测定器时，用标准压力计测量施加于测定器甲烷室的压力，由上式换算出对应的标准甲烷体积分数与被检测定器示值进行比较。4计量性能要求4.1示值误差测定器示值误差用绝对误差表示。在规定的工作条件下，测定器示值与标准值之差不应超过表1、表2的规定。示值误差/%CH₄4.2测量重复性测定器的测量重复性用连续6次测量的标准偏差表示，其值不应超过相应示值误差的三分之一、5通用技术要求5.1外观及通电检查5.1.1外观检查测定器应有名称、型号、编号、制造日期、制造厂名、测量范围及表示单位和符号、防爆及煤安标志，国产测定器还应有制造计量器具许可证标志及编号。3转动调零手轮应能找到干涉条纹，并应明亮清晰，不得光学零件不应有显著的和影响测量的腐蚀、气泡、砂测定器经扩散性能试验后，因甲烷扩散到空气室而引起不得超过0.1%CH₄。测定器经跌落试验后，(0～10)%CH₄测定器干涉条纹的移动量应小于0.2%CH₄,(0～100)%CH₄测定器干涉条纹的移动量应小于2%CH₄。环境温度：(15～35)℃,波动不大于±2℃;环境相对湿度：<85%;周围环境应计量标准器的测量范围和最大允许误差应满足表3和表4的要求。4最小测量范围/Pa最大允许误差/Pa注：当计量标准器用于检定测定器的两个(或两个以上)测量段时，计量标准器的测量范围应满足高段的要求，最大允许误差应满足低段的要求。对采用单一量程计量标准器，其测量范围应不小于7kPa,最大允许误差应不大于±8注：当计量标准器用于检定测定器的两个(或两个以上)测量段时，计量标准器的测量范围应满足高段的要求，最大允许误差应满足低段的要求。对采用单一量程计量标准器，其测量范围应不小于55kPa,最大允许误差应不大于±80Pa。6.1.2.4温度计或测温装置温度计的最小分度值≤0.5℃,测温装置的最大允许误差为±0.5℃。6.1.2.5空气中甲烷混合气体6.1.3检定前准备检定前，标准器具、被检测定器、配套设备等，应在检定条件下放置不少于4h。6.2检定项目测定器检定项目见表5。检定项目首次检定后续检定外观及通电检查+十+十+十++++十++ 2.测定器经拆装、维修或更换主要元件后，对计量性能有较大影响的，其后续检定按56.3.1外观和通电检查测定器外观和通电用目测和手动检查。6.3.2跌落试验在混凝土上放置厚度为50mm的木板，将(0～10)%CH₄测定器零位调到1.00%CH₄,(0~100)%CH₄测定器零位调到10.0%CH₄。去掉测定器护套，除目镜面外的其他各面，从100mm高处自由落下，各一次。每次跌落后，读取干涉条纹的移动量，取最大值为结果。6.3.3气密性能检查对测定器甲烷室气路系统施加7kPa压力，保持10min。后5min的压力降不得超过6.3.4扩散性能检查将测定器外套取下，用清洁空气吹洗甲烷室和空气室气路，时间不少于30s。检查连接空气室的盘形管应通畅，管壁及连接处应无漏气。然后将测定器零位调到1.00%CH₄处，将甲烷室进出气嘴堵上，置于扩散箱内。向箱内充入体积分数为(2.0~2.5)%CH₄的空气中甲烷混合气体，保持扩散箱内外气压平衡。3h后取出测定器，取下甲烷室进出气嘴堵头，读取零位移动量。6.3.5示值误差6.3.5.1首先用清洁空气吹洗气路，时间不少于30s。将测定器的手动吸气球及机外的过滤器取下，并用堵头将测定器出气口堵上，按图2用胶管连接测定器、气体加压器和标准压力计。532344—气体(微调)加压器；5—放气阀6.3.5.2对测量范围为(0～10)%CH₄的测定器检定1%CH₄,3%CH₄,6%CH₄,9%CH₄4点，对测量范围为(0～100)%CH₄的测定器检定5%CH₄,10%CH₄,30%CH₄,6.3.5.3检定环境温度为20℃时，查阅附录A“20℃时压力与甲烷体积分数的对应关系表”,输入检定点对应的压力，读取测定器示值，每点作三次，取其算术平均值为测6按式(2)计算示值误差。式中：x——测定器三次读数值的算术平均值，%CH₄;x₀——标准值，即输入压力对应的甲烷体积分数，%CH₄;△x——测定器示值误差，%CH₄。6.3.5.4检定环境温度不是20℃时，输入压力按式(3)换算。式中：p——在环境温度t时，对应测定器甲烷体积分数x%CH₄点的压力值，Pa;x——对应压力p的甲烷体积分数，%CH₄。6.3.6重复性检定6.3.6.1检定点的选择：对测量范围为(0～10)%CH₄的测定器取3%CH₄为检定点，对测量范围为(0～100)%CH₄的测定器取30%CH₄为检定点。6.3.6.2检定次数：重复6次。6.3.6.3检定步骤：按式(3)计算检定点对应压力值，按图2连接测定器、气体加压器和计量标准器。对测定器甲烷室施加计算的压力，稳定后第1次读取测定器示值。然后将压力降至零，再对测定器甲烷室施加同一压力值，稳定后第2次读取测定器示值。重复以上步骤，共作6次。6.3.6.4以式(4)计算的标准差为测定器的重复性。x——6次测量值的算术平均值。6.4检定结果的处理按本规程检定合格的测定器，发给检定证书，不合格的发给检定结果通知书，并注明不合格项目。6.5检定周期测定器的检定周期一般不超过1年。检定数据应记人统一格式的原始记录内，保持时间最少为2年。测定器经过非正常震动、修理拆洗或更换主要元件后，应该及时送检。720℃时压力与甲烷体积分数的对应关系表甲烷体积分数/%CH0234567890甲烷体积分数/%CH008检定证书(内页)格式检定项目外观及通电检查检定结果通知书(内页)格式检定项目外观及通电检查不合格项目：检定原始记录格式送检单位仪器名称 型号量程制造厂出厂编号 检定依据 检定用标准和主要配套设备