光學(xué)瓦斯檢測(cè)儀（甲烷測(cè)定器） 型號(hào):CJG -10
庫(kù)號(hào)：M307849 查看hh
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1概述
1.1用途
我公司根據(jù)MT28-2005 《光干涉式甲烷測(cè)定器》標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用光學(xué)原理生產(chǎn)的CJG-10型和CJG-100型光干涉式甲烷測(cè)定器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)儀器），主要用于煤礦井下，可迅速測(cè)定甲烷、二氧化碳濃度。
1.2型號(hào)、規(guī)格（測(cè)量范圍）
CJG-1
光學(xué)瓦斯檢測(cè)儀(甲烷測(cè)定器) 型號(hào):CJG -10
庫(kù)號(hào)：M307849 查看hh
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1概述
1.1用途
我公司根據(jù)MT28-2005 《光干涉式甲烷測(cè)定器》標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用光學(xué)原理生產(chǎn)的CJG-10型和CJG-100型光干涉式甲烷測(cè)定器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)儀器），主要用于煤礦井下，可迅速測(cè)定甲烷、二氧化碳濃度。
1.2型號(hào)、規(guī)格(測(cè)量范圍)
CJG-10 0～10% CH4;CJG-100 10～ CH4
1.3防爆形式:礦用本質(zhì)安全型
1.4防爆標(biāo)志:ExibI。
1.5產(chǎn)品型號(hào)編制含義
C J G - □
測(cè)量范圍
光干涉
甲烷
測(cè)定器
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/ZADZ03-2009《光干涉式甲烷測(cè)定器》
MT28-2005 《光干涉式甲烷測(cè)定器》
2儀器結(jié)構(gòu)
2.1照明裝置組：是產(chǎn)生干涉條紋的光源部分。
2.2聚光鏡組：將光源會(huì)聚以增強(qiáng)其發(fā)光強(qiáng)度。
2.3平面鏡和折光棱鏡組：平面鏡和折光棱鏡在空間構(gòu)成微小角度，從而產(chǎn)生一定寬度的干涉條紋。在儀器中，這個(gè)微小角度是由傾斜平面鏡來(lái)完成的。
2.4反射棱鏡組：將光線偏轉(zhuǎn)900，并且當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零手輪時(shí)，能移動(dòng)干涉條紋。在攜帶者使用過(guò)程中，為了防止調(diào)零手輪的變化而引起干涉條紋的位移，應(yīng)將調(diào)零護(hù)蓋蓋上。
2.5物鏡組：調(diào)節(jié)物鏡前后距離可改變干涉條紋在分劃板上成像的清晰度。
2.6測(cè)微組：采用光學(xué)平面平行玻璃測(cè)微機(jī)構(gòu)。
2.7目鏡組：用于觀察干涉條紋，可旋轉(zhuǎn)保護(hù)玻璃座來(lái)調(diào)節(jié)可視度。使其能同時(shí)看清干涉條紋和分劃刻線。為了保護(hù)目鏡，儀器帶有目鏡保護(hù)罩，不觀察時(shí)，應(yīng)蓋上。
2.8吸收管組：長(zhǎng)、短吸收管與接頭組為一體。在短吸收管內(nèi)裝氯化鈣或硅膠，用來(lái)吸收水蒸氣。在長(zhǎng)吸收管內(nèi)裝鈉石灰用來(lái)吸收二氧化碳。在使用場(chǎng)合有較多水蒸氣時(shí)，會(huì)引起鈉石灰的潮濕降低效能，因此應(yīng)經(jīng)常注意更換藥品。
2.9氣室組與氣路系統(tǒng)：氣室分三格，兩側(cè)為空氣室，中間一格為甲烷
室，空氣室與盤(pán)型管相連接，他起平衡氣壓的作用。甲烷室通過(guò)彎管、連接管與氣球相通，另一側(cè)彎管連接管與吸收路通向測(cè)量端。要求氣路暢通而不漏。并且空氣室與甲烷室互不通氣。
2.10開(kāi)關(guān)組：共有兩個(gè)開(kāi)關(guān)按鈕，上面一個(gè)用來(lái)控制測(cè)微讀數(shù)部分的照明電路，下面一個(gè)用來(lái)控制測(cè)干涉條紋系統(tǒng)電路。為避免從開(kāi)關(guān)處侵入灰塵，儀器裝有開(kāi)關(guān)保護(hù)套。在使用時(shí)開(kāi)關(guān)保護(hù)套不能取下。
3 使用環(huán)境條件
a 不受環(huán)境空氣中窒息性氣體和氧氣濃度的限制；
b 使用環(huán)境溫度-10～40℃；
c 大氣壓力86～106kPa;
d 相對(duì)濕度≤96%（25℃）。
E 不受環(huán)境空氣中窒息性氣體和氧氣濃度的限制；
4工作原理
儀器的光學(xué)系統(tǒng)見(jiàn)圖1
圖1儀器的光學(xué)系統(tǒng)
儀器由光源1發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡2后到達(dá)平面鏡3，經(jīng)前、后兩表面反射，一部分穿過(guò)氣室5的空氣室，折光棱鏡6將其折回穿過(guò)另側(cè)的空氣室后回到平面鏡3，折 射入平面鏡后，將其后表面（鍍反射膜）反射，于0點(diǎn)附近穿出平面鏡向反射棱鏡7前進(jìn)，經(jīng)偏折后進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。另一部分光束折射入平面鏡后，在其表面反 射，然后穿過(guò)氣室的甲烷室經(jīng)折光棱鏡反射又回經(jīng)甲烷室，傳播到平面鏡3于0點(diǎn)附近經(jīng)平面鏡的反射與上述部分光束一同進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。由于光程差的結(jié)果，在 物鏡聚焦平面上產(chǎn)生光干涉條紋。當(dāng)甲烷室與空氣室都充滿(mǎn)相同的氣體，例如：空氣時(shí)干涉條紋位置不移動(dòng)，但當(dāng)甲烷抽進(jìn)甲烷室時(shí)，干涉條紋相對(duì)原位置移動(dòng)一段 距離。測(cè)量這個(gè)位移量，便可知甲烷在空氣中的含量。
本儀器設(shè)計(jì)成專(zhuān)測(cè)甲烷的儀器，所以該儀器的讀數(shù)，就是甲烷的濃度。儀
器設(shè)置有微動(dòng)手輪（測(cè)微機(jī)構(gòu)），以提高精度。若測(cè)定CO2氣體時(shí)，讀數(shù)應(yīng)乘
以系數(shù)0.95。
5主要技術(shù)參數(shù)
5.1測(cè)量范圍見(jiàn)表1
表1
型號(hào) CJG-10 CJG-100
測(cè)量范圍 0～10% CH4 0～ CH4
目鏡分劃板，小分劃值 0.5% CH4 5% CH4
測(cè)微刻度盤(pán)分劃范圍 0～1% CH4 0～10% CH4
測(cè)微刻度盤(pán)小分劃值 0.02% CH4 0.2% CH4
5.2儀器對(duì)不同示值范圍的基本誤差：CJG-10應(yīng)符合表2的要求。
表2
甲烷濃度% 0＜x≤1 1＜x≤4 4＜x≤7 7＜x≤10
允許誤差% ±0.05 ±0.1 ±0.2 ±0.3
CJG-100應(yīng)符合表3的要求。
表3
甲烷濃度% 0＜x≤10 10＜x≤40 40＜x≤70 70＜x≤100
允許誤差% ±0.5 ±1 ±2 ±3
5.3儀器的電源與燈泡
a 電源： 1#普通干電池一節(jié)；U0：DC1.6V；I0： 3.4A；工作電壓：DC1.5V；工作電流：≤385mA。
b燈泡：電壓：1.35V；功率：3W。
5.4儀器的大外形尺寸與重量
a 外形尺寸：220×130×65mm； b.重量： 1.8 kg。
6儀器的使用與實(shí)測(cè)
6.1使用
測(cè)定甲烷（CH4）的濃度的準(zhǔn)確程度，除由于儀器本身的精度決定以外，能否正確使用儀器也是主要因素之一，現(xiàn)將使用儀器中的幾個(gè)主要方面介紹如下：
使用前的準(zhǔn)備工作
a 裝藥：先將氯化鈣或硅膠、鈉石灰等藥品裝入吸收管內(nèi)，藥品顆粒大小以3～5mm為宜。
（注意：在檢查儀器性能時(shí)，必須將吸收管串入氣路中，方可對(duì)其儀器進(jìn)行校驗(yàn)）
b 對(duì)各氣路部分，進(jìn)行堵漏檢查。
先檢查吸氣球是否漏氣，檢查的方法：用一只手壓扁吸氣球壓出球內(nèi)氣體，用另一只手壓住球上的橡膠管，如球不立即膨脹還原，就說(shuō)明球不漏氣。用不漏氣的氣球 檢查甲烷氣路系統(tǒng)的暢通情況。檢查的方法：將氣球接入甲烷氣路系統(tǒng)中，壓扁吸氣球后，立即放開(kāi)，吸氣球很快鼓起來(lái)，就說(shuō)明該氣路暢通。
然后檢查甲烷氣路的漏氣情況。檢查的方法：將甲烷氣路接入700mm水柱高度的壓力計(jì)中，歷時(shí)1min如水柱高度不下降，就說(shuō)明該氣路不漏。
c 檢查干涉條紋是否清晰。
d 用新鮮空氣清洗氣室。使用以前必須在和使用地區(qū)溫度相近（好不超過(guò)5℃）的新鮮空氣清洗甲烷室。這樣可以減少由于溫度的變化引起對(duì)調(diào)好零位的條紋的移動(dòng)。
e 干涉條紋零位的調(diào)整：（見(jiàn)圖2）先按下開(kāi)關(guān)5，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)手輪1，使刻度盤(pán)的零位與指標(biāo)線重合。然后按下開(kāi)關(guān)4，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零手輪2，從目鏡中觀察，把干涉條 紋中*條或第二條黑條紋中的任一條紋與分劃板上的零位線對(duì)準(zhǔn)，并記住所對(duì)應(yīng)的這條黑條紋 ，旋上護(hù)蓋，此后護(hù)蓋不宜再旋動(dòng)，以免零位變動(dòng)。
f 使用時(shí)加動(dòng)物皮制作的皮套。
i 更換電池時(shí)必須在井上安全場(chǎng)所進(jìn)行。
6.2 實(shí)測(cè)
a 甲烷含量的測(cè)定：測(cè)定時(shí)把連接甲烷入口的橡膠管伸入測(cè)定地點(diǎn)，然后握壓吸氣球五、六次，使待測(cè)氣體進(jìn)入甲烷室，由目鏡中觀察干涉條紋移動(dòng)量。先讀出干涉條紋在分劃板上移動(dòng)的整數(shù)；
例如：干涉條紋移動(dòng)在2～3%之間，可讀2%，然后轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)手輪1，把對(duì)零位所選用那根黑線移動(dòng)到 2%的刻線上，然后按下測(cè)微照明電路的開(kāi)關(guān)，讀出刻度盤(pán)上的讀數(shù)為小數(shù)，如果在 0.24～0.26% 之間，可讀為 0.25%，這是所測(cè)定的結(jié)果是：
2%+0.25%=2.25%
測(cè)定完成后應(yīng)把刻度盤(pán)轉(zhuǎn)到零位位置。
b測(cè)定二氧化碳(CO2)氣體含量：若將此儀器測(cè)定用在（沒(méi)有甲烷）二氧化碳?xì)怏w含量很高礦井中，此時(shí)的吸收劑不用鈉石灰。為了吸收水蒸氣可用氯化鈣或硅膠，實(shí)際含量應(yīng)為所得的讀數(shù)乘以常數(shù)Q。（Q=0.95）
若將此儀器測(cè)定用在有甲烷,且二氧化碳?xì)怏w含量很高礦井中，或者說(shuō)在測(cè)定甲烷的同時(shí)又測(cè)定二氧化碳，就必須先測(cè)定甲烷和二氧化碳的混合含量（此時(shí)吸收水蒸 氣的吸收劑不用鈉石灰，只用氯化鈣），然后用鈉石灰吸收二氧化碳而測(cè)定，把兩次測(cè)得的結(jié)果相減所得的差乘以Q既是二氧化碳的實(shí)際含量。例如：測(cè)得的混合含 量為4%，甲烷的含量為2%，則二氧化碳的含量為：
（4%－2%）×0.95=1.9 % CO2
圖2儀器的使用
CJG-100型圖樣同CJG-10型。
7儀器的維修與保養(yǎng)
7.1維護(hù)
光干涉式甲烷測(cè)定器是精密的光學(xué)儀器，使用時(shí)必須注意維護(hù)，避免儀器受到較大振動(dòng)與沖擊，以防止內(nèi)部零件發(fā)生位移。注意防潮，注意清潔防止外界污物、灰塵由氣路和縫隙進(jìn)入儀器，否則應(yīng)進(jìn)行清洗，若已發(fā)生故障，必須立即停止使用，進(jìn)行修理檢驗(yàn)合格后才準(zhǔn)使用。
7.2一般的故障與檢修
a 干涉條紋消失：
一般多是由于光源系統(tǒng)的故障，如燈泡燒壞，線路損壞，燈泡發(fā)生位移，光屏移動(dòng)和各光學(xué)零件發(fā)生位移等原因引起。因此尋找干涉條紋之前應(yīng)先檢查線路是否正常，燈泡是否良好及其他零件的位置是否適當(dāng)。
b 讀數(shù)不準(zhǔn)，其原因如下：
1)儀器的氣密性差，將嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性，應(yīng)對(duì)氣密進(jìn)行檢修。
2)吸收劑等藥品失效，致使把甲烷和二氧化碳的混合量誤認(rèn)為是甲烷含量，造成所測(cè)甲烷含量比實(shí)際甲烷含量偏高。
3)盤(pán)形管堵，可使讀數(shù)偏移。
4)因儀器望遠(yuǎn)鏡有視差，測(cè)微部分有行差（指刻度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，熱條紋不在分劃板上正好移動(dòng)一格）而使讀數(shù)不準(zhǔn)。
使用者可根據(jù)故障原因進(jìn)行檢修。若不能排除故障，應(yīng)送修理單位進(jìn)行檢修。
c 儀器的校正方法：
儀器在使用一段時(shí)間或經(jīng)過(guò)修理之后，都必須經(jīng)過(guò)精密校對(duì)。校對(duì)一般采用較簡(jiǎn)單的水柱壓力法，其基本誤差(精度)應(yīng)符合表2要求,其水柱高度見(jiàn)表3
表3 單位：mmH2O
濃度
（CH4） 校正地點(diǎn)溫度 ℃
5 10 15 20 25 30 35
1% 50.0 50.9 51.8 52.7 53.6 54.5 55.4
2% 100.1 101.9 103.7 105.5 107.3 109.1 110.9
3% 150.1 152.8 155.5 158.2 160.9 163.6 166.3
4% 200.2 203.8 207.4 211.0 214.6 218.2 221.8
5% 250.2 254.7 259.2 263.7 268.2 272.7 277.2
6% 300.2 305.6 311.0 316.4 321.8 327.2 332.6
7% 350.3 356,6 362.9 369.2 375.5 381.8 388.1
8% 400.3 407.5 414.7 421.9 429.1 436.3 443.5
9% 450.4 458.5 466.5 474.7 482.8 490.9 499.0
10% 500.4 509.4 518.4 527.4 536.4 545.4 554.4
儀器經(jīng)檢修后除進(jìn)行精度檢查外，還應(yīng)按MT28-94標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)檢查以下幾項(xiàng)技術(shù)性能
（1）自由跌落試驗(yàn)：
在混凝土臺(tái)上放置厚度為50mm的紅松板，將不帶護(hù)套的儀器除目鏡側(cè)外的其他各面從100mm高處自由落下各1次，每次跌落后讀取干涉條紋的移動(dòng)量,應(yīng)不大于相當(dāng)甲烷濃度的±2.0%。
（2）氣密性能試驗(yàn)：將儀器氣路系統(tǒng)，空氣室和盤(pán)形管等分別加上水柱高為700mm的壓力,歷時(shí)1min，不得漏氣。
（3）穩(wěn)定性試驗(yàn)： 在20±2%℃條件下，對(duì)帶護(hù)套的儀器，經(jīng)24h后觀察其條紋的移動(dòng)量，應(yīng)不大于相當(dāng)甲烷濃度的±2.0%。
