1、光干涉式甲烷測定器的裝配與調(diào)整方法摘 要 光干涉式甲烷測定器是煤礦安全監(jiān)測普遍使用的安全儀器，它是根據(jù)光的干涉原理測定甲烷 的濃度，是日本理研計(jì)器株式會社遷二郎博士于 1930 年研究發(fā)明的。在當(dāng)時(shí)是一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)明， 在今天也是一件“功在當(dāng)代、利在千秋”的豐功偉績。經(jīng)過 80 年的發(fā)展，儀器的外形、重量各方面 都發(fā)生了巨大的變化，先后經(jīng)歷了 4型、5型ZG-2型、AQG-1型、GWJ-1A型、GWJ-1型、GWJ-2 型和AQG-2型等儀器，重量也有最初的10kg變成了 1kg左右，隨著甲烷測定器的廣泛使用，煤礦安 全監(jiān)察員對其依賴性也日益增強(qiáng)，所以，如何保證甲烷測定器準(zhǔn)確性這項(xiàng)工作就變得異

2、常重要。光干涉式甲烷測定器的維修、裝配與調(diào)整，是檢測甲烷測定器準(zhǔn)確與否最基本的工作。甲烷測定 器是一種精密的光學(xué)儀器，單鏡片元件就有 7 組，組裝采用機(jī)械、膠合、混合、插接等多種方法，工 作繁瑣、精細(xì)，需要工作人員既有一定的理論基礎(chǔ)，更要有長時(shí)間的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為此，本文從甲烷測 定器的初步裝配到調(diào)卡腰圖形、反射棱鏡、物鏡、干涉條紋、小數(shù)精度5個(gè)主要方面進(jìn)行了闡述，已 期望更多的同行對此進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞 光干涉式甲烷測定器；裝配；調(diào)整光干涉式甲烷測定器的裝配與調(diào)整方法張磊1. 儀器的裝配 一臺儀器經(jīng)過仔細(xì)清潔、擦拭外表及內(nèi)部零件后，各光學(xué)零件應(yīng)沿光軸方向規(guī)整的安裝在各個(gè)位 置上，各零件應(yīng)沒有明顯的

3、歪斜，件與件之間或組件與本體之間應(yīng)沒有空隙，螺絲松緊合適，不產(chǎn)生 應(yīng)力（注意：物鏡組安裝時(shí)應(yīng)將物鏡直接固定在沿光軸的最上方，方便在其后的成像清晰度的調(diào)整； 聚光鏡組安裝的離光源越近干涉條紋就會越亮、越清。晰各）零件裝配的是否美觀、整齊、牢固、可 靠，不僅能提高儀器的性能，還能延長儀器的使用壽命，所以，各零件裝配完成后，要先整體看一下 是否規(guī)整。2. 零部件的調(diào)整 儀器裝配完畢，必須將有關(guān)的零部件的位置、角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，經(jīng)過粗調(diào)和細(xì)調(diào)，達(dá)到找到 干涉條紋和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求的目的。在調(diào)整的過程中主要有以下步驟需要仔細(xì)的掌握：調(diào)卡腰圖形 卡腰圖形的調(diào)整是整個(gè)調(diào)整過程中的首要環(huán)節(jié)，它的大小和位

4、置如果不準(zhǔn)，就是找到了干涉條紋，裝上氣室也會受阻擋。一個(gè)規(guī)整好看的卡腰圖形是干涉條紋正確清晰的首要保證。調(diào)整具體方法 是：將找光片位于折光棱鏡前，找光片的中心沿線切在固定氣室螺孔右側(cè)邊緣處，這時(shí)看到的卡腰圖 形應(yīng)為高2040） mm,寬（47） mm的雙馬鞍圖形，如果卡腰圖形上下或左右偏離，則將光源左 右或上下串動(dòng)，如果調(diào)整達(dá)不到理想狀態(tài)，再通過改變聚光鏡組、平面鏡組的角度解決，其他的鏡組 不要調(diào)整（注意：卡腰圖形過寬會造成黑條紋粗的情。況卡）腰圖形調(diào)整好后，平面鏡組、聚光鏡 組、光源組的位置就不要輕易動(dòng)了。調(diào)反射棱鏡 卡腰圖形調(diào)好后，在目鏡中查看干涉條紋是否出現(xiàn)，是否清晰，若只看到分劃板上有

5、亮光，而無 干涉條紋，這時(shí)只要用改錐左右撬動(dòng)反射棱鏡座就可看到干涉條紋了。干涉條紋找到后，小調(diào)光源 組，保證分劃板上的視場充分（注意：因?yàn)榍藙?dòng)了反射棱鏡底座，容易造成反射棱鏡的卡澀現(xiàn)象，在 使用過程中調(diào)整零點(diǎn)時(shí)，會找不到干涉條紋，為避免此種現(xiàn)象，應(yīng)將調(diào)零手輪全部旋出后再擰上看干 涉條紋是否依然存在，若沒有，應(yīng)重復(fù)尋找卡腰圖形的過程，以防止調(diào)零手輪卡澀反射。棱鏡底座）調(diào)物鏡 接通光源，查看在分劃板上的刻度線和干涉條紋是否同時(shí)看的清晰。具體方法是：將目鏡正方向或逆方向慢慢旋轉(zhuǎn)，調(diào)整到看清分劃板上的刻度線后，再松開固定鏡組的螺絲，向下逐漸移動(dòng)物鏡 組，看到細(xì)直、清晰的干涉條紋后，固定物鏡組，以下的調(diào)

6、整就不要再動(dòng)物鏡了。物鏡的主要作用是 能夠看到清晰的干涉條紋，物鏡組的上下移動(dòng)雖然可以改變干涉條紋的寬窄，但是不能用此法來調(diào)整 儀器的示值誤差（注意：物鏡組如果固定不正，左右歪斜，就會出現(xiàn)兩條黑條紋與分劃板刻線基本平 行，而兩側(cè)對稱的彩色條紋線傾斜、彎折的情況，所以，必須將物鏡組沿光軸方向。固定正）調(diào)干涉條紋 干涉條紋間的寬窄決定示值誤差的大小，它是由平面鏡和折光棱鏡反射面的夾角所決定的，傾斜 角的度數(shù)約為平面鏡與本體垂直線1后，角度大了干涉條紋就窄，小了就寬，它以四個(gè)條紋寬度表 示，即第1 條基準(zhǔn)黑條紋對準(zhǔn)分劃板0“”刻度線，那么第5 條干涉條紋應(yīng)正對著7“%”刻度線處；對于AQG-2型儀器

7、應(yīng)正對著8.5%”處，GJ-2型儀器應(yīng)正對著70%”處。干涉條紋的寬窄可通過 修磨平面鏡底座和墊錫紙的方法解決，寬了墊前，窄了墊后；或者寬了磨后，窄了磨前（注意：干涉 條紋的寬窄一般通過改變平面鏡向后傾斜的度數(shù)調(diào)整，折射棱鏡一般保持不動(dòng)，推薦使用墊錫紙的方 法來改變干涉條紋的寬窄。）調(diào)小數(shù)精度 調(diào)小數(shù)精度又叫調(diào)一分。測微鏡組就是用來調(diào)整干涉條紋在測微器刻度盤上讀二位小數(shù)準(zhǔn)確值 的。調(diào)整方法是：擰調(diào)零手輪先將第1 條基準(zhǔn)黑條紋調(diào)到“1%”位置，再擰測微手輪使測微器從 “0”刻度線調(diào)到“1%”，相應(yīng)的在“1%”位置的基準(zhǔn)黑條紋應(yīng)恰好回到零位。如果超出則為干涉條紋 寬了，反之則窄了。這時(shí)通過上下串動(dòng)測微鏡組改變小數(shù)值大小，若大了則向下移，小了則向上移 （注意：讀二位小數(shù)準(zhǔn)確值其允許誤差0為.02）。在上述各項(xiàng)都裝調(diào)好后，可裝入氣室。一般卡腰圖形位置調(diào)整準(zhǔn)確，氣室良好，氣室組等就會很 順利地裝上，對干涉條紋不會出現(xiàn)明顯的影響。工作單位【山東省萊蕪市計(jì)量檢定測試所】郵編【271100】參考文獻(xiàn)1諶永華周宗福董自兵杜建