第一節(jié)光學(xué)瓦斯檢定器的特點(diǎn)及構(gòu)造一、光學(xué)瓦斯檢定器的功能和特點(diǎn)光學(xué)瓦斯檢定器，是用來測(cè)定瓦斯?jié)舛龋部蓽y(cè)定其他氣體（如二氧化碳等）的濃度的一種儀器。按其測(cè)量瓦斯?jié)舛鹊姆秶譃椋ň龋┖停ň龋﹥煞N。這種儀器的特點(diǎn)是攜帶方便，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，且有足夠的精度：但構(gòu)造復(fù)雜，維修不便。二、光學(xué)瓦斯檢定器的構(gòu)造光學(xué)瓦斯檢定器有很多種類，我國(guó)生產(chǎn)的主要有和型，其外形和內(nèi)部構(gòu)造基本相同，現(xiàn)以—型為例說明其構(gòu)造如下。—型瓦斯檢定器外形是個(gè)矩形盒子，其由氣路、光路和電路三大系統(tǒng)組成，如圖所示。1、氣路系統(tǒng)。由吸氣管、進(jìn)氣管、水分吸收管、二氧化碳吸收管、吸氣橡皮球、氣室（包括瓦斯室和空氣室）和毛細(xì)管等組成。其主要部件的作用是：氣室用于分別存貯新鮮空氣和含有瓦斯或二氧化碳的氣體；水分吸收管內(nèi)裝有氯化鈣（或硅膠），用于吸收混合氣體中的水分，使之不進(jìn)入瓦斯室，以使測(cè)定準(zhǔn)確；毛細(xì)管，其外端連通大氣，其作用是使測(cè)定時(shí)的空氣室內(nèi)的空氣溫度和絕對(duì)壓力與被測(cè)地點(diǎn)（或瓦斯室內(nèi)）的溫度和絕對(duì)壓力相同，同時(shí)又使含瓦斯的氣體不能進(jìn)入空氣室；二氧化碳吸收管內(nèi)裝有顆粒直徑為的鈉石灰，用于吸收混合氣體中的二氧化碳，以便準(zhǔn)確地測(cè)定瓦斯?jié)舛取D+,-—型光學(xué)瓦斯檢定器.—外形圖；/—內(nèi)部構(gòu)造—目鏡；—主調(diào)螺旋，—微調(diào)螺旋；—吸氣孔；—進(jìn)氣孔；0—微讀數(shù)觀察窗；1—微讀數(shù)電門；2—光源電門；—水分吸收管；—吸氣橡皮球；—二氧化碳吸收管；—干電池；—光源蓋；—目鏡蓋；—主調(diào)螺旋蓋；0—燈泡；1—光柵；2—聚光鏡；—光屏；—平行平面鏡；—平面玻璃；—?dú)馐?；—反射棱鏡；—折射棱鏡；—物鏡；0—測(cè)微玻璃；1—分劃板；2—場(chǎng)鏡；—目鏡保護(hù)蓋，—毛細(xì)管2、光路系統(tǒng)。如圖所示。3、電路系統(tǒng)。其功能和作用是為光路供給電源。由電池、燈泡0、光源蓋、光源電門2和微讀數(shù)電門1組成。2-圖—型瓦斯檢定器的光路系統(tǒng)圖—光源；—聚光鏡；—平面鏡；—平行玻璃；—?dú)馐?；—折光棱鏡；+—反射棱鏡；,—望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)第二節(jié)光學(xué)瓦斯檢定器的工作原理光學(xué)瓦斯檢定器是根據(jù)光干涉原理制成的。它的光路系統(tǒng)如圖所示。其工作原理如下：由光源發(fā)出的光，經(jīng)聚光鏡到達(dá)平面鏡。并經(jīng)其反射與折射形成兩束光，分別通過空氣室和瓦斯室，再經(jīng)折光棱鏡折射到反射棱鏡+，再反射給望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng),。由于光程差的結(jié)果，在物鏡的焦平面上將產(chǎn)生干涉條紋。由于光的折射率與氣體介質(zhì)的密度有直接關(guān)系，如果以空氣室和瓦斯室都充入新鮮空氣產(chǎn)生的條紋為基準(zhǔn)（對(duì)零），那么，當(dāng)含有瓦斯的空氣充入瓦斯室時(shí)，由于空氣室中的新鮮空氣與瓦斯室中的含有瓦斯的空氣的密度不同，他們的折射率即不同，因而光程也就不同，于是干涉條紋產(chǎn)生位移，從目鏡中可以看到干涉條紋移動(dòng)的距離。由于干涉條紋的位移大小與瓦斯?jié)舛鹊母叩统烧汝P(guān)系，所以，根據(jù)干涉條紋的移動(dòng)距離就可以測(cè)知瓦斯的濃度。我們?cè)诜謩澃迳献x出位移的大小，其數(shù)值就是測(cè)定的瓦斯?jié)舛?。第三?jié)光學(xué)瓦斯檢定器的規(guī)范操作一、使用光學(xué)瓦斯檢定器之前的準(zhǔn)備工作須對(duì)瓦斯檢定器進(jìn)行以下檢查工作：檢查藥品性能。檢查水分吸收管中的氯化鈣（或硅膠）和外接的二氧化碳吸收管中的鈉石灰是否變色，若變色則失效，應(yīng)打開吸收管更換新藥劑，新藥劑的顆粒直徑要在之間，不可過大或過小。因?yàn)轭w粒過大不能充分吸收通過氣體中的水分或二氧化碳；顆粒過小又容易堵塞甚至其粉末被吸入氣室內(nèi)。顆粒直徑不合要求會(huì)影響測(cè)定的精度。檢查氣路系統(tǒng)。首先檢查吸氣球是否漏氣：用手捏扁吸氣球，另一手掐住膠管，然后放松氣球，若氣球不脹起，則表明不漏氣；其次，檢查儀器是否漏氣：將吸氣膠皮管同檢定器吸氣孔連接，堵住進(jìn)氣孔，捏扁吸氣球，松手后球不脹起為好；最后，檢查氣路是否暢通，即放開進(jìn)氣孔，捏放吸氣球，以氣球癟起自如為好。檢查光路系統(tǒng)，按下光源電門，由目鏡觀察，并旋轉(zhuǎn)目鏡筒，調(diào)整到分劃板清晰為止，再看干涉條紋是否清晰，如不清晰，可取下光源蓋，擰松燈泡后蓋，調(diào)整燈泡后端小柄，同時(shí)觀察目鏡內(nèi)條紋，直到條紋清晰為止。然后擰緊燈泡后蓋，裝好儀器。清洗瓦斯室。在地面或井下新鮮空氣中，手捏氣球次。對(duì)零。按下微讀數(shù)盤的零位刻度與指標(biāo)線重合；旋下主調(diào)螺旋蓋，再按下光源電門，調(diào)動(dòng)主調(diào)螺旋，同時(shí)觀看目鏡，在干涉條紋中選定一條黑基線與分劃板的零位相重合，并記住這條黑基線；然后，一邊觀看目鏡一邊蓋好主調(diào)螺旋蓋。二、使用光學(xué)瓦斯檢定器測(cè)定瓦斯?jié)舛葢?yīng)按以下方法和步驟進(jìn)行：1、調(diào)零。在待測(cè)地點(diǎn)附近的進(jìn)風(fēng)巷道中，捏放氣球數(shù)次，然后檢查微讀數(shù)盤的零位刻度與指標(biāo)是否重合，選定的黑基線與分劃板的零位是否重合。若有移動(dòng)，則按“對(duì)零”操作方法進(jìn)行調(diào)整，使光譜處在零位狀態(tài)。2、測(cè)定。將連接在二氧化碳吸收管進(jìn)氣口的膠皮管伸向待測(cè)位置，然后捏放氣球次，將待測(cè)氣體吸入瓦斯室。3、讀數(shù)。按下光源電門、由目鏡中觀察黑基線的位置。如其恰與某整數(shù)刻度重合，讀出該處刻度數(shù)值，即為瓦斯?jié)舛?；如果黑基線位于兩個(gè)整數(shù)之間，如圖中所示，則應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺旋，使黑基線退到較小的整數(shù)位置上，如圖中所示，然后，從微讀數(shù)盤上讀出小數(shù)位，整數(shù)與小數(shù)相加就是測(cè)定出的瓦斯?jié)舛?，例如，若從整?shù)位讀出的數(shù)值為，微讀數(shù)為+，則測(cè)定的瓦斯?jié)舛?,。4、光學(xué)瓦斯檢定器安全操作規(guī)程1、光學(xué)瓦斯檢定器應(yīng)配備專人保管、專人使用、經(jīng)常檢查維護(hù)，每季至少要進(jìn)行一次檢驗(yàn)。2、對(duì)儀器必須輕拿輕放，避免碰撞和震動(dòng)。3、經(jīng)常保持儀器及存放地點(diǎn)的清潔衛(wèi)生，室內(nèi)溫度應(yīng)保持在0—30C之間，長(zhǎng)時(shí)間不使用的儀器應(yīng)取出干電池，并把吸收管內(nèi)的氯化鈣改裝為鈉石灰。4、對(duì)吸收管進(jìn)行檢查，檢查輔助吸收管內(nèi)的鈉石灰和吸收管的氯化鈣有無失效現(xiàn)象，如有失效則應(yīng)倒出，換入良好的藥劑。5、對(duì)儀器進(jìn)行氣密檢查：先檢查吸氣球本身是否漏氣，然后用手堵儀器口，另一手?jǐn)D壓氣球，如氣球在1分鐘內(nèi)不不還原，則為儀器氣密性良好，發(fā)現(xiàn)漏氣時(shí)，需經(jīng)處理完好方可使用。6、檢查光干涉條紋是否清晰準(zhǔn)確，不清晰的原因是電弱或目鏡調(diào)整位置欠佳。檢查光干涉條紋是否準(zhǔn)確，是用經(jīng)驗(yàn)定度法檢查條紋的寬度，即將第1根黑條紋中心和分劃板的零位線對(duì)準(zhǔn)，觀察第5根采紋是否與70%的求值線相對(duì)。不相對(duì)即儀器精度不符合要求，不準(zhǔn)使用。7、在井底新鮮空氣處，連續(xù)擠壓吸氣球5—7次，清洗瓦斯室。8、對(duì)零點(diǎn)：先把測(cè)微鈕內(nèi)微量刻度盤上的零位線與觀察窗的中線對(duì)齊（習(xí)慣上是將側(cè)微手輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到轉(zhuǎn)不動(dòng)為止），然后按壓上部按鈕，從目鏡觀察光諳，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)微組的調(diào)節(jié)手輪，任選一干涉條紋作為基線與零位線對(duì)準(zhǔn)。9、吸入瓦斯前，首先檢查光譜是否移動(dòng)的位置。10、把輔助吸收管伸到巷道較高處（可利用檢驗(yàn)杖伸到高頂處）或所要測(cè)定的地點(diǎn)，擠壓吸氣球5—7次。11、觀察光譜移動(dòng)的位置，如移動(dòng)不超過1%，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微手把基線對(duì)到零位，在微量刻度盤上讀出瓦斯?jié)舛劝俜种泓c(diǎn)幾，如光譜基線移動(dòng)超過1、2、3、4……（%）的整數(shù)，然后再觀察微量刻度盤，讀出小數(shù)，即瓦斯的濃度。12、讀數(shù)后，隨手將微量刻度盤退到零位。13、按上述方法，首先測(cè)出瓦斯?jié)舛取?4、取下膠管一端裝鈉石灰的輔助管，按照測(cè)量瓦斯的方法測(cè)出一地點(diǎn)的混合氣體濃度。15、從混合氣體濃度中減去瓦斯?jié)舛?，就是所測(cè)定的二氧化碳的濃度，由于二氧化碳和瓦斯的折射率不同，所以測(cè)出的二氧化碳的乘以系數(shù)0.955,才是二氧化碳的實(shí)際濃度。16、所測(cè)空氣中，氧氣濃度降低對(duì)測(cè)定精度有較大影響，氧氣濃度20%以下時(shí)，應(yīng)考慮測(cè)瓦斯?jié)舛人艿挠绊?。光學(xué)瓦斯檢定器的使用保養(yǎng)注意事項(xiàng)?攜帶和使用時(shí)，防止和其他硬物碰撞，以免損壞儀器內(nèi)部零件和光學(xué)鏡片。?光干涉條紋不清晰，往往是由于空氣濕度過大，光學(xué)玻璃上有霧?；蚧覊m附在上面以至光學(xué)系統(tǒng)有毛病造成的。如果調(diào)動(dòng)光源燈泡后不能達(dá)到目的，就要由修理人員拆開進(jìn)行擦拭，或調(diào)整光路系統(tǒng)。3?測(cè)定時(shí)，如果空氣中含有一氧化碳、硫化氫等其他氣體時(shí)，因?yàn)闆]有這些氣體的吸收劑，將使瓦斯測(cè)定結(jié)果偏高。為消除這一影響，應(yīng)再加一個(gè)輔助吸收管、管內(nèi)裝有顆?；钚蕴伎上蚧瘹溆绊?，裝有40%氧化銅和60%二氧化錳的混合物，可消除一氧化碳的影響。4?在火區(qū)、密閉區(qū)等嚴(yán)重缺氧地點(diǎn)，由于氣體成分變化大，用光學(xué)瓦斯檢定器測(cè)定瓦斯時(shí)，測(cè)定結(jié)果會(huì)比實(shí)際濃度偏大很多（試驗(yàn)可知，氧氣濃度每降低1%，瓦斯?jié)舛葴y(cè)定結(jié)果約偏大0?2%）。這時(shí)，必須采取