一 概述
1、产品特点及用途
光干涉式甲烷测定器(以下简称仪器)是一种应用光干涉原理,测量甲烷、二氧化碳等气体浓度的便携式仪器,仪器具有测量精度高、操作简单快捷、使用方便等特点。主要用于存在易燃、易爆可燃性气体混合物的工作环境中测量甲烷浓度。
2、型号组成及其代表意义
3、产品执行标准
MT 28-2005《光干涉式甲烷测定器》
二、结构特征与工作原理
1、仪器的结构特征如图1所示:
1)仪器构成
仪器由装配在机壳内的光学系统和配置在机壳上的瓦斯抽出嘴12、瓦斯进入嘴11、测微手轮16、刻度盘窗口15、目镜13、目镜护罩14、调零手轮19、护盖18、照明开关组17、电池盖20等构成;吸收管组由装配好的长吸收管6、短吸收管9、带上下连接气嘴接头7和两端的带气嘴螺盖5和10构成;吸气球组由气球2、排气阀1、吸气阀3、连接胶管4构成。
2)功能和连接
(1)瓦斯抽出嘴12同吸气球连接胶管4连接,起吸气泵的作用。
(2)瓦斯进入嘴11同吸收管组短吸收管端的气嘴10通过配套胶管连接,对吸入气体过滤湿气和吸收二氧化碳。
(3)目镜:观测干涉条纹整数移动量,调节目镜筒可调整视场焦距。
(4)测微手轮:微测干涉条纹小数移动量。
(5)刻度盘窗口:指示干涉条纹小数移动值。
(6)调零手轮:调整干涉条纹零位。
2、工作原理
仪器的工作原理见光学系统图如图2所示。由光源发出的散射光经聚光镜聚焦的光束到达平面镜,其中一部分光束通过平面镜反射,经气室的空气到达折光棱镜,折光棱镜将其折射回另一侧的空气室后回到平面镜并折射到后表面的反射膜上,通过反射膜反射到反射棱镜后经偏折进入望远镜系统。另一部分光束折射入平面镜后,在其后表面反射膜反射,穿过气室的甲烷经折光棱镜反射又回经甲烷室到平面镜,经平面镜的反射后与上述部分光束一同进入反射棱镜,经偏折进入望远镜系统。由于光程差的结果,在物镜的焦平面上产生干涉条纹,通过目镜即能观察到干涉条纹。当甲烷室与空气室都充满相同的气体(例如空气)时,干涉条纹位置不移动,但当甲烷抽进甲烷室,由于光束通过的介质发生改变,干涉条纹相对原位置移动一段距离。测量这个位移量,便可知甲烷在空气中的含量。
三 主要技术参数
表1
型 号 | CJG10 | CJG100 |
测量范围(%CH4) | 0~10 | 0~100 |
目镜分划板最小分划值(%CH4) | 0.5 | 5 |
测微刻度盘分划范围(%CH4) | 0~1 | 0~10 |
测微刻度盘最小分划值(%CH4) | 0.02 | 0.2 |
防爆标志 | CJG10 ExibⅠ CJG100 ExibⅠMb | |
光源 | 2.5V/0.3A灯泡(电珠) | |
电源 | 2节1.5V/R20锌锰电池串联,额定电压Ue:3.0V,最高输出电压Uo:3.14V,最大输出电流Io:4.5A。 | |
外形尺寸 | 218mm×123mm×65mm | |
重量 | 1.8Kg | |
使用环境 | 工作温度:(0~40)℃;相对湿度:≤90%;大气压力:(86~110)kPa; |
表2
CJG10 | ||||
量程(%CH4) | 0~1 | >1~4 | >4~7 | >7~10 |
允许误差(% CH4) | ±0.05 | ±0.1 | ±0.2 | ±0.3 |
CJG100 | ||||
量程(%CH4) | 0~10 | >10~40 | >40~70 | >70~100 |
允许误差(% CH4) | ±0.5 | ±1.0 | ±2.0 | ±3.0 |
四、使用、操作
1、使用前的准备工作
1)装药:首先将颗粒大小为(2~3)mm的氯化钙或硅胶,(4~5)mm钠石灰等药品装入吸收管内,其中氯化钙或硅胶按海绵垫→花垫片→药品(装至一半处)→圆垫片→药品→花垫片→海绵垫的顺序依次装配(在短吸收管内装氯化钙或硅胶,用来吸收湿气,在长吸收管内装钠石灰,用来吸收二氧化碳。如果主要作甲烷测量,且湿气较大时,最好在长管内装氯化钙或硅胶,在短管内装钠石灰)。
在检查仪器性能时,必须将吸收管串入气路中,方可对仪器进行性能检查。
2)检查吸气球是否漏气。检查的方法:将吸气球上的橡皮管打弯捏紧后压扁吸气球,当松开被压扁的气球时,气球膨胀还原时间不少于3分钟,说明不漏气。
3)检查甲烷气路系统的通畅情况。检查方法:用不漏气的气球接入甲烷气路系统中,压扁气球后立即放开,气球很快鼓起来,说明该气路畅通。
4)检查甲烷气路的漏气情况。检查方法:将气路接入700毫米水柱高度的压力计中,历时1分钟,如水柱不下降,说明该气路不漏气。
5)用新鲜空气清洗气室。使用以前必须在和使用地区温度相接近(相差不超过5℃)的新鲜空气中清洗甲烷室。这样可以减少由于温度的变化引起对调好零位的条纹移动。
6)干涉条纹的零位调整(见图3):
旋开套在调零手轮3上的护盖2,按开关5,转动测微手轮1,使刻度盘的零位与指示线重合。按下开关6,转动调零手轮3,取下目镜护套4从目镜中观察,把干涉条纹中第一条或第二条黑条纹中的任一条纹与分划板上的零位线对准,并记住所对应的黑条纹,旋上护盖2。
(注:护盖不宜旋的太紧,以防止压迫壳体造成干涉条纹位移)
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五、常见故障与排除(见表5)
表5
序号 | 故障现象 | 原因分析 | 排除方法 |
1 | 干涉条纹消失 | (一般多是由于光源系统的故障)如灯泡烧坏,线路损坏,灯泡位置移动,光屏移动和内部各光学零件变位等原因所引起。 | 因此寻找干涉条纹之前应先检查开关线路是否正常,灯泡是否良好,及其它零件的位置是否适当等。 |
2 | 漏气 | 仪器的气室气密性差,将严重影响测量结果的真实性 | 应对气室进行检修。 |
3 | 测量不准确 | 吸收剂等药品失效;或者吸收剂药品装药错误。致使把甲烷和二氧化碳的混合含量误认为是甲烷含量,造成所测甲烷含量比实际含量偏高。 | 更换需测参数对应的吸收剂药品,或失效的药品。 |
4 | 测不出值 | 盘形管堵,可使读数偏移。 | 更换盘形管 |
5 | 读数不清 | 因仪器望远镜有视差,测微部分有行差(指刻度盘转动一周,而条纹不在分划板上正好移动一格)而使读数不准。 | 使用者可根据故障原因进行检修。若不能排除,应送修理单位进行检修。 |
六、注意事项
1、仪器使用前请认真阅读本说明书,并按要求正确操作;
2、仪器在携带和使用时应放置在皮套内,注意保持清洁,避免剧烈碰撞;
3、仪器应由专业人员维修,维修时请使用本公司提供的配件;
4、仪器应遵照有关部门规定进行定期标定;
5、仪器严禁在井下拆解或修理。
6、仪器的检修、标校要定期进行,一般每半年进行一次,以确保准确性。
7、仪器光源使用的灯泡经过灯泡引爆试验合格,使用者不得随意更换。
8、仪器电源使用的电池经过电池短路试验合格,使用者不得使用本说明书规定以外其他规格的电池。
七、成套性
1、仪器 1台;
2、保护套(皮盒) 1个;
3、气球组 1套;
4、吸收管组 1套;
5、灯泡 2只;
6、胶管 (1500mm) 1根;
7、圆珠笔 1支;
8、温度计 1支;
9、电池 2节;
10、使用说明书 1本;
11、合格证 1份。
八、开箱及检查
打开包装箱后根据《装箱单》或本说明书第七章“成套性”检查仪器配件是否齐全。
九、贮存、运输
1、仪器可采用包括陆运、水运和空运在内的各种方式进行运输,运输中须防止雨淋,防止与腐蚀品混装。
2、仪器应贮存于空气流通,无腐蚀性气体,无滴水和液体侵袭,空气相对湿度不大于90%,温度为(0~40)℃的仓库中。
十、保修说明
本产品保修期为12个月,自发货之日起计算。在此期间非人为原因损坏,本公司负责免费维修(不可抗拒因素除外,例如:自然灾害、战争等)。
2、仪器一经使用不得退换。保修期内因质量原因引起的损坏厂家负责保修。