矿井气候条件及有害气体浓度测定

1、矿井气候条件及有害气体浓度测定一、实验目的1、学习比长式CO检定管的原理，并掌握其测定方法。2、了解DQJD-1型多种气体检定器及AQY-50型唧筒的构造，并掌握其使用方法。3、学习空盒气压计、干湿球温度计等测定气候条件常用仪表的原理、构造，并掌握其使用方法。4、掌握空气密度和卡他度的测算方法。二、实验内容1、空盒气压计 空盒气压计(图1)是由一个波纹形金属真空盒和一套杠杆传动机构组成，(真空合内实际还有50-60毫米水银柱的压力)。大气压变化时，真空盒面变形，变形值经杠杆传动机构放大，传动到盒面使指针发生偏转，使用前需要用固定水银气压计来校正，校正时用小螺丝刀微微调节盒侧面调节孔内的螺钉，使

2、其指针指示值与水银气压计一致。（a）外形 （b）结构示意1-金属盒；2-弹簧；3-传递机构；4-指针；5-刻度盘；6-链条；7-弹簧丝；8-固定支点图12、干湿球温度计矿井空气的湿度一般用相对湿度来表示，测定相对湿度常用手摇湿度计(图2)和风扇式湿度计(图3)两种，它们的测定原理一样，湿度计是由两支温度计组成。一支为干温度计，一支为湿温度计(在温度计的水银球面上包裹湿纱布)。用手摇湿度计测定时，手握摇把以每分钟约150转的速度旋转1-2分钟后，立即读取两支温度计的读数(先读湿度计度数)。湿球因其纱布上的水份蒸发吸热，它的示数值偏低，温度越低，蒸发吸热越多，干湿温度计数值差别越大。根据干温度计(

3、或湿温度计)读值（t)及干湿温度计差值(t)查（通风安全学）附录三即可计算出空气的相对湿度()。图 2 图3 图43、卡他温度计及气候条件测量气候条件是空气的温度、湿度和风速三者的综合结果，气候条件的优劣不能单从某个方面去衡量，必须测出其综合结果，测定气候条件一般采用卡他温度计。卡他计(图4)是一种模似人体表面在空气温度、湿度及风速综合作用下散热情况的仪器。它的下端为长圆形贮液球，长约40mm，直径为16mm，表面积为22.6cm2，内贮有色酒精，中部刻有38和35两个刻度，其平均值为36.5，恰似人体温度。其上端也有长园形的空间，以便在测定时容纳上升的酒精，卡他计全长为200mm。卡他计分为

4、干卡他计和湿卡他计两种，前者只测出对流和辐射下的散热效果，后者是在卡他计的贮液球上包裹上湿纱布，能测出对流，辐射和蒸发的综合散热效果。4、比长式CO检定管(1)原理：比长式CO检定管(图5)内装发烟硫酸及硅胶作载体吸附I2O5的指示剂，当CO和I2O5接触时，CO能使I2O5还原出游离碘。1-外壳；2-杜塞物；3-保护胶；4-隔离层；5-指示剂；6-被测气体含量的刻度 图 5 碘和SO3作用生成棕色化合物，反应式如下。 I2O5+5CO5CO2+I2 I2+S03 棕色化合物其变色长度与通过管内的CO浓度成正比，因此可从刻度上直接读出CO的浓度。(2)规格： 西安煤矿安全仪器厂生产的CO检定管

5、按其测定范围分为三种规格，即C1D型(0.00050.01)，ClZ型(0.0050.1)，C1G型(0.051)，供测定不同浓度的CO选用。鹤壁矿务局安全仪器厂生产的CO检定管按其测定范围不同分五种规格：即一型0.00050.005；二型0.0010.05；三型0.0l0.5；四型0.25；五型0.515。5、DQJD-1型多种气体检定器如图6所示，DQJD-1型多种气体检定器是由内弹簧的波纹形皮囊构成，皮囊的一侧有进气阀并与进气口相通，另一侧装有排气阀。测定时将检定管插入进气口，用压缩皮囊，皮囊内的空气从排气口排出。然后将手松开，皮囊在弹簧作用下以一定的速度均匀张开，吸入待测气体，多种气体

6、检测器与比长式CO检定管可配套使用。 图66、AQY-50型唧筒1-气体入口；2-检定管插孔；3-三通阀把； 4-变换阀；5-垫圈；6-活塞筒；7-拉杆；8-手柄图7AQY-50型唧筒(图7)与比长式检定管配套使用，唧筒可抽取被测气体样品，并均匀送入检定管内，它由唧筒活塞，吸气口，排气口和三通开关组成，活塞杆上有050毫升的刻度，可控制取样数量和送气速度，三通开关用以控制气流方向，当开关把手与进气口平行时，唧筒与吸气口连接。当开关把手与排气口平行时，唧筒与排气口连通，位于两者之间(45°)时，被测气体被封闭在唧筒内。三、仪器设备唧筒、多种气体检定器、酒精灯等。四、所需耗材一氧化碳检知

7、管、酒精。五、实验原理、方法和手段1、空盒气压计测定时，在测定地点将其水平放置，并用手轻轻敲击合面数次，消除指针的蠕动现象，待20分钟左右可读数，读数值还需根据仪器所附检定证进行刻度、温度和补充校正。空盒气压计是一种携带式气压计，一般用于井上下非固定地点测大气压。2、干湿球温度计用风扇式湿度计测定时，用专用钥匙将小风扇的发条上紧，风扇转动，使空气以1.73.0m/s的流速经过干湿温度计的水银球面周围，待12分钟，两支温度计示数稳定后即可读值计算。3、卡它计测定时，将干卡它计先放在60-80的热水里使酒精上升至仪器的上部空间1/3处左右，取出抹干，将仪器置于测定地点用秒表记录酒精面从38下降到3

8、5所需要的时间t，可用下式计算卡他度：式中：H干干卡他度，毫卡厘米2秒；F卡他常数，其值为温度从38下降到35时每厘米2贮液球表面所散失的热量,毫卡厘米2；t从38下降到35所经过的时间，秒。如果测定对流、辐射和蒸发三者的综合散热效果，可采用湿卡他计测量，用纱布将干卡他计的贮液球包起来按上述方法进行，其计算公式如下：式中符号意义同前。对于从事井下中等劳动强度的工作人员，比较舒适的干、湿卡他度分别为8-10毫卡厘米2秒和25-30毫卡厘米2秒。 六、实验步骤比长式CO检定管测定法1、采取空气试样：用唧筒取样时，在测定地点应该先将活塞往返抽送2-3次，使筒内原来存在的气体完全被试样气体所代替。（注

9、：实验室CO的制取如图8所示）图82、送入气体试样：把检定管两端打开，将检定管所标注（进气方向箭头）进气一端插入唧筒排气插孔中，按检定管要求的推送时间均匀的把唧筒内50毫升试样气体送入检定管，此时将产生一棕色环。3、读值：棕色环所指的刻度即为CO的浓度。七、实验结果处理略。八、实验注意事项1、检定管应放置在阴凉处，两端切勿碰坏，使用时也不要过早打开两端。以防影响测定效果。2、比长式检定管的推送时间应根据厂家标定的标准时间均匀推送。如鹤壁矿务局生产的检定管推送时间为100秒，西安煤矿仪器厂生产的检定管推送时间为90秒。3、高浓度CO的测定 测定前应首先作好测量人员的防毒措施，然后按下述方法进行测

10、定：如果被测气体的浓度大于检定管最大刻度时，可以抽取一部分空气试样，然后用新鲜空气冲淡210倍，最后将所测结果乘以冲淡的倍数，即为所测CO的实际浓度。其计算式如下： CO真检定管指示值×稀释的倍数4、微量CO浓度的测定 当所测CO浓度低于检定管最小示值时，可采用延长推送时间或连续送气（50ml的倍数）的方法来测定，其结果要除以时间延长的倍数（与标准时间相比）或连续送气的次数，即可得出CO的真实浓度值。其计算如下：CO真检定管指示值时间延长的倍数或送气的次数。九、预习与思考题1、测定CO含量时，棕色环并没有出现，或者棕色环超过检定管最大量程，这是怎么回事？请解释。 2、如果测量环境空气的一氧化碳浓度较大或特小，如何利用比长式检测管测定其浓度？十、实验报告要求无。第一组数据序号