光干涉式甲烷测定器装配与调整方法正文

1、光干涉式甲烷测定器的装配与调整方法摘 要 光干涉式甲烷测定器是煤矿安全监测普遍使用的安全仪器，它是根据光的干涉原理测定甲烷 的浓度，是日本理研计器株式会社迁二郎博士于 1930 年研究发明的。在当时是一个划时代的发明， 在今天也是一件“功在当代、利在千秋”的丰功伟绩。经过 80 年的发展，仪器的外形、重量各方面 都发生了巨大的变化，先后经历了 4型、5型ZG-2型、AQG-1型、GWJ-1A型、GWJ-1型、GWJ-2 型和AQG-2型等仪器，重量也有最初的10kg变成了 1kg左右，随着甲烷测定器的广泛使用，煤矿安 全监察员对其依赖性也日益增强，所以，如何保证甲烷测定器准确性这项工作就变得异

2、常重要。光干涉式甲烷测定器的维修、装配与调整，是检测甲烷测定器准确与否最基本的工作。甲烷测定 器是一种精密的光学仪器，单镜片元件就有 7 组，组装采用机械、胶合、混合、插接等多种方法，工 作繁琐、精细，需要工作人员既有一定的理论基础，更要有长时间的实践经验，为此，本文从甲烷测 定器的初步装配到调卡腰图形、反射棱镜、物镜、干涉条纹、小数精度5个主要方面进行了阐述，已 期望更多的同行对此进行探讨。关键词 光干涉式甲烷测定器；装配；调整光干涉式甲烷测定器的装配与调整方法张磊1. 仪器的装配 一台仪器经过仔细清洁、擦拭外表及内部零件后，各光学零件应沿光轴方向规整的安装在各个位 置上，各零件应没有明显的

3、歪斜，件与件之间或组件与本体之间应没有空隙，螺丝松紧合适，不产生 应力（注意：物镜组安装时应将物镜直接固定在沿光轴的最上方，方便在其后的成像清晰度的调整； 聚光镜组安装的离光源越近干涉条纹就会越亮、越清。晰各）零件装配的是否美观、整齐、牢固、可 靠，不仅能提高仪器的性能，还能延长仪器的使用寿命，所以，各零件装配完成后，要先整体看一下 是否规整。2. 零部件的调整 仪器装配完毕，必须将有关的零部件的位置、角度进行适当的调整，经过粗调和细调，达到找到 干涉条纹和各项技术指标符合要求的目的。在调整的过程中主要有以下步骤需要仔细的掌握：调卡腰图形 卡腰图形的调整是整个调整过程中的首要环节，它的大小和位

4、置如果不准，就是找到了干涉条纹，装上气室也会受阻挡。一个规整好看的卡腰图形是干涉条纹正确清晰的首要保证。调整具体方法 是：将找光片位于折光棱镜前，找光片的中心沿线切在固定气室螺孔右侧边缘处，这时看到的卡腰图 形应为高2040） mm,宽（47） mm的双马鞍图形，如果卡腰图形上下或左右偏离，则将光源左 右或上下串动，如果调整达不到理想状态，再通过改变聚光镜组、平面镜组的角度解决，其他的镜组 不要调整（注意：卡腰图形过宽会造成黑条纹粗的情。况卡）腰图形调整好后，平面镜组、聚光镜 组、光源组的位置就不要轻易动了。调反射棱镜 卡腰图形调好后，在目镜中查看干涉条纹是否出现，是否清晰，若只看到分划板上有

5、亮光，而无 干涉条纹，这时只要用改锥左右撬动反射棱镜座就可看到干涉条纹了。干涉条纹找到后，小调光源 组，保证分划板上的视场充分（注意：因为撬动了反射棱镜底座，容易造成反射棱镜的卡涩现象，在 使用过程中调整零点时，会找不到干涉条纹，为避免此种现象，应将调零手轮全部旋出后再拧上看干 涉条纹是否依然存在，若没有，应重复寻找卡腰图形的过程，以防止调零手轮卡涩反射。棱镜底座）调物镜 接通光源，查看在分划板上的刻度线和干涉条纹是否同时看的清晰。具体方法是：将目镜正方向或逆方向慢慢旋转，调整到看清分划板上的刻度线后，再松开固定镜组的螺丝，向下逐渐移动物镜 组，看到细直、清晰的干涉条纹后，固定物镜组，以下的调

6、整就不要再动物镜了。物镜的主要作用是 能够看到清晰的干涉条纹，物镜组的上下移动虽然可以改变干涉条纹的宽窄，但是不能用此法来调整 仪器的示值误差（注意：物镜组如果固定不正，左右歪斜，就会出现两条黑条纹与分划板刻线基本平 行，而两侧对称的彩色条纹线倾斜、弯折的情况，所以，必须将物镜组沿光轴方向。固定正）调干涉条纹 干涉条纹间的宽窄决定示值误差的大小，它是由平面镜和折光棱镜反射面的夹角所决定的，倾斜 角的度数约为平面镜与本体垂直线1后，角度大了干涉条纹就窄，小了就宽，它以四个条纹宽度表 示，即第1 条基准黑条纹对准分划板0“”刻度线，那么第5 条干涉条纹应正对着7“%”刻度线处；对于AQG-2型仪器

7、应正对着8.5%”处，GJ-2型仪器应正对着70%”处。干涉条纹的宽窄可通过 修磨平面镜底座和垫锡纸的方法解决，宽了垫前，窄了垫后；或者宽了磨后，窄了磨前（注意：干涉 条纹的宽窄一般通过改变平面镜向后倾斜的度数调整，折射棱镜一般保持不动，推荐使用垫锡纸的方 法来改变干涉条纹的宽窄。）调小数精度 调小数精度又叫调一分。测微镜组就是用来调整干涉条纹在测微器刻度盘上读二位小数准确值 的。调整方法是：拧调零手轮先将第1 条基准黑条纹调到“1%”位置，再拧测微手轮使测微器从 “0”刻度线调到“1%”，相应的在“1%”位置的基准黑条纹应恰好回到零位。如果超出则为干涉条纹 宽了，反之则窄了。这时通过上下串动测微镜组改变小数值大小，若大了则向下移，小了则向上移 （注意：读二位小数准确值其允许误差0为.02）。在上述各项都装调好后，可装入气室。一般卡腰图形位置调整准确，气室良好，气室组等就会很 顺利地装上，对干涉条纹不会出现明显的影响。工作单位【山东省莱芜市计量检定测试所】邮编【271100】参考文献1谌永华周宗福董自兵杜建