矿井CHCO、O2检测仪器等仪器仪表

矿井CHCO、O2检测仪器等仪器仪表矿井CH4、CO、O2检测仪器等仪器仪表要点讲解第一节光学甲烷检测仪第二节便携式甲烷检测仪第三节便携式氧气检测仪第四节一氧化碳检测仪矿井光学甲烷检测仪（光学瓦斯机）

第一节光学甲烷检测仪一、光学甲烷检定器的特点及其构造（一）光学甲烷检定器的功能和特点

光学甲烷检定器的功能，是用来测定空气中甲烷的浓度，也可以测定其它气体（如二氧化碳等）浓度的一种仪器。这种仪器的特点：携带方便，操作简单，安全可靠，并且有足够的精度；但构造复杂，维修不便。按其测量甲烷浓度的范围分为：0～10%（精度0.01%）和0～100%（精度0.1%）两种。

导语：

1856年，法国人雅明（Jamin）利用布留斯特干涉条纹制成干涉仪；即有名的雅明干涉仪。

1927年日本东京理化大学土井先生将雅明干涉仪加以改进，在保持同样精度的情况下，体积缩小一半，而且更易于调整，更适合于携带。此后，日本理工化学研究厅（简称：理研）根据土井的改进制造携带型干涉仪，1951、1952年分别研制成功了理研17、18型，后又陆续研制出理研21、28型。

1953年中国科学院仪器馆仿制成功理研10L型甲烷检定器，抚顺煤矿安全仪器厂于1966年正式投入生产。我国煤矿使用的光学甲烷鉴定器型号很多，主要有抚顺安仪厂的AQG-1型、西安煤矿仪表厂的GWJ-1型、日本理研18型等。由于AQG-1型这种甲烷检定器性能稳定，精确度高，坚固耐用，因而得到了广泛的应用，现以AQG-1型为例进行讲解说明。（二）光学甲烷检定器的构造

光学甲烷检定器有很多种类，其外形和内部构造基本相同。

AQG-1型甲烷检定器外形是一个矩形盒子，由气路、光路和电路三大系统组成。1、气路系统气路系统由吸气管、进气管、水份吸收管、二氧化碳吸收管、吸气橡皮球、气室（包括甲烷室和空气室）和毛细管等组成。

2、光路系统光路系统:由光源、聚光镜、

平面镜、平行玻

璃、气室、折光棱镜

组、反射棱镜组、望远镜系统组成。

3、电路系统其功能和作用是为光路共给电源。电路系统由干电池、灯泡、光源盖、光源电门和微读数电门组成。（三）甲烷鉴定器主要部件的名称、作用：照明装置组：是仪器产生干涉条纹的光源部分，灯泡的额定电压，带光屏的聚光镜组：汇集光源，使之增强亮度。平面镜组：光线经过此镜分裂为两束光线，由于镜座的作用，该镜向后倾斜55度。折光棱镜组：将平面镜射出的两列光束经两次90度反射后，折回平面镜上。反射棱镜组：用于调节光谱的位置。物镜组：调节镜座可使干涉条纹在分化版上成像清晰测微镜组：转动微动手轮时，因齿轮带动刻度盘和测微玻璃座，使其偏转，产生光线的偏折，使干涉条纹移动主要供测定1%以下的微数使用。目镜组：起放大作用，便于观察。通过旋转镜座调节视度，看清光谱。在0~10%范围共

11道刻线。吸收管组：内吸收管装有氯化钙或硅胶，用以吸收水分；外吸收管装纳石灰，用以吸收CO2。气室组：共分三格两侧为空气室，中间为甲烷室为平衡气室内的大气压力，装有盘型管。按钮组：分为上下两个按钮，分别用来控制测微和光源系统的照明电路。（四）甲烷检定器的技术参数

AQG—1型甲烷鉴定器主要技术数据：1、精度为：

万分之一2、刻度最低为：0.02%3、测量的范围：0~10%4、目测：

0.01%5、甲烷鉴定器的允许规定误差：甲烷含量

允许误差的范围%以上0~1

1~4

4~7

7~10

二、光学甲烷检定器的工作原理

光学甲烷检定器是根据光干涉原理制成的。其工作原理：由光源1发出的光，经聚光镜2到达平面镜3，并经其反射与折射形成两束光，分别通过空气室和甲烷室，再经折光棱镜6折射到反射棱镜7，再反射给望远系统8。由于光程差的结果，在物镜的焦平面上将产生干涉条纹。如果以空气室和甲烷室都充入新鲜空气产生的条纹为基准（对零），那么，当含有甲烷的空气充入甲烷室时，由于空气室中的新鲜空气与甲烷室中的含有甲烷的空气密度不同，他们的折射率则不同，因而光程也就不同，于是干涉条纹产生位移，从目镜中可以看到干涉条纹移动的距离。根据干涉条纹位移的距离就可以测定甲烷的浓度。我们在分划板上读出位移的大小，其数值就是测定的甲烷浓度。（七）药品的规定及识别

内吸收管装有氯化钙或硅胶，用以吸收水分；外吸收管装纳石灰，用以吸收CO2。药品颗粒规定大小3~5mm为合适。太大气体与药品接触不充分，太小气体通过时阻力太大且药末容易进入气室。纳石灰为粉红色强碱失效时颜色变浅成为牙黄色。氯化钙为白色块状失效变黏发潮。硅胶为白色或蓝色失效变为粉红色。

（八）AQG—1型甲烷鉴定器检测气体时应注意那些

问题？（1）如测定空气湿度过大，干涉条纹不清晰，必要时可以在仪器外部再增加一只氯化钙吸收管。另外光源各部件接触不良、灯泡移位都会影响干涉条纹的清晰。（2）所测甲烷读数比实际浓度偏高，原因：钠石灰失效或吸收能力降低；盘型管被堵；吸气球或吸气球到气室之间漏气。（3）所测甲烷读数比实际浓度偏低，原因：气室上所装的盘型管合橡胶堵头以及与空气室各个接头有破裂漏气现象；甲烷进、出口合吸气球漏气，接头不紧渗入其他气体；调整零位时进入的空气不新鲜，或空气与甲烷室之间串气。（4）空气之中的氧气浓度的变化对甲烷测定的结果影响很大当氧气浓度降低时，读数产生正值偏差矿井便携甲烷检测仪（瓦斯便携仪）第二节便携式甲烷检测仪

一、便携式甲烷检定器的特点和种类便携式甲烷检定器是一种携带式可连续自动测定甲烷浓度的全电子仪器，具有操作方便、读取直观、工作可靠、体积小、质量轻、维修方便等特点。便携式甲烷检定器的种类很多，按检测原理分有热催化式、热导式及半导体气敏元件式三大类；热催化便携式甲烷检定器的测量范围：

0～4%CH4或0～5%CH4，用于低浓度甲烷的测定。热导式便携式甲烷检定器的测量范围：

0～100%CH4，用于高浓度甲烷的测定。热导式便携式甲烷检定器，元件寿命长，不存在催化剂中毒现象。二、便携式甲烷检定器的构造和工作原理1、热催化式热催化式甲烷检定器由传感器、电源、放大电路、警报电路、显示电路等部分构成的。其中，传感器是仪器的主要部分它直接与甲烷接触反应，把甲烷浓度值变成电量，由放大电路放大后送给显示和报警电路。在甲烷浓度低于4%的情况下，其电路中的电桥输出电压与甲烷浓度成正比的关系。当甲烷浓度超过4%的情况下，其电路中的电桥输出电压与甲烷浓度不再成正比的关系。所以，热催化式甲烷检定器只能用于低浓度甲烷的测定。2、热导式热导式甲烷检定器与热催化式甲烷检定器的构造基本相同，也是由传感器、电源、放大电路、警报电路、显示电路等部分构成的。甲烷含量越高其电路中的电桥就越不平衡，输出的电流就越大，根据电流的大小便可得知空气中甲烷含量值。利用这种原理制成的检定器一般常用于检定高浓度甲烷。

第三节氧气检测仪

煤矿井下常用的测定氧气浓度的检测仪有甲烷、氧气两用检测报警仪和OX-8C型矿井测氧仪两种。一、甲烷氧气两用仪1、甲烷、氧气两用检测报警仪的功能和特点甲烷、氧气两用检测报警仪是一种集监测甲烷浓度、氧气含量两种功能于一体的便携式报警仪器，可同时连续测量环境中甲烷浓度和氧气含量。适用于煤矿有甲烷危害的采掘工作面、回风巷等地点进行测量。该仪器的测量范围一般为：氧：（0～25%）；甲烷：（0～4%）报警为：氧：（18.0%）；甲烷：（1.0%）

2、甲烷、氧气两用检测报警仪的使用方法①每次使用前，必须先充电，保证仪器可靠工作。②在新鲜空气中打开电源，稳定一段时间后看甲烷指示是否为0.00%（）；氧气指示是否为20.8%（）。③两者皆稳定后方可进入现场测量。甲烷、氧气两用检测报警仪可以随身携带又可以固定某一点或举至某一点进行检测。发现危险界限时，及时退出，以免发生危险。随着井深的增加大气压力也增加，所以在实际测量时要对井深不同带来的误差进行修正。一、甲烷氧气两用仪二、OX-8C型矿井测氧仪1、OX-8C型矿井测氧仪的功能和特点

OX-8C型矿井测氧仪是一种外形小巧、质量轻、便于携带、精度高、寿命长的特点。是矿井测量空气中的氧含量的专用仪器。测量范围：0～25%（）探头寿命大于6个月。第四节一氧化碳检测仪

煤矿发生火灾或甲烷、煤尘爆炸事故时，都会产生大量的一氧化碳气体。一氧化碳无色、无味、有剧毒，对人身危害极大。因此，及时检测矿井中的一氧化碳，是保证矿工安全的一项重要手段。现行检测一氧化碳手段主要有：①束管检测②一氧化碳检测仪③抽气唧筒取样，色谱分析④一氧化碳检定管。一、氧化碳检测仪的结构与种类

按原理分为电化学、红外线吸收气敏半导体型；按安装方式分为便携式和固定式两种。

LTJ-300型便携式甲烷检测报警仪是应用电化学原理实现空气中一氧化碳气体含量测量与超限自动报警的携带式仪器。它具有读取迅速、直观、准确及连续监测等特点。显示范围：0～0.0003%CO；报警范围：0.2×10-4CO～1.5×10-3内，任意可调。报警方式为：断续声光信号。

LTJ-300型便携式甲烷检测报警仪其结构为长方形，左上部为报警指示灯，右上部为传感器中部为三位数码显示窗，仪器的右侧设有电源开关。二、一氧化碳检定管

井下有害气体多采用抽气唧筒取气样，用色谱仪分析。一氧化碳检定管主要有：比长式和比色式两种。井下现场多用比长式检定管。1、抽气唧筒抽气唧筒构造由铝合金管及气密性良好的活塞等组成。一次抽取气样50mL。在活塞杆上有十个等分刻度，表示抽入气样的毫升数。三通阀把有三个位置；阀把平放时，是抽取气样；阀把拨向垂直位置时，通过活塞把气样通过检定管插孔压出；阀把在45°位置时，处于密闭状态，此时可把气样带到安全地点进行检定。

抽气唧筒1-；-气体入口；2-检定管插孔；3-三通阀阀把；4-活塞柱；5-比色板；6-温度计3、测量方法（1）在测定地点将活塞往复抽送气2～3次，使抽气唧