光干涉式甲烷測(cè)定器的使用與維修

王小惠

摘? ?要：在測(cè)量井下的甲烷含量時(shí)需要借助光干涉式甲烷測(cè)定器來進(jìn)行檢測(cè)，以此確保井下環(huán)境的安全。在此之上，本文簡(jiǎn)要論述了光干涉式甲烷測(cè)定器的使用方法，并通過檢測(cè)儀器氣密性、分析檢測(cè)結(jié)果數(shù)值、保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、測(cè)定儀器擴(kuò)散性、處理干涉條紋模糊問題等維修措施，進(jìn)一步提高儀器測(cè)量的有效性。

關(guān)鍵詞：光干涉式甲烷測(cè)定器? 使用方法? 維修措施

中圖分類號(hào)：TH744? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）12（a）-0095-02

甲烷的濃度過高極易引發(fā)安全事故，故而在井下煤礦作業(yè)過程中需充分利用光干涉式甲烷測(cè)定器對(duì)井下甲烷含量加以測(cè)量，若其濃度過高需要采取防護(hù)措施，以免造成人員傷亡。據(jù)相關(guān)調(diào)查表明：我國(guó)煤礦作業(yè)每年有30%的事故源自甲烷爆炸，這就需要相關(guān)人員通過合理應(yīng)用儀器為井下人員安全提供重要保障。

1? 光干涉式甲烷測(cè)定器的使用方法

1.1 做好準(zhǔn)備工作

光干涉式甲烷測(cè)定器在礦井、環(huán)保、科研等部門具有較為廣泛的應(yīng)用空間，它能準(zhǔn)確檢測(cè)出有害氣體的含量，從而為相關(guān)工作帶來重大保障。在使用光干涉式甲烷測(cè)定器時(shí)首先需做好前期準(zhǔn)備工作，具體包括以下內(nèi)容：（1）檢查氣體隔離組件中藥品的尺寸，在操作前需將尺寸處于3～5mm范圍內(nèi)的硅膠、氯化鈣等藥品裝入到吸收管中，若藥品尺寸過小極易造成儀器通暢性變差或影響透光性，促使條紋模糊。而過大會(huì)造成氣體吸收力減弱從而不利于藥品發(fā)揮出最大藥效，并且很難對(duì)氣體帶來隔離作用，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性;（2）檢查吸氣球是否存在漏氣現(xiàn)象，可先用一只手?jǐn)D出吸氣球中所含氣體，然后用另外一只手壓住橡皮管，若吸氣球能夠馬上還原表明其漏氣，需立即進(jìn)行處理;（3）檢查甲烷氣路系統(tǒng)是否通暢，可用一只壓扁的氣球連接甲烷氣路系統(tǒng)，若氣球能夠馬上鼓起表明系統(tǒng)通常。同時(shí)將其連接到6.86kPa壓力計(jì)上并保持1min，若水柱持續(xù)不下降表明系統(tǒng)不漏氣;（4）清洗氣室，可用與室外溫度溫差不超過5℃的空氣對(duì)甲烷室進(jìn)行清洗，以免溫度變化造成零位條紋發(fā)生位移。

1.2 確定甲烷含量

在應(yīng)用光干涉式甲烷測(cè)定器測(cè)量甲烷含量時(shí)需先調(diào)整儀器的零位，待零位調(diào)整好之后，可將干燥管與吸氣球分別連接到氣路系統(tǒng)中，并按壓吸氣球5或6次，保證純空氣進(jìn)入到空氣室中。在這之后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微手輪，促使刻度盤的刻線與指示板刻線重合，等到小數(shù)點(diǎn)歸位后再次按照吸氣球，將粗調(diào)蓋打開，通過目鏡觀察黑條紋與分劃板零位刻線是否重合，隨即將調(diào)零護(hù)蓋關(guān)上。

當(dāng)工作人員到達(dá)指定測(cè)量地點(diǎn)后，將儀器送至測(cè)量點(diǎn)，按壓氣球，打開光源開關(guān)，此時(shí)從目鏡中觀察黑條紋移動(dòng)的距離取正數(shù)值，然后與測(cè)微器測(cè)量的小數(shù)值進(jìn)行相加，得出的結(jié)果即為測(cè)量地點(diǎn)所含有的甲烷濃度。最后測(cè)量完成后需將儀器的刻度盤重新調(diào)回零位，以便后期正常使用。

2? 光干涉式甲烷測(cè)定器的維修措施

2.1 檢測(cè)儀器氣密性

氣密性的檢測(cè)是光干涉式甲烷測(cè)定器中的重要內(nèi)容，一旦儀器的氣密性較差很容易造成測(cè)量失誤。所以需高度重視氣密性的檢測(cè)工作。在檢測(cè)氣密性時(shí)主要是為了防止儀器出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，通常情況下，它所針對(duì)的是儀器的橡皮管與干燥管位置，造成橡皮管氣密性較差的原因多半源于連接玻璃與氣室所使用的膠黏結(jié)性較差等從而導(dǎo)致漏氣。而對(duì)于干燥管而言，之所以會(huì)出現(xiàn)漏氣是因?yàn)槭褂玫哪晗掭^長(zhǎng)或者發(fā)生干裂狀況等，一旦工作人員發(fā)現(xiàn)儀器出現(xiàn)漏氣問題，需要及時(shí)進(jìn)行維修，比如更換干燥管或者二次粘接等，以此保證儀器的正常操作。

2.2 分析檢測(cè)結(jié)果數(shù)值

在工作人員應(yīng)用光干涉式甲烷測(cè)定器測(cè)量甲烷含量時(shí)若其檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際數(shù)值存在的誤差較大，將失去它的測(cè)量意義。所以，維修人員需及時(shí)分析檢測(cè)結(jié)果數(shù)值的誤差概率。一般情況下，造成檢測(cè)結(jié)果誤差較大的原因是儀器干涉條紋的寬度不精確。一旦干涉條紋寬度過大會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的數(shù)值偏大。由于干涉條紋寬度與平面鏡傾斜角度有關(guān)，故而需對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的把控。具體方法如下：首先，工作人員要想獲得穩(wěn)定的干涉條紋需借助俢銼平面鏡底座的方法增強(qiáng)其穩(wěn)定性;其次，依次校正干涉條紋寬度，根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范，基準(zhǔn)條紋需要對(duì)準(zhǔn)零位，第二條對(duì)準(zhǔn)1.75%處。第三條對(duì)準(zhǔn)3.5%，第四條對(duì)準(zhǔn)5.25%，以此可極大程度上降低檢測(cè)結(jié)果數(shù)值的誤差;最后，需要保證所測(cè)量的甲烷含量符合實(shí)際情況，從而為工作人員帶來參考依據(jù)。

2.3 保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

工作人員在對(duì)光干涉式甲烷測(cè)定器進(jìn)行維修時(shí)需保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)際上它也包括儀器的穩(wěn)定性。以煤礦井下作業(yè)為例，在井下應(yīng)用光干涉式甲烷測(cè)定器測(cè)量井下甲烷含量時(shí)需適應(yīng)不同的作業(yè)環(huán)境，這樣才能保證所測(cè)量的結(jié)果滿足實(shí)際需求。一般在操作前需將儀器調(diào)整到零位，并且防止儀器被陽(yáng)光直接照射，在測(cè)量區(qū)域內(nèi)對(duì)甲烷含量進(jìn)行測(cè)量，若條紋的移動(dòng)距離遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)的誤差值，表明當(dāng)前儀器穩(wěn)定性較差，維修人員需要根據(jù)不同的故障原因進(jìn)行檢測(cè)并處理。根據(jù)以往影響儀器穩(wěn)定性的經(jīng)驗(yàn)可歸納出以下原因：其一是甲烷室中包含不新鮮的空氣;其二是氣路系統(tǒng)中通暢性較差導(dǎo)致氣體流動(dòng)性不強(qiáng)。在維修時(shí)工作人員可將甲烷室內(nèi)所含有的不新鮮空氣及時(shí)進(jìn)行更換，并妥善處理通氣管，保證氣體順利流動(dòng)，進(jìn)而通過這種方法確保儀器的穩(wěn)定性，為工作人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2.4 測(cè)定儀器擴(kuò)散性

儀器擴(kuò)散性的測(cè)定可幫助維修人員及時(shí)找到故障點(diǎn)，從而提高維修效率。作為光干涉式甲烷測(cè)定器主要影響因素，相關(guān)人員要想提高維修水平，就需要積極進(jìn)行擴(kuò)散性試驗(yàn)，以此保證儀器能夠?yàn)榧淄楹康臏y(cè)量帶來保障。在擴(kuò)散性試驗(yàn)中主要包括三個(gè)部門，其中中間為甲烷室，兩側(cè)為空氣室，同時(shí)還包括各種彎道等，通過觀察每個(gè)氣室的空氣含量，保證甲烷室中的甲烷不會(huì)滲透到其它氣室中，具體可檢查干涉條紋的位置變化，若儀器零位的位置處于相關(guān)規(guī)范則符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。若出現(xiàn)反向位移，表明彎道處存在漏氣現(xiàn)象或者橡膠管連接不嚴(yán)等。此時(shí)維修人員可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修理[1]。

2.5 處理干涉條紋模糊問題

工作人員需根據(jù)光干涉式甲烷測(cè)定器出現(xiàn)的不同故障制定專門的維修方案，以此提高維修效率。在處理干涉條紋模糊問題時(shí)，主要原因包括：（1）光路故障，若在儀器中無(wú)法發(fā)現(xiàn)干涉條紋，需要檢查光路是否正常，比如可對(duì)線路連接、燈泡現(xiàn)狀、光學(xué)元件等進(jìn)行檢測(cè)，保證光路通暢;（2）粉塵過多，由于光干涉式甲烷測(cè)定器使用的時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致吸收管吸附的灰塵較多或者光學(xué)元件上覆蓋的灰塵過厚等，這些都極易造成干涉條紋模糊。在對(duì)此類故障加以維修時(shí)可用脫脂棉蘸取酒精對(duì)其進(jìn)行擦拭;（3）平面鏡位置出現(xiàn)偏差，在維修時(shí)需對(duì)平面鏡角度進(jìn)行調(diào)整，一般需保持平面鏡與氣室、聚光鏡等呈現(xiàn)45°交角，以此保證干涉條紋的清晰度[2]。

3? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，光干涉式甲烷測(cè)定器對(duì)于井下作業(yè)中甲烷含量可起到預(yù)防作用，并且所提供的數(shù)據(jù)可為工作人員帶來警示，從而保證其人身安全。所以，要想全面提高光干涉式甲烷測(cè)定器的準(zhǔn)確性就需要采取有效的維修措施，及時(shí)消除潛在隱患，以此保證它能在井下作業(yè)中發(fā)揮出真正的效用。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏于昆，關(guān)衛(wèi)軍，范祎萌，等.數(shù)字式光干涉甲烷測(cè)定器檢定儀示值檢定結(jié)果的不確定度評(píng)定[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2019，46（7）：111-112.

[2] 王翠紅.光干涉式甲烷測(cè)定器和催化燃燒式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀的應(yīng)用分析[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2019（4）：164-165.