[发明专利]瓦斯测定器的扩大量程使用方法及相应的新式瓦斯测定器

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓦斯测定器的扩大量程使用方法及相应的新式瓦斯测定器。

背景技术

如图1、2所示，现有光学瓦斯测定器包括灯泡1、聚光镜2、平面镜3、气室4、折光棱镜5、反射棱镜6、物镜7、测微镜8、分划板9、目镜10和保护玻璃11，上述部件组成光学瓦斯测定系统，其中气室4包括两个侧气室a、a′和中间气室b。两个侧气室a、a′分别封入空气，而中间气室分别设有出气管12和进气管13。

工作原理如下：由光源1发出的散射光经聚光镜2聚焦的光束到达平面镜3，其中光束I通过平面镜3表面反射，经气室4的侧气室a，到达折光棱镜5，折光棱镜5将其折射回另一侧气室a′后，回到平面镜3，并折射到平面镜3后表面的反射膜上，通过反射膜反射到反射棱镜6后经偏折进入望远镜系统。

光束II折射入平面镜3后，经其后表面反射膜反射，穿过中间气室b经折光棱镜5反射后，又回经中间气室b到平面镜3，经平面镜3的表面反射后，与上述光束I一同进入反射棱镜6，经偏折进入望远镜系统。望远镜系统包括物镜7、测微镜8、分划板9、目镜10和保护玻璃11。

由于光程差的结果，光束I、II在物镜9的焦平面上产生干涉条纹，通过目镜10即能观察到干涉条纹，中央为白纹，两侧为黑条纹，对称的彩色条纹，其中一条黑条纹为仪器的基准条纹。当中间气室b也充入空气时，基准条纹所处的位置为0位。

当中间气室b中充入含甲烷的待测气体时，光束I往返通过气室4时，穿过的介质仍然都是空气；但光束II往返通过气室4时，穿过的介质却变成了待测气体时。由于待测气体与空气的成份组成不同，光在二者之间的传播速度也有细微差别，这种细微差别导致基准条纹的位置发生变化，通过测量基准条纹的位移量，可以得出待测气体中瓦斯(即甲烷)的含量。

目前国内使用的瓦斯测定器包括CJG10型和CJG100型。CJG10型的瓦斯测定器量程只有0-10％，CJG100型的瓦斯测定器量程0-100％.。

CJG10型只能测量瓦斯浓度为0-10％，当测量浓度超过10％的瓦斯时需要用CJG100型，0-100％的仪器来测定。因日常工作中低瓦斯矿井很少测定超过10％的瓦斯浓度，因此，煤矿采购的瓦斯测定器大部分为CJG10型。但是当瓦斯浓度超过10％时，人们根本无从得知其准确数值。如果同时配备CJG10型和CJG100型瓦斯测定器成本高不说，携带也不方便；如果只配备CJG100型瓦斯测定器又因为量程过大，导致测量低浓度瓦斯气体时不够精确。

在矿井生产过程中，“一通三防”是抓好煤矿安全工作的重点和关键，瓦斯治理又是“一通三防”的重中之重，发生的大型矿山事故多是瓦斯爆炸事故。其发生爆炸的主要原因就是瓦斯浓度超限，火源和人的违章。检查瓦斯浓度及时处理瓦斯积聚是防止瓦斯爆炸的主要解决方法。检查瓦斯的仪器是否准确可靠变得更为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种瓦斯测定器的扩大量程使用方法及相应的新式瓦斯测定器。

为解决上述技术问题，本发明瓦斯测定器的扩大量程使用方法，包括下述步骤：

①.在(井上)空气环境中校正瓦斯测定器的0点：方法是滤除空气中水分和二氧化碳，并将其吸入瓦斯测定器的中间气室和两个侧气室，开启光源，调整刻度盘，使基准条纹对准刻度盘的0点；

②.在待测气体环境中，滤除部分待测气体中的水分和二氧化碳，并将其吸入瓦斯测定器的中间气室和一个侧气室中，替换原来的气体；

③.开启光源，观测基准条纹的位移量，读取的刻度值乘以瓦斯测定器原定量程，再乘以2，所得数值即为的待测气体中瓦斯的百分含量。

如图2所示，正常使用时，中间气室b充待测气体，两个侧气室a、a′分别封入空气。光束I往返时，分别两次受到空气影响；光束II往返时，分别两次受到待测气体影响，当发现CJG10型瓦斯测定器已经满量程时，将其中侧气室a或侧气室a′内的气体换成待测气体。

如此设计，光束I、光束II因在同一介质内传播，在气室4内几何路程抵消1/2，相当于气室4有效长度缩短1/2。原本测量(重量)浓度为10％的瓦斯气体，即可满量程的CJG10型瓦斯测定器；只有当瓦斯气体浓度≥20％时，才能满量程，从而使得瓦斯测定器量程增大一倍。