摘 要:針對催化燃燒式甲烷測定器(固定式)檢定中的問題進行了分析,提出(chū)了測定器實際使用過程中負載特性和響應時(shí)間兩方(fāng)麵內容。結合這些內(nèi)容,總結並闡述(shù)了實際應用中應注意的問題,其內容主要有儀器自身(shēn)、氧氣的影響(xiǎng)、正確維護等。希望通(tōng)過對這些內容的分析,為催化燃燒式甲烷(wán)測定器(qì)(固定式)檢定工作提供(gòng)一定(dìng)的幫助。
關鍵詞:催化燃燒式甲烷測定器;負載特性;頻(pín)率計;響(xiǎng)應時(shí)間
中圖分類號:TD712+.3 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.097
文章編號:2095-6835(2016)20-0097-01
催化燃燒式甲烷(wán)測定器是煤礦井下生產環境、安全生產(chǎn)檢測中的必備儀器,同時也是國(guó)家對煤礦進行強行鑒定的計量器。這種測定器主要遵循的(de)是熱催化原理,對煤礦井下甲烷氣體含(hán)量和濃度進行迅(xùn)速和準確的測量。這種(zhǒng)儀器在使用過程中,測量準確性與煤礦井下生產環境監測數據所具備的準確程度具有直接關係。使用這種儀器的科學與否,關係到煤礦井下的安全生(shēng)產。因(yīn)此,對催化燃燒式甲烷鑒定中存在的(de)問題和處理方式進(jìn)行研究意義深遠。
1 負載特性(xìng)
使用測定器時,將頻率輸出一端與500 Ω電阻串接,並且在檢測儀(yí)器電橋所在的氣室內通入適量的甲烷氣體,在讀取儀器外與500 Ω電阻連接(jiē),輸(shū)出電信號值。當換算的甲烷濃度值和測定器之外接負(fù)載電阻值為0 Ω時,可以將甲烷濃度值的(de)差值看(kàn)作是負載(zǎi)特(tè)性。在實際檢測過程中,需要對頻率計讀計讀取測定器,得出外接負載電阻值0 Ω時所具備的電信(xìn)號值。但在實際測量過程中(zhōng),如果測定器信(xìn)號(hào)輸出一端與電源負極之間沒有任(rèn)何負載,也就(jiù)是兩者之間處於短接信號(hào)時,頻率計就難以正常工作(zuò)。在(zài)這個時候,難以讀取端的信(xìn)號值(zhí),並且不能準確判斷出負載(zǎi)特性是否合格。因此,在(zài)實際檢測過程中,當輸出端(duān)外接負載處於0 Ω時,將電信號值輸出,需要利用代(dài)替法測量。可以使用一個阻(zǔ)值(zhí)比較小的電阻來代替0 Ω負載,測量輸出端信號之後,將其與500 Ω負載輸(shū)出電(diàn)信號(hào)值進(jìn)行比較,從而判(pàn)斷,查看其是否在這一(yī)範圍內。
2 響應時間
當測量儀器穩定以後,可以將310%的甲烷氣體標準物(wù)質通入,然後對測定器穩定示值進行讀取,采用清潔(jié)空氣(qì)對儀器進行清洗之後,再將同樣的甲烷氣(qì)體標準物質通入其中,同時啟動秒表,等到儀器(qì)示值上升到一次示值的90%時,將秒表停止(zhǐ),並將這(zhè)一起始時間當作響應時間。經過這(zhè)一檢測可(kě)以(yǐ)得(dé)出,現有催(cuī)化燃(rán)燒式甲烷測定器中,因為沒有將測定器投入使用,或者是將其投入使用之後,環境中並沒有甲烷氣體,導致(zhì)測定器黑白元件中的黑白元件始終處(chù)於(yú)休眠(mián)狀態。這時,如果環境中突然有甲烷進入,就會導致(zhì)甲烷(wán)含量時間遠大於規定要求。如(rú)果結合相(xiàng)關要求對其進行鑒定,因為測定器黑白元件被接入了較高含量的甲烷氣體所激活,這時再對響應時間進行檢測,並且測量所得值正好在相對合格(gé)的範圍內(nèi),那麽(me)這一測定器是合格的,並且可以(yǐ)將其投(tóu)入使用。但是在實際使用(yòng)過程中,這種(zhǒng)測定(dìng)器安全隱患較大,如果相關人員不能及時反映煤礦中瓦斯突然出現的情(qíng)況,很有可能(néng)釀成慘劇。
3 實際應用中應注意的問題
3.1 儀器自身
當儀器(qì)接通電源之後,需要經過一段時間才能得以穩定。在這一時間內,顯示器的(de)指示(shì)可能會出現一定的波動。這(zhè)種情況屬於一種過渡狀態,並(bìng)不是檢測器失靈的表現。因(yīn)此,在實際使用過程(chéng)中,要(yào)為其預熱提供足夠的時(shí)間。隻(zhī)有這樣,才能減少零點調節的誤差。
3.2 氧氣的(de)影響
在使用催化燃燒式甲烷測定器的(de)過程中,誤差主(zhǔ)要來自於周圍環境,其具體情況如下(xià)表所示。
從以上表(biǎo)格可以看出,利用催化燃燒式甲烷測(cè)定器測定瓦斯含量時(shí),可能會出現以下3種情況:①如果(guǒ)周圍環境中所(suǒ)含氧氣濃度在5%以下,不管實際瓦斯濃度情況如(rú)何,儀器顯示的值始終為0.出現這一(yī)情況的主要原因(yīn)是(shì)周圍環境(jìng)處於缺(quē)氧狀態,導致儀器燃燒表麵不能燃燒或者燃燒得不夠充(chōng)分,在這種情況(kuàng)下產(chǎn)生的氣體產生的微弱熱量(liàng)不能使燃燒元件熱阻值(zhí)發生改變。②當儀器所處環境中(zhōng)瓦斯含量在4%以上時,儀器所顯示的值會偏低。導致這種情況出現的主要原因是通入可(kě)燃性氣體所產生的濃度高,並且處於缺氧狀態,燃燒(shāo)不能完全進行,所以難以準確檢測出氣體濃度。為此,在排放高濃度瓦斯的過程中,可以在第一匯合點懸掛一種催化燃燒式甲烷。測定(dìng)器所顯示的值要比光(guāng)幹涉式測定器(qì)所顯示出的值小,這一情況也是導致瓦斯增(zēng)多顯(xiǎn)示反而降低的原因所在。③如果周圍環境(jìng)當中所含的氧氣與大氣標準狀態相(xiàng)接近,同時瓦斯(sī)的(de)含量在4%以(yǐ)下,這將會是催化燃燒式甲烷(wán)使用的最佳時期。在這個時期,使用(yòng)儀器所得出的檢測誤差較(jiào)小(xiǎo),檢測數據也相對穩定和(hé)可靠。
3.3 正確維護
催(cuī)化燃燒式甲烷測(cè)定器屬(shǔ)於一種電子儀器,對這一儀器進行正確的充電和使用,與儀(yí)器工作時間和工作壽命存在著直接聯係(xì)。在使用儀器的過程中,應當防(fáng)止(zhǐ)其(qí)受到過大的震動(dòng)和碰撞,並且使其長期處(chù)於電量充足的狀態。具體需注意以下幾點:①在第一次使用這一儀(yí)器時,需要一次(cì)性(xìng)充(chōng)電,嚴格按照使用說明書的要求控製充電時間;②在每次使用完畢後,為(wéi)了下一次的正常使用,不管儀器(qì)是否還有電,均應當將儀器中的電量(liàng)放光,然後再充滿電(diàn);③應當對催化燃燒式甲烷測定器進行(háng)定期標定或者校(xiào)準;④如果儀器的靈敏度降低,需要及時更換儀器中的催化燃燒元件。此外,硫(liú)化氫、矽蒸汽等物質可能導致燃燒元件中毒,所以在發火區或放炮後等環境(jìng)中,盡可能避免使用這一儀器。
4 結束語
借助催化燃燒(shāo)式甲烷測(cè)定器重點理解項目(mù)當中的負載特性和響應時間等,對煤礦安全儀器的正常使用具有一定的保障作用,並且對煤礦(kuàng)工人的人身安全及(jí)礦井的日常安全生產起到了至關重要的作用。
參考文獻
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