光学甲烷测定仪.ppt

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1、4.1 光学甲烷检测仪班级：班级：1010秋运转通防秋运转通防教材：矿井通风与安全检测仪器仪表授课教师：任秋生时间：2012年4月26日 星期四 34节教学目标：1、了解甲烷及甲烷检测仪器的分类 2、了解光学甲烷检测仪的结构和原理 3、掌握光学甲烷检测仪的使用方法教学重点：光学甲烷检测仪的使用方法教学难点：光学甲烷检测仪的结构和原理教学工具：多媒体【组织教学】v 1、清点学生人数，填写教学情况记录v 2、维持课堂秩序，营造学习氛围【复习导入】v1、用检定管检测气体浓度的方法是什么？答：采样器采样 向检定管送气 读数 比长式和比色式v2、举例说明已学过的气体浓度测量方法。答：检定管法（CO等）磁

2、化特性法（氧气）亚甲基蓝比色法（硫化氢）热导原理（二氧化碳）v思考：以上几种气体测量方法有什么共同之处？我们如果要测量对于煤矿威胁最大的气体甲烷（瓦斯）需要用什么方法？【复习导入】磁化特性法（氧气）亚甲基蓝比色法（硫化氢）热导原理（二氧化碳）【讲授新课】一、了解一下甲烷 1、甲烷是甲烷是天然气天然气、沼气沼气、油田气油田气和和煤矿煤矿坑道气（瓦斯）坑道气（瓦斯）的主要成分。化学式：的主要成分。化学式：CH4 44.1 光学甲烷检测仪甲烷甲烷植物残体等腐烂物植物残体等腐烂物微生物发酵微生物发酵微生物发酵微生物发酵隔绝空气隔绝空气隔绝空气隔绝空气（池沼底部、坑道里、地下深处）（池沼底部、坑道里、地

3、下深处）（池沼底部、坑道里、地下深处）（池沼底部、坑道里、地下深处）v（1）物理性质v2、甲烷的性质 无色无味，易燃、微毒的气体，密度小于空气无色无味，易燃、微毒的气体，密度小于空气v（2）化学性质燃烧燃烧CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃点燃点燃 爆炸爆炸浓度在浓度在5%16%之间之间生活中的甲烷生活中的甲烷decaying matter 腐烂物腐烂物天然气汽车天然气汽车Compressed Natural GasCompressed Natural Gas（CNGCNG）压缩天然气压缩天然气压缩天然气压缩天然气可燃冰可燃冰 天然气水化合物，是天天然气水化合物，是天然气和水在然气和水在

4、高压低温高压低温下形成下形成的类冰状结晶体。一般形成的类冰状结晶体。一般形成于深海沉积物和陆地永久冻于深海沉积物和陆地永久冻土。土。燃料电池燃料电池 瓦斯爆炸，损失惨重瓦斯爆炸，损失惨重有害的甲烷有害的甲烷预防煤矿瓦斯爆炸预防煤矿瓦斯爆炸控制瓦斯浓度控制瓦斯浓度检测井下的甲烷浓度检测井下的甲烷浓度甲烷检测仪器甲烷检测仪器二、甲烷检测仪器的分类 1、便携式 （1）光学甲烷检测仪 （2）光学甲烷检测报警仪 优点：体积小，质量轻，携带、使用方便。可测量甲烷、二氧化碳等气体的浓度。缺点：不能在井下长期使用，结构复杂，维修困难。2、固定式 （1）甲烷断电仪 （2）甲烷遥测仪优点：可在井下长期使用，断电仪

5、还具有超限断电功能。缺点：只能测量固定地点 的甲烷浓度 三、光学甲烷检测仪的构造 组成：组成：光路光路系统系统气路气路系统系统电路电路系统系统 1 1、光路系统主要部件及作用、光路系统主要部件及作用2 2、气路系统、气路系统主要部件及作用主要部件及作用3 3、电路系统、电路系统主要部件及作用主要部件及作用四、光学甲烷检测仪的原理概述 1 1、光学甲烷检测仪是、光学甲烷检测仪是根据光干涉原理制成根据光干涉原理制成的。两束重叠光线会的。两束重叠光线会发生干涉现象，在分发生干涉现象，在分划板上形成干涉条纹划板上形成干涉条纹（光谱）。（光谱）。2 2、光的折射率与气、光的折射率与气体介质的密度有直接体

6、介质的密度有直接关系，折射率即不同，关系，折射率即不同，光程也就不同光程也就不同 。3 3、由于光程差的结、由于光程差的结果，干涉条纹会发生果，干涉条纹会发生位移。位移。4 4、干涉条纹的位移大小与瓦斯、干涉条纹的位移大小与瓦斯浓度的高低成正比关系浓度的高低成正比关系 。五、光学甲烷检测仪的使用方法（重点）n n1 1、使用前的准备工作、使用前的准备工作 （1 1）检查药品（吸收剂）是否失效）检查药品（吸收剂）是否失效药品名称药品名称药品作用药品作用正常状态正常状态失效状态失效状态安装位置安装位置钠石灰钠石灰吸收二氧化碳吸收二氧化碳粉红色粉红色变淡、变白变淡、变白仪器外仪器外硅硅 胶胶吸收水分

7、吸收水分透明绿色透明绿色无色最后变无色最后变为粉红色为粉红色一般在仪器一般在仪器内，有时也内，有时也在仪器外在仪器外氯化钙氯化钙白色，颗粒状白色，颗粒状白色，粉末白色，粉末状状（2 2）检查气路系统）检查气路系统首先，检查吸气球是否漏气：用手捏扁气球，另一手掐住胶管，然后放松气球，若气球不胀起，则表明不漏气；然后，检查仪器气室是否漏气：将吸气胶皮管同检定器吸气孔连接，堵住进气孔，捏扁气球，松手后球不胀起为好；最后，检查气路是否畅通：即放开进气孔，捏放吸气球，以气球能扁起自如为好。（3 3）检查干涉条纹）检查干涉条纹按开关按钮目镜观察判断条纹是否清晰检查干涉条纹宽度（4 4）对零（调零）对零（调

8、零）第一步：在温度压力接近测量地点的新鲜风流中，按下微读数电门，转动微调螺旋，使零位刻度与指标线重合 第二步：捏放气球56次，旋下主调螺旋盖，再按下光源电门，调动主调螺旋，同时观看目镜，在干涉条纹中选定一条黑基线与分划板的零位相重合，并记住这条黑基线。第三步：一边观看目镜，一边盖好主调螺旋盖。以免零位变动。第四步：零位（零点）漂移？n n2 2、使用光学甲烷检测仪测定甲烷浓度的方法、使用光学甲烷检测仪测定甲烷浓度的方法 （1）把瓦斯入口的橡皮管伸入测定地点；然后慢慢握压吸气球五六次，使待测气体进入瓦斯室；（2）由目镜观察，读出干涉条纹在分划板上移动的整数值；（3）转动测微手轮，按下微读数电门，

9、从微读数窗读出刻度盘上的读数。两者之和即为瓦斯浓度值。例：例：3 3、使用光学甲烷检测仪测定二氧化碳浓度的方法、使用光学甲烷检测仪测定二氧化碳浓度的方法 用光学甲烷检测仪测定二氧化碳浓度时，在巷道下五分之一处，先测出甲烷浓度，然后去掉二氧化碳吸收管，在同一地点同一部位测出甲烷和二氧化碳混合气体的浓度，后者减去前者，再乘以0.955的校正系数即为所要测定的二氧化碳浓度。煤矿安全规程煤矿安全规程规规定：风流中的瓦斯和定：风流中的瓦斯和二氧化碳浓度都不得二氧化碳浓度都不得超过超过0.75%0.75%。【课堂小结】v1、光学甲烷检测仪的构造和原理v2、光学甲烷检测仪的使用方法 （测量前的准备工作、测量甲烷浓度的方法 测量二氧化碳浓度的方法）【布置作业布置作业】n n1、光学甲烷检测仪主要由哪几个系统构成？n n2、光学甲烷检测仪在使用之前要做哪些方面的检查？n n3、光学甲烷检测仪测量甲烷浓度的步骤是什么？