摘 要:針對(duì)催化燃燒式甲烷測(cè)定器(固定式)檢定中的問(wèn)題進(jìn)行了分析,提出了測(cè)定器實(shí)際使用過(guò)程中負(fù)載特性和響應(yīng)時(shí)間兩方面內(nèi)容。結(jié)合這些內(nèi)容,總結(jié)并闡述了實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題,其內(nèi)容主要有儀器自身、氧氣的影響、正確維護(hù)等。希望通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的分析,為催化燃燒式甲烷測(cè)定器(固定式)檢定工作提供一定的幫助。
關(guān)鍵詞:催化燃燒式甲烷測(cè)定器;負(fù)載特性;頻率計(jì);響應(yīng)時(shí)間
中圖分類號(hào):TD712+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.097
文章編號(hào):2095-6835(2016)20-0097-01
催化燃燒式甲烷測(cè)定器是煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境、安全生產(chǎn)檢測(cè)中的必備儀器,同時(shí)也是國(guó)家對(duì)煤礦進(jìn)行強(qiáng)行鑒定的計(jì)量器。這種測(cè)定器主要遵循的是熱催化原理,對(duì)煤礦井下甲烷氣體含量和濃度進(jìn)行迅速和準(zhǔn)確的測(cè)量。這種儀器在使用過(guò)程中,測(cè)量準(zhǔn)確性與煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所具備的準(zhǔn)確程度具有直接關(guān)系。使用這種儀器的科學(xué)與否,關(guān)系到煤礦井下的安全生產(chǎn)。因此,對(duì)催化燃燒式甲烷鑒定中存在的問(wèn)題和處理方式進(jìn)行研究意義深遠(yuǎn)。
1 負(fù)載特性
使用測(cè)定器時(shí),將頻率輸出一端與500 Ω電阻串接,并且在檢測(cè)儀器電橋所在的氣室內(nèi)通入適量的甲烷氣體,在讀取儀器外與500 Ω電阻連接,輸出電信號(hào)值。當(dāng)換算的甲烷濃度值和測(cè)定器之外接負(fù)載電阻值為0 Ω時(shí),可以將甲烷濃度值的差值看作是負(fù)載特性。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,需要對(duì)頻率計(jì)讀計(jì)讀取測(cè)定器,得出外接負(fù)載電阻值0 Ω時(shí)所具備的電信號(hào)值。但在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,如果測(cè)定器信號(hào)輸出一端與電源負(fù)極之間沒(méi)有任何負(fù)載,也就是兩者之間處于短接信號(hào)時(shí),頻率計(jì)就難以正常工作。在這個(gè)時(shí)候,難以讀取端的信號(hào)值,并且不能準(zhǔn)確判斷出負(fù)載特性是否合格。因此,在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,當(dāng)輸出端外接負(fù)載處于0 Ω時(shí),將電信號(hào)值輸出,需要利用代替法測(cè)量??梢允褂靡粋€(gè)阻值比較小的電阻來(lái)代替0 Ω負(fù)載,測(cè)量輸出端信號(hào)之后,將其與500 Ω負(fù)載輸出電信號(hào)值進(jìn)行比較,從而判斷,查看其是否在這一范圍內(nèi)。
2 響應(yīng)時(shí)間
當(dāng)測(cè)量?jī)x器穩(wěn)定以后,可以將310%的甲烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)通入,然后對(duì)測(cè)定器穩(wěn)定示值進(jìn)行讀取,采用清潔空氣對(duì)儀器進(jìn)行清洗之后,再將同樣的甲烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)通入其中,同時(shí)啟動(dòng)秒表,等到儀器示值上升到一次示值的90%時(shí),將秒表停止,并將這一起始時(shí)間當(dāng)作響應(yīng)時(shí)間。經(jīng)過(guò)這一檢測(cè)可以得出,現(xiàn)有催化燃燒式甲烷測(cè)定器中,因?yàn)闆](méi)有將測(cè)定器投入使用,或者是將其投入使用之后,環(huán)境中并沒(méi)有甲烷氣體,導(dǎo)致測(cè)定器黑白元件中的黑白元件始終處于休眠狀態(tài)。這時(shí),如果環(huán)境中突然有甲烷進(jìn)入,就會(huì)導(dǎo)致甲烷含量時(shí)間遠(yuǎn)大于規(guī)定要求。如果結(jié)合相關(guān)要求對(duì)其進(jìn)行鑒定,因?yàn)闇y(cè)定器黑白元件被接入了較高含量的甲烷氣體所激活,這時(shí)再對(duì)響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行檢測(cè),并且測(cè)量所得值正好在相對(duì)合格的范圍內(nèi),那么這一測(cè)定器是合格的,并且可以將其投入使用。但是在實(shí)際使用過(guò)程中,這種測(cè)定器安全隱患較大,如果相關(guān)人員不能及時(shí)反映煤礦中瓦斯突然出現(xiàn)的情況,很有可能釀成慘劇。
3 實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1 儀器自身
當(dāng)儀器接通電源之后,需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能得以穩(wěn)定。在這一時(shí)間內(nèi),顯示器的指示可能會(huì)出現(xiàn)一定的波動(dòng)。這種情況屬于一種過(guò)渡狀態(tài),并不是檢測(cè)器失靈的表現(xiàn)。因此,在實(shí)際使用過(guò)程中,要為其預(yù)熱提供足夠的時(shí)間。只有這樣,才能減少零點(diǎn)調(diào)節(jié)的誤差。
3.2 氧氣的影響
在使用催化燃燒式甲烷測(cè)定器的過(guò)程中,誤差主要來(lái)自于周圍環(huán)境,其具體情況如下表所示。
從以上表格可以看出,利用催化燃燒式甲烷測(cè)定器測(cè)定瓦斯含量時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)以下3種情況:①如果周圍環(huán)境中所含氧氣濃度在5%以下,不管實(shí)際瓦斯?jié)舛惹闆r如何,儀器顯示的值始終為0.出現(xiàn)這一情況的主要原因是周圍環(huán)境處于缺氧狀態(tài),導(dǎo)致儀器燃燒表面不能燃燒或者燃燒得不夠充分,在這種情況下產(chǎn)生的氣體產(chǎn)生的微弱熱量不能使燃燒元件熱阻值發(fā)生改變。②當(dāng)儀器所處環(huán)境中瓦斯含量在4%以上時(shí),儀器所顯示的值會(huì)偏低。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的主要原因是通入可燃性氣體所產(chǎn)生的濃度高,并且處于缺氧狀態(tài),燃燒不能完全進(jìn)行,所以難以準(zhǔn)確檢測(cè)出氣體濃度。為此,在排放高濃度瓦斯的過(guò)程中,可以在第一匯合點(diǎn)懸掛一種催化燃燒式甲烷。測(cè)定器所顯示的值要比光干涉式測(cè)定器所顯示出的值小,這一情況也是導(dǎo)致瓦斯增多顯示反而降低的原因所在。③如果周圍環(huán)境當(dāng)中所含的氧氣與大氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相接近,同時(shí)瓦斯的含量在4%以下,這將會(huì)是催化燃燒式甲烷使用的最佳時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期,使用儀器所得出的檢測(cè)誤差較小,檢測(cè)數(shù)據(jù)也相對(duì)穩(wěn)定和可靠。
3.3 正確維護(hù)
催化燃燒式甲烷測(cè)定器屬于一種電子儀器,對(duì)這一儀器進(jìn)行正確的充電和使用,與儀器工作時(shí)間和工作壽命存在著直接聯(lián)系。在使用儀器的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)防止其受到過(guò)大的震動(dòng)和碰撞,并且使其長(zhǎng)期處于電量充足的狀態(tài)。具體需注意以下幾點(diǎn):①在第一次使用這一儀器時(shí),需要一次性充電,嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書的要求控制充電時(shí)間;②在每次使用完畢后,為了下一次的正常使用,不管儀器是否還有電,均應(yīng)當(dāng)將儀器中的電量放光,然后再充滿電;③應(yīng)當(dāng)對(duì)催化燃燒式甲烷測(cè)定器進(jìn)行定期標(biāo)定或者校準(zhǔn);④如果儀器的靈敏度降低,需要及時(shí)更換儀器中的催化燃燒元件。此外,硫化氫、硅蒸汽等物質(zhì)可能導(dǎo)致燃燒元件中毒,所以在發(fā)火區(qū)或放炮后等環(huán)境中,盡可能避免使用這一儀器。
4 結(jié)束語(yǔ)
借助催化燃燒式甲烷測(cè)定器重點(diǎn)理解項(xiàng)目當(dāng)中的負(fù)載特性和響應(yīng)時(shí)間等,對(duì)煤礦安全儀器的正常使用具有一定的保障作用,并且對(duì)煤礦工人的人身安全及礦井的日常安全生產(chǎn)起到了至關(guān)重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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