光干涉式甲烷測定器/光瓦.便攜儀.氣體傳感器綜合校驗(yàn)臺 型號:SG12-SHGJ-3庫號：M387715   
概述
光干涉式甲烷測定器（也稱為“便攜式光學(xué)甲烷檢測儀”、“瓦斯機(jī)”、“光干”、“光瓦”、“里研”等）、便攜儀、氣體傳感器，是我國煤礦井下檢測空氣中甲烷、二氧化碳等有害氣體含量的重要安全儀器設(shè)備。
二、SHGJ-3型光干涉式甲烷測定器便攜儀傳感器綜合校準(zhǔn)裝置
1.光干涉式甲烷測定器校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)原理部分
光干涉式甲烷測定器所依據(jù)的原理是壓力校準(zhǔn)法原理。壓力校準(zhǔn)法是校準(zhǔn)光干涉式甲烷測定器的一種普遍采用的方法，這種校準(zhǔn)方法比起其它校準(zhǔn)方法有更充足的實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)，并且具有設(shè)備簡單、操作方便、校準(zhǔn)準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。壓力校準(zhǔn)法原理為：光干涉式甲烷測定器的氣室組組件中有氣樣室和空氣室兩個氣室，兩個氣室因壓力差別而產(chǎn)生的折射率差別與兩個氣室間因氣體種類不同而產(chǎn)生的折射率差別有一一對應(yīng)的關(guān)系，依此原理，可通過施加壓力的辦法對光干涉式甲烷測定器進(jìn)行校準(zhǔn)。其理論計算公式為：
P＝1.7665×(273+t)X
式中:
P-在校準(zhǔn)環(huán)境溫度t時,對應(yīng)甲烷濃度X%CH4校準(zhǔn)點(diǎn)的壓力值,(KPa)；
t－校準(zhǔn)時的環(huán)境溫度，（℃）；
X－校準(zhǔn)點(diǎn)甲烷濃度值，（%CH4/Air）。
此公式在校準(zhǔn)時的具體應(yīng)用，請詳見下面的介紹。
2.、主要技術(shù)指標(biāo)
1、量程范圍：0kPa～60 kPa；
2、顯示位數(shù)：5位LED；
3、工作環(huán)境溫度：10～40℃；
4、電源：AC220V±10%，50HZ；
5、外形尺寸：400㎜×240㎜×300㎜；
6、重量：5㎏。
3.、校準(zhǔn)方法
(1)、以擴(kuò)散硅壓力傳感器和數(shù)顯儀表組成的數(shù)字式壓力計是檢測顯示壓力值的重要部件，與其相關(guān)的電路、氣路系統(tǒng)已在機(jī)箱內(nèi)連接好，校準(zhǔn)光干涉式甲烷測定器前，將校準(zhǔn)儀后面板的電源線與220V交流電源接通，前面板數(shù)顯儀表上的LED燈亮，預(yù)熱5min后觀察數(shù)顯儀表若顯示不為000.00，則按住鍵達(dá)3秒以上時間，使其顯示為“000.00”。
數(shù)顯儀表功能簡介。從前邊介紹中可以看出，數(shù)顯儀表右邊的鍵，實(shí)際上就是“清零”（或稱“調(diào)零”）鍵，清零的方法如前所述。數(shù)顯儀表中間的鍵和左邊的鍵在日常光瓦調(diào)校過程中用不著，只有計量檢定機(jī)構(gòu)的計量檢定人員檢定該儀器時，才能用到這兩個鍵，后邊會對這兩個鍵的使用方法做專門介紹，懇請用戶在日常工作中不要按動它們。右邊綠色發(fā)光二極管的作用是，當(dāng)它一亮一暗閃爍時，表示運(yùn)行正常；如果它一直亮或一直暗，表示數(shù)顯儀表出現(xiàn)故障，需檢查修理了。調(diào)校壓力值由五位紅色數(shù)碼管顯示，小數(shù)點(diǎn)后的百分位有“1”則表示為“10Pa”，有“2”則表示為“20Pa”，……小數(shù)點(diǎn)后的十分位有“1”則表示為“100Pa”、有“2”則表示為“200Pa”……，小數(shù)點(diǎn)前的個位有“1”則表示為“1000Pa(也稱為“1KPa”)、有“2”則表示為“2KPa……”；本校準(zhǔn)儀高可檢測顯示到60KPa，完夠滿足對0～10%CH4和0～CH4兩種光干涉式甲烷測定器校準(zhǔn)的要求。
(2)、手搖加壓器（也稱為“微調(diào)加壓器”、“紋波管加壓器”）是本校準(zhǔn)儀中的另一個重要部件。本校準(zhǔn)儀中的手搖加壓器具有其初始位置、終止位置的自動監(jiān)測、顯示功能，在校準(zhǔn)工作之初及校準(zhǔn)工作結(jié)束后，一定要讓手搖加壓器停留在初始位置上，即“初始位置”燈亮的位置上。若是“終止位置”燈亮，則表明手搖加壓器即將搖到頭，千萬不能再往前搖了，再向前搖就有可
能鼓破手搖加壓器，此時應(yīng)盡快地把手搖加壓器向回?fù)u。與手搖加壓器有關(guān)的氣路系統(tǒng)也已在機(jī)箱內(nèi)部連接好，在校準(zhǔn)工作開始前，只需把從后面板上伸出的膠管與待檢光干涉式甲烷測定器的進(jìn)氣口連接好，就可開展校準(zhǔn)工作了。
(3)、將待校準(zhǔn)的光干涉式甲烷測定器通電后調(diào)整到零位，并將其出氣口用橡膠死堵頭堵?。粚⑵溥M(jìn)氣口與機(jī)箱后面板伸出的膠皮管連接好；待校的光干涉式甲烷測定器、數(shù)字式壓力計、手搖加壓器通過膠皮管、三通連接好后的氣路系統(tǒng)圖如下圖所示：






圖一. 光干涉式甲烷測定器校準(zhǔn)系統(tǒng)圖
1、手搖加壓器（波紋管加壓器） 2、三通管
3、數(shù)字式壓力計 4、待校光干涉式甲烷測定器
(4)、對連接好的氣路系統(tǒng)做進(jìn)一步檢漏、調(diào)零后，即可對待校的光干涉式甲烷測定器進(jìn)行校準(zhǔn)和檢查。校準(zhǔn)、檢查0～10%CH4/Air、0～CH4/Air這兩種光干涉式甲烷測定器的項目主要有兩項，項是氣密性檢查，檢查程序?yàn)椋壕徛龘u動手搖加壓器，使數(shù)字式壓力計顯示為7000Pa，待此顯示值穩(wěn)定后，觀察5min，5min之內(nèi)壓力降不得超過20Pa，超過20Pa則判定該臺光干涉式甲烷測定器為不合格，必須對之重新修理。第二項是基本誤差檢查?！盎菊`差”是指在規(guī)定的正常條件下，儀器顯示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差應(yīng)不超過表1和表2的規(guī)定。
表1
儀器量程（%CH4） 0～10
分段（X%CH4） 0＜x≤1 1＜x≤4 4＜x≤7 7＜x≤10
基本誤差（%CH4） ±0.05 ±0.1 ±0.2 ±0.3
表2
儀器量程（%CH4） 0～100
分段（X%CH4） 0＜x≤10 10＜x≤40 40＜x≤70 70＜x≤100
基本誤差（%CH4） ±0.5 ±1.0 ±2.0 ±3.0
對于量程為0～10CH4/Air的光干涉式甲烷測定器，其具體的校準(zhǔn)點(diǎn)是1.0% CH4、3.0% CH4、7.0% CH4、9.0% CH4四點(diǎn)。對于量程為0～100CH4/Air的光干涉式甲烷測定器，其具體的校準(zhǔn)點(diǎn)是10.0% CH4、30.0% CH4、70.0% CH4、 90.0% CH4等四點(diǎn)。依據(jù)前述公式P=1.7665×(273+t)X對光干涉式甲烷測定器進(jìn)行校準(zhǔn)的過程為:①從溫度計上讀得室溫；②計算出每一校準(zhǔn)點(diǎn)所對應(yīng)的P值，搖動手搖加壓器使數(shù)字式壓力計穩(wěn)定地顯示P值（好是依照表3進(jìn)行校準(zhǔn)），觀察并記錄下在校的光干涉式甲烷測定器的顯示值后將手搖加壓器緩慢搖回使數(shù)字式壓力計顯示為零；然后將手搖加壓器緩慢地?fù)u到使數(shù)字式壓力計顯示這一校準(zhǔn)點(diǎn)的P值；觀察并記錄下在校的光干涉式甲烷測定器的顯示值，如是反復(fù)進(jìn)行三遍；③取三遍觀察記錄值的平均值為儀器示值，示值與標(biāo)準(zhǔn)之差即為基本誤差，基本誤差若超過表1、表2的規(guī)定，即可判定該臺儀器為不合格，必須進(jìn)行重新修理、校準(zhǔn)、檢定后方可重新使用；④校準(zhǔn)完一臺光干涉式甲烷測定器后，必須將手搖加壓器緩慢地?fù)u回到原始位置并使數(shù)字式壓力計顯示為零后，再取下該臺光干涉式甲烷測定器，換上另一臺待檢的光干涉式甲烷測定器。
(5)、校準(zhǔn)工作結(jié)束后，必須將手搖加壓器搖回到原始位置，并使數(shù)字式壓力計顯示為零后，再關(guān)斷電源。
4.、注意事項
1、搖動手搖加壓器時，一定注意勿將其搖到頭，以防鼓破波紋管；每次使用完畢，一定將手搖加壓器搖回到原始位置。
2、校準(zhǔn)光干涉式甲烷測定器時，一定要保證氣路系統(tǒng)氣密性完好，不得有漏氣泄壓的地方。
3、使用數(shù)字式壓力計時，不得超過其大量程，也不準(zhǔn)在負(fù)壓范圍內(nèi)使用。
表3
校準(zhǔn)加壓值

CH4
濃度 壓力
單位 環(huán)境溫度（℃）
5 10 15 20 25 30 35
1%
（10%） ㎏/㎡ 50.04 50.94 51.04 52.9 53.64 54.54 55.44
Pa 490.7 499.6 508.4 517.2 526.0 534.8 543.7
2%
（20%） ㎏/㎡ 100.08 101.88 103.68 105.7 107.28 109.08 110.88
Pa 981.4 996.1 1016.8 1034.4 1052.1 1069.7 1087.4
3%
（30%） ㎏/㎡ 150.12 152.82 155.52 158.6 106.92 163.62 166.32
Pa 1472.2 1498.6 1525.11 1551.6 1578.1 1604.6 1631.0
4%
（40%） ㎏/㎡ 200.16 203.76 207.36 211.5 514.56 218.16 221.76
Pa 1962.9 1998.2 2033.5 2068.8 2104.1 2139.4 2174.7
5%
（50%） ㎏/㎡ 250.20 254.7 259.20 264.4 268.2 272.70 277.20
Pa 2453.6 2497.8 2541.9 2558 2630.1 2674.3 2718.4
6%
（60%） ㎏/㎡ 300.24 305.64 311.4 317.2 321.84 327.24 332.64
Pa 2944.3 2997.3 3050.3 3103.2 3156.2 3209.1 3262.1
7%
（70%） ㎏/㎡ 350.28 356.58 362.88 370.1 375.48 381.78 388.08
Pa 3435.1 3496.4 3558.6 3620.4 3682.2 3744.0 3805.8
8%
（80%） ㎏/㎡ 400.32 407.53 414.72 423 429.12 436.32 443.52
Pa 3925.8 3996.4 4067.0 4137.6 4208.2 4278.8 4349.4
9%
（90%） ㎏/㎡ 450.36 458.46 466.56 475.8 482.76 490.86 498.96
Pa 4416.5 4496.0 4575.4 4654.8 4734.3 4813.7 4893.1
10%
（） ㎏/㎡ 500.40 509.40 518.40 528.7 536.40 545.40 554.40
Pa 4907.2 4995.5 5083.8 5172.0 5260.3 5348.5 5436.8
注：1、當(dāng)校準(zhǔn)量程為0%～10%CH4/Air的儀器時，請務(wù)把加壓值也同時乘以10倍；
2、當(dāng)環(huán)境溫度介于兩者（如10℃～15℃）之間時，可以四舍五入取靠近的那一溫度值。

二、便攜儀、氣體傳感器檢測部分：
一、工作原理和結(jié)構(gòu)
考慮到煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的各種礦用傳感器其工作電壓都依靠直流穩(wěn)壓電源供電，其輸出檢測信號都是電信號，并且像甲烷、氧氣、等氣體檢測傳感器所占比例很大；所以我們在本校驗(yàn)儀的研發(fā)過程中始終堅持了“以氣體檢測傳感器為主、兼顧便攜式儀器和其它檢測原理傳感器”的基調(diào)和理念，以實(shí)用、能滿足調(diào)校目的為原則。以“氣體檢測傳感器為主”容易讓人理解，“兼顧其他檢測原理傳感器”這句話就不容易令人明白。這句話的本意是，我們可以根據(jù)用戶的特殊需要，在現(xiàn)有的校驗(yàn)儀的基礎(chǔ)上為之配置相關(guān)聯(lián)的輔助調(diào)校裝置，這就使得本校驗(yàn)儀也可用于調(diào)校其它原理的傳感器。調(diào)校甲烷等氣體檢測傳感器的原理，是標(biāo)準(zhǔn)氣體比對法原理。標(biāo)準(zhǔn)氣體及其所衍生的校準(zhǔn)氣體具有標(biāo)準(zhǔn)計量器具的作用，通過其比對性檢測進(jìn)行量值傳遞，從而確保氣體檢測傳感器計量性能完好、量值準(zhǔn)確可靠。根據(jù)現(xiàn)在各種標(biāo)準(zhǔn)氣體容易購買、二級標(biāo)氣與校準(zhǔn)氣體差價不大的實(shí)際情況，并根據(jù)許多煤礦積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為，直接采用8L鋁合金氣瓶充裝標(biāo)準(zhǔn)氣體是較為理想的方法和途徑。我們把8L鋁合金氣瓶放置在標(biāo)準(zhǔn)氣樣車（選配）中，做為本綜合校驗(yàn)儀的配套裝置，既宜于保管、使用，又宜于搬運(yùn)、挪放，十分美觀、便捷。本綜合校驗(yàn)儀的氣路系統(tǒng)十分簡單、直觀，這是通常所說“一對五”、“一進(jìn)五出”的連接方式；操作人員只需稍加觀察和試用，就可很容易的熟悉氣路系統(tǒng)了。
關(guān)于本校準(zhǔn)儀的電源供給系統(tǒng)，在機(jī)箱面板的左邊是“電源開關(guān)”。當(dāng)電源插頭插入并接通市電220V電源后，電源開關(guān)內(nèi)指示燈亮，表明外部電源已進(jìn)入本校驗(yàn)儀內(nèi)，按動電源開關(guān)，總電源指示燈亮，同時，穩(wěn)壓電源也可正常工作。穩(wěn)壓電源的使用，請參見其使用說明書，在此需要做以說明的是，我們對穩(wěn)壓電源的開關(guān)“POWER”做了些改動，把它改變成了向待調(diào)校傳感器供電的開關(guān)，只有按下它后，各待調(diào)校傳感器才能有工作電壓；這樣做的目的，是為引起調(diào)校人員注意，只有當(dāng)把穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整到待調(diào)校傳感器需要的工作電壓時，才能按下此開關(guān)向各待調(diào)校傳感器供電，防止了向各待調(diào)校傳感器供給不適當(dāng)?shù)墓ぷ麟妷?。另外，穩(wěn)壓電源還可向外輸出一組直流電壓，專為修理傳感器而用
三、技術(shù)條件
3.1調(diào)校環(huán)境條件
3.1.1環(huán)境溫度：（15～35）℃；
3.1.2環(huán)境相對濕度：＜85%；
3.1.3大氣壓力：（68～106）KPa；
3.1.4周圍環(huán)境應(yīng)無影響調(diào)校的干擾氣體；
3.2 標(biāo)準(zhǔn)氣體和玻璃轉(zhuǎn)子流量計
主要技術(shù)參數(shù)
3.2.1調(diào)校氣體：符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體或校準(zhǔn)氣體；
3.2.2玻璃轉(zhuǎn)子流量計流量范圍：30～300mL/min；
3.2.3玻璃轉(zhuǎn)子流量計等級：4級；
3.3電源和相關(guān)儀器主要技術(shù)參數(shù)
3.3.1額定輸入電源：AC220V±10%；
3.3.2直流穩(wěn)壓電源：輸出電壓：DC0～30V連續(xù)可調(diào)；輸出電流：0～2A；
3.3.3頻率測試：對傳感器的頻率可以檢測
3.4 校驗(yàn)儀主要技術(shù)參數(shù)
3.4.1 一次調(diào)校便攜儀：≥10；
3.4.2 一次調(diào)校傳感器數(shù)量：≥10臺；
3.4.3 校驗(yàn)儀體積：長×寬×高（704*461*512）mm；
3.4.4 校驗(yàn)儀重量：8kg；
四、使用操作
4.1每一次調(diào)校工作開始前，都應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)氣體瓶和氣路系統(tǒng)做認(rèn)真檢查，確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)氣體瓶和待調(diào)校的氣體檢測傳感器、便攜式儀表等相互對應(yīng)；并確保氣路系統(tǒng)暢通、無漏泄、無錯接。
4.2 每一次調(diào)校工作開始前，都應(yīng)對電源做認(rèn)真檢查，確認(rèn)外接電源符合要求，確保校驗(yàn)儀的電路無短路、斷路情況。
4.3懸掛好待調(diào)校的傳感器，連接好測試電纜線；
4.4把校驗(yàn)儀外接電源接到直流穩(wěn)壓電源；
4.5按動電源開關(guān)，總電源指示燈亮，穩(wěn)壓電源工作，調(diào)節(jié)電壓粗細(xì)旋鈕到待調(diào)校傳感器所需要的工作電壓值。
4.6進(jìn)一步確認(rèn)穩(wěn)壓電源輸出電壓值是待調(diào)校傳感器所需要的工作電壓值（一般都是DC18V）后，按下穩(wěn)壓電源的開關(guān)“POWER”，此時待調(diào)校傳感器因得電而進(jìn)入工作狀態(tài)，預(yù)熱5min并進(jìn)行調(diào)零后，即可開展調(diào)校工作。
4.7調(diào)校時一定要按照調(diào)校規(guī)程或是每一種氣體檢測傳感器、便攜儀使用說明書的要求進(jìn)行調(diào)校；
4.8 傳感器、便攜儀電零位的調(diào)校十分重要，如果傳感器的電零位不準(zhǔn)或是不可調(diào)整，其它的調(diào)校工作就沒有任何意義。所以應(yīng)當(dāng)把對電零位的調(diào)校做為步的調(diào)校操作。電零位的調(diào)校應(yīng)當(dāng)是在地面清潔空氣的環(huán)境中進(jìn)行，只要無干擾氣體、無人員抽煙，調(diào)校室內(nèi)的空氣就能滿足電零位調(diào)校的需要。當(dāng)然，如果有同志堅持用瓶裝清潔空氣進(jìn)行電零位調(diào)校，這也屬正確的做法。

4.9 調(diào)校工作結(jié)束后，立即關(guān)閉供氣的氣源總閥，讓所有的開關(guān)、旋鈕等都恢復(fù)到原狀，并停電；做好安全、衛(wèi)生等方面的工作。
五、使用注意事項
5.1 用戶單位的具體主管部門和，應(yīng)當(dāng)組織有關(guān)技術(shù)人員根據(jù)相關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、傳感器說明書的規(guī)定和要求，制定出符合實(shí)際的調(diào)校規(guī)程，以使調(diào)校人員有章可依。
5.2 由于煤礦現(xiàn)場往往是380V、220V電源同時存在，每次使用前，一定要認(rèn)真檢查外接電源是否符合要求，并通過后續(xù)檢查保證避免短路、斷路現(xiàn)象發(fā)生。
5.3 用戶單位應(yīng)建立調(diào)校室，以放置本校驗(yàn)臺；調(diào)校室內(nèi)應(yīng)干凈整潔，無影響環(huán)境的干擾氣體和雜物；調(diào)校室內(nèi)應(yīng)裝備空調(diào)和排油煙機(jī)或排氣風(fēng)扇，以保持室內(nèi)溫度、空氣清潔以及防止人員中毒。對高濃度氣體請停止檢測，甲烷應(yīng)＜4/，co應(yīng)＜1000ppm、氫類氣體應(yīng)＜1ppm
5.4 通過反復(fù)查驗(yàn)、核實(shí)保證所使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體與待調(diào)校的傳感器相互對應(yīng)，并保證標(biāo)準(zhǔn)氣體在有效使用期內(nèi)；每瓶標(biāo)氣使用到0.5MPa時不可再使用，應(yīng)重新充裝標(biāo)氣。
5.5 本校驗(yàn)臺配置的各種計量器具應(yīng)定期送檢，保證其總是處于檢定周期范圍內(nèi)。
六、運(yùn)輸貯存
6.1 本校驗(yàn)儀采用木板箱包裝，適用于水路、公路、鐵路及航空運(yùn)輸。
6.2本校驗(yàn)儀在運(yùn)輸、拆裝、保管過程中，嚴(yán)禁摔打、碰撞、尖銳物刺擊，并防止雨水、風(fēng)沙等侵蝕。
6.3本校驗(yàn)儀應(yīng)存放在室內(nèi)，室溫應(yīng)為0～40℃，室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好，相對濕度小于80%中西集團(tuán)