光干涉式甲烷測(cè)定器/光瓦.便攜儀.氣體傳感器綜合校驗(yàn)臺(tái) 型號(hào):SG12-SHGJ-3庫(kù)號(hào)：M387715   
概述
光干涉式甲烷測(cè)定器（也稱(chēng)為“便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀”、“瓦斯機(jī)”、“光干”、“光瓦”、“里研”等）、便攜儀、氣體傳感器，是我國(guó)煤礦井下檢測(cè)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(cè)定器便攜儀傳感器綜合校準(zhǔn)裝置
1.光干涉式甲烷測(cè)定器校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)原理部分
光干涉式甲烷測(cè)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(cè)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(jiǎn)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(cè)定器的氣室組組件中有氣樣室和空氣室兩個(gè)氣室，兩個(gè)氣室因壓力差別而產(chǎn)生的折射率差別與兩個(gè)氣室間因氣體種類(lèi)不同而產(chǎn)生的折射率差別有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，依此原理，可通過(guò)施加壓力的辦法對(duì)光干涉式甲烷測(cè)定器進(jìn)行校準(zhǔn)。其理論計(jì)算公式為：
P＝1.7665×(273+t)X
式中:
P-在校準(zhǔn)環(huán)境溫度t時(shí),對(duì)應(yīng)甲烷濃度X%CH4校準(zhǔn)點(diǎn)的壓力值,(KPa)；
t－校準(zhǔn)時(shí)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(shí)的具體應(yīng)用，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)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(jì)是檢測(cè)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(cè)定器前，將校準(zhǔn)儀后面板的電源線(xiàn)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(shí)間，使其顯示為“000.00”。
數(shù)顯儀表功能簡(jiǎn)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(chēng)“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(guò)程中用不著，只有計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)的計(jì)量檢定人員檢定該儀器時(shí)，才能用到這兩個(gè)鍵，后邊會(huì)對(duì)這兩個(gè)鍵的使用方法做專(zhuān)門(mén)介紹，懇請(qǐng)用戶(hù)在日常工作中不要按動(dòng)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(shí)，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(gè)位有“1”則表示為“1000Pa(也稱(chēng)為“1KPa”)、有“2”則表示為“2KPa……”；本校準(zhǔn)儀高可檢測(cè)顯示到60KPa，完夠滿(mǎn)足對(duì)0～10%CH4和0～CH4兩種光干涉式甲烷測(cè)定器校準(zhǔn)的要求。
(2)、手搖加壓器（也稱(chēng)為“微調(diào)加壓器”、“紋波管加壓器”）是本校準(zhǔn)儀中的另一個(gè)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(dòng)監(jiān)測(cè)、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(wàn)不能再往前搖了，再向前搖就有可
能鼓破手搖加壓器，此時(shí)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(kāi)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(cè)定器的進(jìn)氣口連接好，就可開(kāi)展校準(zhǔn)工作了。
(3)、將待校準(zhǔn)的光干涉式甲烷測(cè)定器通電后調(diào)整到零位，并將其出氣口用橡膠死堵頭堵住；將其進(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(cè)定器、數(shù)字式壓力計(jì)、手搖加壓器通過(guò)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(cè)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(jì) 4、待校光干涉式甲烷測(cè)定器
(4)、對(duì)連接好的氣路系統(tǒng)做進(jìn)一步檢漏、調(diào)零后，即可對(duì)待校的光干涉式甲烷測(cè)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(cè)定器的項(xiàng)目主要有兩項(xiàng)，項(xiàng)是氣密性檢查，檢查程序?yàn)椋壕徛龘u動(dòng)手搖加壓器，使數(shù)字式壓力計(jì)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(guò)20Pa，超過(guò)20Pa則判定該臺(tái)光干涉式甲烷測(cè)定器為不合格，必須對(duì)之重新修理。第二項(xiàng)是基本誤差檢查。“基本誤差”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(guò)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(duì)于量程為0～10CH4/Air的光干涉式甲烷測(cè)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(duì)于量程為0～100CH4/Air的光干涉式甲烷測(cè)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(duì)光干涉式甲烷測(cè)定器進(jìn)行校準(zhǔn)的過(guò)程為:①?gòu)臏囟扔?jì)上讀得室溫；②計(jì)算出每一校準(zhǔn)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的P值，搖動(dòng)手搖加壓器使數(shù)字式壓力計(jì)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(cè)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(jì)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(jì)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(cè)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(guò)表1、表2的規(guī)定，即可判定該臺(tái)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(tái)光干涉式甲烷測(cè)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(jì)顯示為零后，再取下該臺(tái)光干涉式甲烷測(cè)定器，換上另一臺(tái)待檢的光干涉式甲烷測(cè)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(jì)顯示為零后，再關(guān)斷電源。
4.、注意事項(xiàng)
1、搖動(dòng)手搖加壓器時(shí)，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(cè)定器時(shí)，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(jì)時(shí)，不得超過(guò)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(shí)，請(qǐng)務(wù)把加壓值也同時(shí)乘以10倍；
2、當(dāng)環(huán)境溫度介于兩者（如10℃～15℃）之間時(shí)，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(cè)部分：
一、工作原理和結(jié)構(gòu)
考慮到煤礦安全監(jiān)測(cè)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(cè)信號(hào)都是電信號(hào)，并且像甲烷、氧氣、等氣體檢測(cè)傳感器所占比例很大；所以我們?cè)诒拘ｒ?yàn)儀的研發(fā)過(guò)程中始終堅(jiān)持了“以氣體檢測(cè)傳感器為主、兼顧便攜式儀器和其它檢測(cè)原理傳感器”的基調(diào)和理念，以實(shí)用、能滿(mǎn)足調(diào)校目的為原則。以“氣體檢測(cè)傳感器為主”容易讓人理解，“兼顧其他檢測(cè)原理傳感器”這句話(huà)就不容易令人明白。這句話(huà)的本意是，我們可以根據(jù)用戶(hù)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(cè)傳感器的原理，是標(biāo)準(zhǔn)氣體比對(duì)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(jì)量器具的作用，通過(guò)其比對(duì)性檢測(cè)進(jìn)行量值傳遞，從而確保氣體檢測(cè)傳感器計(jì)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(gòu)買(mǎi)、二級(jí)標(biāo)氣與校準(zhǔn)氣體差價(jià)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(chē)（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(jiǎn)單、直觀，這是通常所說(shuō)“一對(duì)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(kāi)關(guān)”。當(dāng)電源插頭插入并接通市電220V電源后，電源開(kāi)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(dòng)電源開(kāi)關(guān)，總電源指示燈亮，同時(shí)，穩(wěn)壓電源也可正常工作。穩(wěn)壓電源的使用，請(qǐng)參見(jiàn)其使用說(shuō)明書(shū)，在此需要做以說(shuō)明的是，我們對(duì)穩(wěn)壓電源的開(kāi)關(guān)“POWER”做了些改動(dòng)，把它改變成了向待調(diào)校傳感器供電的開(kāi)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(shí)，才能按下此開(kāi)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)墓ぷ麟妷骸Ａ硗猓€(wěn)壓電源還可向外輸出一組直流電壓，專(zhuān)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(duì)濕度：＜85%；
3.1.3大氣壓力：（68～106）KPa；
3.1.4周?chē)h(huán)境應(yīng)無(wú)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(jì)
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(jì)流量范圍：30～300mL/min；
3.2.3玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)等級(jí)：4級(jí)；
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(cè)試：對(duì)傳感器的頻率可以檢測(cè)
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(tái)；
3.4.3 校驗(yàn)儀體積：長(zhǎng)×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(kāi)始前，都應(yīng)對(duì)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(cè)傳感器、便攜式儀表等相互對(duì)應(yīng)；并確保氣路系統(tǒng)暢通、無(wú)漏泄、無(wú)錯(cuò)接。
4.2 每一次調(diào)校工作開(kāi)始前，都應(yīng)對(duì)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(wú)短路、斷路情況。
4.3懸掛好待調(diào)校的傳感器，連接好測(cè)試電纜線(xiàn)；
4.4把校驗(yàn)儀外接電源接到直流穩(wěn)壓電源；
4.5按動(dòng)電源開(kāi)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(kāi)關(guān)“POWER”，此時(shí)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(kāi)展調(diào)校工作。
4.7調(diào)校時(shí)一定要按照調(diào)校規(guī)程或是每一種氣體檢測(cè)傳感器、便攜儀使用說(shuō)明書(shū)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(méi)有任何意義。所以應(yīng)當(dāng)把對(duì)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(wú)干擾氣體、無(wú)人員抽煙，調(diào)校室內(nèi)的空氣就能滿(mǎn)足電零位調(diào)校的需要。當(dāng)然，如果有同志堅(jiān)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(kāi)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(xiàng)
5.1 用戶(hù)單位的具體主管部門(mén)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(shuō)明書(shū)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(chǎng)往往是380V、220V電源同時(shí)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(guò)后續(xù)檢查保證避免短路、斷路現(xiàn)象發(fā)生。
5.3 用戶(hù)單位應(yīng)建立調(diào)校室，以放置本校驗(yàn)臺(tái)；調(diào)校室內(nèi)應(yīng)干凈整潔，無(wú)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(duì)高濃度氣體請(qǐng)停止檢測(cè)，甲烷應(yīng)＜4/，co應(yīng)＜1000ppm、氫類(lèi)氣體應(yīng)＜1ppm
5.4 通過(guò)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(duì)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(shí)不可再使用，應(yīng)重新充裝標(biāo)氣。
5.5 本校驗(yàn)臺(tái)配置的各種計(jì)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(guò)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(duì)濕度小于80%中西集團(tuán)