2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩34頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、光學(xué)瓦斯檢定器,李宏偉,一、光學(xué)瓦斯檢定器的特點(diǎn)及構(gòu)造 1、光學(xué)瓦斯檢定器的功能和特點(diǎn) 光學(xué)瓦斯檢定器,是用來測定瓦斯?jié)舛?,也可測定其他氣體(如二氧化碳等)的濃度的一種儀器。按其測量瓦斯?jié)舛鹊姆秶譃?~10%(精度0.01%)和0 ~100%(精度0.1%)兩種。這種儀器的特點(diǎn)是攜帶方便,操作簡單,安全可靠,且有足夠的精度;但構(gòu)造復(fù)雜,維修不便。 2、光學(xué)瓦斯檢定器的構(gòu)造

2、 光學(xué)瓦斯檢定器有很多種類,我國生產(chǎn)的主要有AQG和AWJ型,其外形和內(nèi)部構(gòu)造基本相同,現(xiàn)以AQG-1型為便說明其構(gòu)造如下。,AQG-1型瓦斯檢定器外形是個矩形盒子,其由氣路、光路和電路三大系統(tǒng)組成,如圖1所示。 ⑴氣路系統(tǒng)。由吸氣管4、進(jìn)氣管5、水分吸收管9、二氧化碳吸收管11、吸氣橡皮球10、氣室(包括瓦斯室和空氣室)22和毛細(xì)管30等組成。其主要部件的作用是:氣室用于分別存貯新鮮空氣和含有瓦斯或二氧化碳的氣體;水分

3、吸收管內(nèi)裝有氯化鈣(或硅膠),用于吸收混合氣體中的水分,使之不進(jìn)入瓦斯室,以使測定準(zhǔn)確;毛細(xì)管,其外端連通大氣,其作用是使測定時的空氣室內(nèi)的空氣溫度和絕對壓力與被測地點(diǎn)(或瓦斯室內(nèi))的溫度和絕對壓力相同,同時又使含瓦斯的氣體不能進(jìn)入空氣室;二氧化碳吸收管內(nèi)裝有顆粒直徑為2~5mm的鈉石灰,用于吸收混合氣體中的二氧化碳,以便準(zhǔn)確地測定瓦斯?jié)舛取?1—目鏡;2—主調(diào)螺旋;3—微調(diào)螺旋;4—吸氣孔;5—進(jìn)氣孔;6—微讀數(shù)觀穿窗;7—微讀數(shù)電門

4、;8—光源電門;9—水分吸收管;10—Ⅰ~吸氣橡皮球;11—一氧化碳吸收管;12—干電池;13—光源蓋;14—目鏡蓋;15—主調(diào)螺旋蓋;16—燈泡;17—光柵;18—聚光鏡;19—光屏;20—平行平面鏡;21—平面玻璃;22—?dú)馐遥?3—反射棱鏡;24—折射棱鏡;25—物鏡;26—測微玻璃;27—分劃板;28—場鏡;29—目鏡保護(hù)蓋;30—毛細(xì)管圖1 AQG-1型光學(xué)瓦斯檢定器,(a)外形圖

5、 (b)內(nèi)部構(gòu)造,1—光源;2—聚光鏡;3—平面鏡;4—平行玻璃;5—?dú)馐遥?—折光棱鏡;7—反射棱鏡;8—望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng),圖2 AQG—1型瓦斯檢定器的光路系統(tǒng)圖,⑵光路系統(tǒng)。如圖2所示。 ⑶電路系統(tǒng)。其功能和作用是為光路供給電源。由電池12、燈泡16、光源蓋13、光源電門8和微讀數(shù)電門7組成。,瓦斯鑒定器各組件作用,1.照明裝置組:是儀器產(chǎn)生干涉條紋的光源部分,燈泡的額定電壓1.3

6、5V(伏),0.3A(安)2.聚光鏡組:匯集光源,使之形成平行光束。3.平面鏡組:光線經(jīng)過此鏡分裂為兩束光線,由于鏡座的作用,該鏡向后傾斜55度。4.折光棱鏡組:將平面鏡射出的兩列光束經(jīng)兩次90度反射后,折回平面鏡上。5.反射棱鏡組:用于調(diào)節(jié)光譜的位置。,6.物鏡組:調(diào)節(jié)鏡座可使干涉條紋在分化版上成像清晰7.測微鏡組:轉(zhuǎn)動微動手輪時,因齒輪帶動刻度盤和測微玻璃座,使其偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生光線的偏折,使干涉條紋移動主要供測定1%以下的微數(shù)

7、使用。8.目鏡組:起放大作用,便于觀察。通過旋轉(zhuǎn)鏡座調(diào)節(jié)視度,看清光譜。在0~10%、或0~100%范圍共21道刻線9.吸收管組:內(nèi)吸收管裝有氯化鈣或硅膠,用以吸收井下空氣中的水分;外吸收管內(nèi)裝納石灰,用以吸收井下空氣中的CO2。,10.氣室組:共分三格兩側(cè)為空氣室,中間為瓦斯室為平衡氣室內(nèi)的大氣壓力,裝有盤型管。11.按鈕組:分為上下兩個按鈕,分別用來控制測微光源和干涉條紋光源系統(tǒng)的照明電路。,AQG—2型瓦斯鑒定器主要技術(shù)數(shù)

8、據(jù):,1、目鏡分化板刻度最低為:  5% 2、測量的范圍:        0~100% 3、測微刻度盤最小值      0.2%,,AQG—1型瓦斯鑒定器主要技術(shù)數(shù)據(jù)1、目鏡分化板刻度最低為:  0.5% 2、測量的范圍

9、:        0~10% 3、測微刻度盤最小值      0.02%,二、光學(xué)瓦斯檢定器的工作原理,光學(xué)瓦斯檢定器是根據(jù)光干涉原理制成的。它的光路系統(tǒng)如圖2所示。其工作原理如下: 由光源1發(fā)出的光,經(jīng)聚光鏡2到達(dá)平面鏡3。并經(jīng)其反折射形成兩束光,分別通過空氣室和瓦斯室

10、,再經(jīng)折光棱鏡6折射到反射棱鏡7,再反射給望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)8。由于光程差的結(jié)果,在物鏡的聚焦平面上將產(chǎn)生干涉條紋。,由于光的折射率與氣體介質(zhì)的密度有直接關(guān)系,如果以空氣室和瓦斯室都充入新鮮空氣產(chǎn)生的條紋為基礎(chǔ)(對零),那么,當(dāng)含有瓦斯的空氣充入瓦斯室時,由于空氣室中的新鮮空氣與瓦斯室中的含有瓦斯的空氣的密度不同,他們的折射率即不同,因而光程也就不同,于是干涉條紋產(chǎn)生位移,從目鏡中可以看到干涉條紋移動的距離。由于干涉條紋的位移大小與瓦斯?jié)舛鹊母?/p>

11、低成正比關(guān)系,所以,根據(jù)干涉條紋的移動距離就可以測知瓦斯的濃度。我們在分劃板上讀出位移的大小,其數(shù)值就是測定的瓦斯?jié)舛取?三、光學(xué)瓦斯檢定器的操作 1、使用光學(xué)瓦斯檢定器之前的準(zhǔn)備工作 須對瓦斯檢定器進(jìn)行以下檢查工作: ⑴檢查藥品性能。檢查水分吸收管9中的氯化鈣(或硅膠)硅膠由深藍(lán)色變?yōu)闇\藍(lán)色或透明色為失效。檢查外接的二氧化碳吸收管11中的鈉石灰是否變色,若由粉紅色變?yōu)闇\黃色或乳白色則失效

12、,應(yīng)打開吸收管更換新藥劑,新藥劑的顆粒直徑要在3—5mm之間,不可過大或過小。因?yàn)轭w粒過大不能充分吸收通過氣體中的水分或二氧化碳;顆粒過小又容易堵塞甚至其粉末被吸入氣室內(nèi)。顆粒直徑不合要求會影響測定的精度。,⑵檢查氣路系統(tǒng)。首先檢查吸氣球是否漏氣:用手捏扁吸氣球,另一手掐住吸氣球膠管,然后放松氣球,若氣球不鼓起,則表明不漏氣;其次,檢查儀器是否漏氣:將吸氣膠皮管同檢定器吸氣孔4連接,堵住進(jìn)氣孔5,捏扁吸氣球,松手后球不鼓起為氣密;最后,

13、檢查氣路是否暢通,即放開進(jìn)氣孔,捏放吸氣球,以氣球快速鼓起為整機(jī)氣路暢通。⑶檢查干涉條紋的清晰度。按下部按鈕,由目鏡觀察,并旋轉(zhuǎn)目鏡筒,調(diào)整到分劃板清晰為止,再看干涉條紋是否清晰,如不清晰,可取下光源蓋,擰松燈泡后蓋,調(diào)整燈泡后端小柄,同時觀察目鏡內(nèi)條紋,直到條紋清晰為止。然后擰緊燈泡后蓋,裝好儀器。,⑷清洗瓦斯室。在地面或井下新鮮空氣中,手捏氣球5—10次 ,清洗氣室地點(diǎn)的溫度與被測地點(diǎn)的溫度正負(fù)不差10攝氏度。

14、⑸零位調(diào)整。按上部按鈕,調(diào)整測微手輪使微讀數(shù)盤的零位刻度與指標(biāo)線重合;旋下主調(diào)螺旋蓋15,再按下部按鈕8,調(diào)整觸動手輪2,同時觀看目鏡,在干涉條紋中的兩條黑色基準(zhǔn)線中選定任意一條黑基線與分劃板的零位相重合,并記住這條黑基線;然后,一邊觀看目鏡一邊蓋好主調(diào)螺旋蓋15。,2、使用光學(xué)瓦斯檢定器測定瓦斯?jié)舛?應(yīng)按以下方法和步驟進(jìn)行: ⑴調(diào)零。在井下井底車場、進(jìn)風(fēng)大巷或測地點(diǎn)附近的進(jìn)風(fēng)巷道中,捏放氣球7-8次,然

15、后檢查微讀數(shù)盤的零位刻度與指標(biāo)是否重合,選定的黑基線與分劃板的零位是否重合。若有移動,則按“對零”操作方法進(jìn)行調(diào)整,使光譜處在零位狀態(tài)。,CH4檢測儀自檢準(zhǔn)確的方法:將基準(zhǔn)線與零位重疊后,第五條紅藍(lán)線與7%重疊,證明儀器標(biāo)準(zhǔn)。,,⑵測定瓦斯。將連接在二氧化碳吸收管進(jìn)氣口的膠皮管伸向待測位置,然后捏放氣球5—10次,將瓦斯室氣體完全置換。然后方可將吸氣管收回。 ⑶讀數(shù)。按下光源電門8,由目鏡1中觀察黑基線的位置。如其恰與某

16、整數(shù)刻度重合,讀出該處刻度數(shù)值,即為瓦斯?jié)舛?;如果黑基線位于兩個整數(shù)之間,如圖7—3中b所示,則應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動微調(diào)螺旋3,使黑基線退到較小的整數(shù)位置上,如圖7—3中c所示,然后,從微讀數(shù)盤上讀出小數(shù)位、整數(shù)與小數(shù)相加就是測定出的瓦斯?jié)舛龋?,若從整?shù)位讀出的數(shù)值為1,微讀數(shù)為0.52,則測定的瓦斯?jié)舛?.52%。,3、應(yīng)用光學(xué)瓦斯檢定器測定二氧化碳濃度 用光學(xué)瓦斯檢定器測定二氧化碳濃度時,要首先測出瓦斯?jié)舛?,然后去掉二?/p>

17、化碳吸收管,再測定出瓦斯和二氧化碳混合氣體的濃度,后者減去前者,再乘以0.955的校正系數(shù)(由于二氧化碳的折射率與瓦斯折射率相差不大,一般測定時,也可不校正),即為所要測定的二氧化碳濃度。注:測瓦斯和混合氣體要在同一地點(diǎn)、同一位置進(jìn)行。,瓦斯鑒定器(AQG--1)的允許規(guī)定誤差:瓦斯含量            

18、60;        允許誤差的范圍%以上0~1                         ± 0.05

19、1~4                          ±0.14~7        

20、                  ±0.27~10                &#

21、160;        ±0.3瓦斯鑒定器(AQG--2)的允許規(guī)定誤差:瓦斯含量              允許誤差的范圍%以上 0~10    

22、60;                   ± 0.5% 10~4 0            

23、60;         ±1%40~70                      ±2% 70~

24、100                  ±3%,【例題】 用光學(xué)瓦斯檢定器在礦井總回風(fēng)巷內(nèi)進(jìn) 行測定工作,在未去掉二氧化碳吸收管時,測得 巷道距頂30cm處和距底30cm處的讀數(shù)分別為0.68%和0.45%;取下二氧化碳吸收

25、管測得巷道底30cm處的讀數(shù)為1.19%。試計(jì)算并判定該回風(fēng)巷中風(fēng)流的瓦斯和二氧化碳濃度是否符合《規(guī)程》規(guī)定。,解: ⑴風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葹?.68%。 ⑵風(fēng)流中二氧化碳濃度: (1.19%—0.45%)×0.955=0.71% ⑶風(fēng)流中的瓦斯和二氧化碳濃度不超過 0.75% 因此,符合《規(guī)程》規(guī)定。 4、使用光學(xué)瓦斯檢定器進(jìn)行測定時,發(fā)生零位漂移的原因和預(yù)防方法,光學(xué)瓦斯檢定器發(fā)生零

26、位漂移(俗稱跑正或跑負(fù)),會造成測定結(jié)果不準(zhǔn)或錯誤。發(fā)生零位漂移的常見原因:一是儀器空氣室內(nèi)不新鮮,毛細(xì)管失去作用;二是“對零”時的地點(diǎn)與待測地點(diǎn)的溫度和壓力相差較大;三是瓦斯室氣路不暢通。 防止零位漂移的辦法有: ⑴經(jīng)常用新鮮空氣清洗空氣室,不要連班使用一個檢定器,以免毛細(xì)管內(nèi)空氣不新鮮。 ⑵儀器對零時,應(yīng)盡量在與待測地點(diǎn)溫度相近、標(biāo)高相同的附近進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)進(jìn)行,以免因溫差、壓差過大引起零位

27、漂移。 ⑶經(jīng)常檢查檢定器的氣路,發(fā)現(xiàn)不暢通或堵塞要及時修理。,5、當(dāng)溫度和氣壓變化較大時,校準(zhǔn)光學(xué)瓦斯檢定器測得的瓦斯?jié)舛戎?光學(xué)瓦斯檢定器是在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(約為0.1Mpa(兆帕))溫度20℃的條件下標(biāo)定刻度的。當(dāng)被測地點(diǎn)的大氣壓力超過(1.01×105)Pa±100pa(帕)、溫度超過(20±2) ℃范圍時,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行修正。修正的方法是將已測得的瓦斯或二氧化碳濃度值乘以校

28、正系數(shù)K′: K′=(101325/p)·(T/293)=345.82T/p(7-1)式中 T—測定地點(diǎn)絕對溫度,絕對溫度與攝氏溫 度t的關(guān)系是T=t+273; P——測定地點(diǎn)的大氣壓力,Pa?!纠}】在井下某一地點(diǎn)用光學(xué)瓦斯檢定器測定的風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛葹?.86%,同時測得該地點(diǎn)的空氣溫度為28℃、大氣壓力為78805Pa,求算校正系數(shù)為: K′=3

29、45.82T/p=345.82(28+273)/78805=1.32 該地點(diǎn)真實(shí)的瓦斯?jié)舛戎禐椋?0.86%×1.32=1.14%,6、光學(xué)瓦斯檢定器的常見故障與排除 ⑴檢查藥品時如藥品失效會發(fā)現(xiàn)藥品的顆粒變小成粉或膠結(jié)一起應(yīng)及時更換,否則可能使測定甲烷數(shù)值偏高,有時甚至可阻塞進(jìn)氣管路。 ⑵氣密檢查如果發(fā)現(xiàn)漏氣應(yīng)想法找出漏氣的部位,及時更換

30、吸管或吸球。如漏氣,在接頭處應(yīng)將漏氣管頭切下。,⑶檢查光路如發(fā)現(xiàn)無光,應(yīng)打開光源蓋檢查燈泡,及時更換。如燈泡正常則應(yīng)更換電池。當(dāng)發(fā)現(xiàn)燈光暗紅時也是電池用得太久,應(yīng)及時更換。 ⑷當(dāng)發(fā)現(xiàn)干涉條紋無法歸零,或干涉條紋和分劃板的刻線不平行,不要摔打,應(yīng)找專職校對人員調(diào)校。 ⑸當(dāng)目鏡內(nèi)出現(xiàn)霧氣也應(yīng)找專職人員修理。四、光學(xué)瓦斯檢定器使用和保養(yǎng)注意事項(xiàng) ⑴攜帶和使用時,防止和其他硬物碰撞以免損壞儀器

31、內(nèi)部零件和光學(xué)鏡片。 ⑵光干涉條紋不清晰,往往是由于空氣濕度過大,光學(xué)玻璃上有霧?;蚧覊m附在上面以至光學(xué)系統(tǒng)有毛病造成的。如果調(diào)整光源燈泡后不能達(dá)到目的,就要由修理人員拆開進(jìn)行擦拭,或調(diào)整光路系統(tǒng)。,⑶測定時,如果空氣中含有一氧化碳、硫化氫等其他氣體時,因?yàn)闆]有這些氣體的吸收劑,將使瓦斯測定結(jié)果偏高。為消除這一影響,應(yīng)再加一個輔助吸收管,管內(nèi)裝有顆?;钚蕴靠上蚧瘹溆绊?,裝有40%氧化銅和60%二氧化錳的混合物,可消除

32、一氧化碳的影響。 ⑷在火區(qū)、密閉區(qū)等嚴(yán)重缺氧地點(diǎn),由于氣體成分變化大,用光學(xué)瓦斯檢定器測定瓦斯時,測定結(jié)果會比實(shí)際濃度偏大很多(試驗(yàn)可知,氧氣濃度每降低1%,瓦斯測定結(jié)果約偏大0.2%)。這時,必須采取試樣,用化學(xué)分析的方法而不準(zhǔn)使用光學(xué)瓦斯檢定器測定瓦斯?jié)舛取?⑸高原地點(diǎn)的空氣密度小、氣壓低,使用時應(yīng)對儀器進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,或根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)測的空氣溫度和大氣壓力用公式(7-1)計(jì)算校正系數(shù),對測定結(jié)果進(jìn)行校正。

33、 ⑹儀器不用時,要放在干燥的地方,并取出電池,以防腐蝕儀器,遠(yuǎn)離油酸水類。 ⑺要定期對儀器進(jìn)行檢查、校正,發(fā)現(xiàn)問題,及時維修,不準(zhǔn)用損壞的儀器進(jìn)行測定。保養(yǎng)溫度0-30攝氏度,使用溫度-15+40,甲烷(瓦斯)的性質(zhì)、來源、危害,性質(zhì):無色、無味、無臭、無毒的氣體,比重0.554。 來源:煤巖中。 危害:在空氣中的含量達(dá)到一定濃度時,遇火會燃燒和爆炸;濃度達(dá)到40%以上時,能使人窒息死亡。,瓦斯的爆炸上限、下限和最

34、強(qiáng)爆炸濃度,瓦斯爆炸的濃度范圍稱為瓦斯的爆炸界限。瓦斯爆炸的最高濃度16%,稱為爆炸上限。瓦斯爆炸的最低濃度5%,稱為爆炸下限。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到9.5%時,遇有火源,混合氣體中的瓦斯和氧氣全部參加氧化反應(yīng),爆炸威力最強(qiáng),稱為最強(qiáng)爆炸濃度。,防止瓦斯爆炸的主要措施,(1)防止瓦斯積聚。 (2)防止瓦斯引燃。 (3)防止瓦斯事故擴(kuò)大。瓦斯爆炸的三要素:(1)明火(電火花)(2)有充足的氧氣(3)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到其爆炸界限(5%—16%

35、),二氧化碳的性質(zhì)、來源、危害,性質(zhì):無色、略帶酸臭味、微毒的氣體,比重1.52,易溶于水,不助燃,對眼睛和呼吸器官有刺激作用。 來源:(1)有機(jī)物的腐朽;(2)人的呼吸、燈火燃燒;(3)放炮;(4)煤的自燃、火災(zāi)及瓦斯、煤塵爆炸;(5)從煤巖中放出。危害:濃度達(dá)到1%時,呼吸急促;3%時,呼吸量增加一倍;5%時,呼吸困難;10%時,頭痛;10%-20%時,短時間失去知覺;20%-25%時,窒息死亡。,復(fù)習(xí)題,1、CH4的性質(zhì)、來源

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論