光干涉式甲烷測定器常見故障與處理方法研究

董麗亞

（山西科林礦山檢測技術(shù)有限責(zé)任公司， 山西 陽泉 045000）

引言

光干涉式甲烷測定器作為一種需要進(jìn)行強(qiáng)制檢定的計量器具，被廣泛應(yīng)用于礦山和工廠的甲烷和二氧化碳等氣體的測定工作中，進(jìn)而為技術(shù)人員提供實(shí)時的濃度數(shù)據(jù)，能夠從根本上避免安全事故的發(fā)生。光干涉式甲烷測定器是一種精密的光學(xué)儀器，對于工作環(huán)境要求較高，但是其在實(shí)際的工作過程中，往往會受到多種不利因素的影響，進(jìn)而造成各種故障的發(fā)生，影響其正常運(yùn)行[1]。

1 光干涉式甲烷測定器的操作概述

1.1 使用規(guī)范

1）使用前檢查：對氣體隔離組件進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢查，重點(diǎn)檢查吸收管內(nèi)部的硅膠或者鈉石灰藥品的吸收性能是否發(fā)生衰減，一旦失去隔離氣體的作用，就會對測量精度造成不同程度的影響，甚至還可能導(dǎo)致儀器損壞[2]。

2）檢查電路系統(tǒng)：當(dāng)按下按鈕不亮或者忽明忽暗，以及松手后處于常亮狀態(tài)時，需要對電路系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢查，排除斷路和短路故障。

3）檢查干涉條紋：按下光源之后，所形成的干涉條紋要清晰、明亮，并且視場還要能夠覆蓋到整個目鏡，尤其是其中的第5 條彩色條紋要位于7%甲烷的位置處。

4）檢查小數(shù)精度：將測微器準(zhǔn)確調(diào)至零點(diǎn)位置處，將分劃板上左側(cè)位置處的黑色條紋調(diào)整至1%甲烷的位置處，同時轉(zhuǎn)動測微手輪，通過目鏡筒依次觀察分劃板0～1%刻度位置。

5）使用中調(diào)零及測量：當(dāng)測量地點(diǎn)與地面之間的溫差超過10 ℃時，在進(jìn)行測量之前，需要將儀器零位調(diào)好。

1.2 日常維護(hù)

攜帶光干涉式甲烷測定器的過程中，需要進(jìn)行有效的固定，避免對其造成碰撞。測量完成后，為了避免儀器受到外界不利因素的影響，需要立即裝箱保存，嚴(yán)禁非操作人員亂動。對于其中的操作轉(zhuǎn)動部位需要定期注入適量的潤滑油，確保其始終處于良好的潤滑狀態(tài)，避免潤滑不足而造成磨損。若較長時間內(nèi)不進(jìn)行檢測工作，則需要將其中的電池取出，加入相應(yīng)的干燥劑，并將其置于通風(fēng)、干燥、干凈的房間內(nèi)，確保其始終處于良好的工作狀態(tài)[3]。

2 光干涉式甲烷測定器的常見故障與處理方法

2.1 電路故障

1）燈泡由亮變暗并熄滅。對電源的正極位置處進(jìn)行檢查，重點(diǎn)查看絕緣墊圈是否出現(xiàn)破裂或者受潮，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣失效；電線絕緣皮發(fā)生破裂導(dǎo)致導(dǎo)線外露，碰到殼體而引起短路故障。處理方法為更換絕緣墊圈和破損導(dǎo)線。

2）亮度不足。影響燈泡亮度的主要因素有電池電壓不足、電阻變大以及燈泡故障。處理方法：更換新電池、采用銼刀將生銹的連接點(diǎn)處理干凈，對于存在虛焊假焊的焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊、替換光潔無褶皺燈芯且垂直的燈泡。

3）燈泡忽明忽暗。處理方法：對接觸位置進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢查，將松動位置進(jìn)行緊固。

4）燈泡全都不亮。處理方法：檢查電池接觸片、燈泡是否固定到位、開關(guān)是否接觸良好，否則需要采取相應(yīng)的調(diào)整措施。

2.2 干涉條紋故障

2.2.1 沒有干涉條紋

1）檢查光源：對燈泡、線路以及開關(guān)等進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢查，確保燈泡正常，并且線路連接準(zhǔn)確，開關(guān)靈活可靠。

2）檢查光路：當(dāng)能夠看到亮光，但是沒有干涉條紋，由此可以判斷干涉條紋處于亮光的上方位置處，用改錐緊貼儀器一側(cè)向內(nèi)撬反射棱鏡座就可以看到干涉條紋了。

2.2.2 干涉條紋讀數(shù)不準(zhǔn)確

1）干涉條紋沒有調(diào)零。通過調(diào)整微調(diào)手輪進(jìn)行調(diào)零即可排除故障。

2）氣路堵塞、氣室或者膠管發(fā)生漏氣。分段對氣路進(jìn)行氣密性檢查，找出堵塞或漏氣位置進(jìn)行清洗或更換。

3）干涉條紋寬度不符合要求。通過調(diào)整物鏡的前后位置，確保干涉條紋寬度滿足檢測要求。

4）干涉條紋發(fā)生色變。色變通常是由于儀器內(nèi)部進(jìn)入灰塵所致，通過對其進(jìn)行系統(tǒng)全面的清洗就能減弱色變干擾。但或多或少還會存在這一現(xiàn)象，所以使用者需注意在使用時前后讀的黑色條紋必須一致。

2.2.3 干涉條紋不清楚

1）目鏡成像不合理。通過轉(zhuǎn)動保護(hù)玻璃座對視距進(jìn)行有效的調(diào)整，確保能夠同時看清干涉條紋和分劃刻線。

2）光源燈泡變暗或者安裝位置不合理。更換光源燈泡和調(diào)整燈泡位置。

3）聚光鏡位置安裝不合理。導(dǎo)致聚光強(qiáng)度不滿足工作要求，通過調(diào)整聚光鏡位置，對光線進(jìn)行有效的聚集。

4）物鏡位置安裝不合理。通過調(diào)整物鏡的前后距離，改變干涉條紋在分劃板上的成像清晰度。

5）儀器鏡頭、儀器內(nèi)各光學(xué)元件、氣室等有灰。采用酒精乙醚混合液對所有的光學(xué)元件進(jìn)行清洗，對于氣室內(nèi)部的灰塵則需要采用烘烤加熱的方式將兩端位置處的平行玻璃板取下，再分別對玻璃板和氣室內(nèi)壁進(jìn)行清洗，完成后重新黏合即可。

2.3 平面鏡組、折光棱鏡組故障

平面鏡組和折光棱鏡組運(yùn)行一段時間后，就需要進(jìn)行清洗，否則會影響測量精度。對于平面鏡而言，取下其中的螺絲、壓板、墊片以及側(cè)面擋片等，就可以將平面鏡取下，采用棉花棒沾酒精對平面鏡的干涉面進(jìn)行擦拭清洗，對于鍍銀面不需擦拭，定期涂抹保護(hù)漆即可；對于折光棱鏡采用上述的清洗方式即可，采用紗布按照上、下、左、右的順序依次進(jìn)行擦拭[4]。

2.4 測微器故障

作為光干涉式甲烷測定器中測定電路的一部分，在工作過程中，往往會由于絕緣片、絕緣管以及絕緣墊片等失效而導(dǎo)致短路故障，通過更換故障件就能恢復(fù)工作能力。同時，測微器手輪的刻度盤會由于大小不同齒輪之間的間隙過大，而引起齒輪咬合和滑脫故障，通過更換磨損嚴(yán)重的齒輪，恢復(fù)配合齒輪間隙就能恢復(fù)手輪刻度盤的正常運(yùn)行。

2.5 吸收管組故障

吸收管組經(jīng)過長時間的運(yùn)行后，難以避免會出現(xiàn)老化、堵塞以及漏氣等故障[5]。首先，需要結(jié)合吸收管組的實(shí)際運(yùn)行情況，對其中的玻璃管、橡膠墊圈、氣嘴螺蓋以及塞塊等組件進(jìn)行及時的更換，對于其中的石灰和氯化鈣等固體藥品要重點(diǎn)避免石灰發(fā)生潮解而喪失吸收功能。對于漏氣故障，則需要采取吸收管加壓的方式進(jìn)行檢查，觀察玻璃管內(nèi)的水柱是否發(fā)生下降，若下降就表明吸收管漏氣，對其進(jìn)行更換即可。

2.6 氣室組故障

空氣室作為光干涉式甲烷測定器的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)保證氣室內(nèi)不存在漏氣、串氣等問題[6]。其中，氣室組內(nèi)的空氣和甲烷一旦發(fā)生串氣，就會引起氣室漏氣和通道堵塞等故障。當(dāng)發(fā)生漏氣故障后，需要將橡膠堵頭、老化黑膠管以及平行玻璃等卸下，對氣室進(jìn)行全面的清洗，去除其中的灰塵雜質(zhì)，并采用棉花棒沾酒精對氣樣室小格進(jìn)行徹底的擦拭清洗，完成后在氣室組兩側(cè)位置處涂抹氣室膠進(jìn)行密封處理。

3 結(jié)語

光干涉式甲烷測定器常用于甲烷等氣體的測量工作中，但是在實(shí)際的測量過程中，往往會受到多種不利因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致故障的發(fā)生。為了恢復(fù)其工作能力，就要采取有針對性的措施排除故障，進(jìn)而確保其始終處于良好的工作狀態(tài)。