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GWJ-6型光干涉式甲烷測(cè)定器校驗(yàn)儀
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使
用
說(shuō)
明
書
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GWJ-6型光干涉式甲烷測(cè)定器校驗(yàn)儀
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使用說(shuō)明書
一、概述
????光干涉甲烷測(cè)定器（也成為“便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀”、“瓦斯機(jī)”、“光干”、“里研”等）是我國(guó)煤礦井下檢測(cè)空氣中甲烷、二氧化碳含量的重要安全儀器。各煤礦的專職瓦斯檢查工，都是嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定攜帶著這種儀器入井開(kāi)展上述氣體檢測(cè)工作。對(duì)于使用中的光干涉式甲烷測(cè)定器必須經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)、修理和校準(zhǔn)，才能保證其性能完好、量值準(zhǔn)確可靠，有些管理較好的煤礦，已在安全儀器維修工操作規(guī)程中對(duì)這種儀器的日常校準(zhǔn)工作做出了明確了規(guī)定。光干涉甲烷測(cè)定器的校準(zhǔn)儀器種類較多、但大都存在著計(jì)量單位不合法、傳感器傳感原理落后、氣路系統(tǒng)不氣密等許多缺點(diǎn)，因而不能在我國(guó)各煤礦得到普遍推廣和應(yīng)用。我公司科技人員在經(jīng)過(guò)認(rèn)真學(xué)習(xí)MT424-1955《光干涉甲烷測(cè)定器校準(zhǔn)儀器通用技術(shù)條件》、追蹤世界先進(jìn)技術(shù)、充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)研制的GWJ-6型光干涉式甲烷測(cè)定器校驗(yàn)儀采用高精度壓力傳感器作為敏感元件檢測(cè)壓力，自動(dòng)造壓，并用微處理器實(shí)現(xiàn)溫度、線性的自動(dòng)補(bǔ)償功能，從而保證產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間零點(diǎn)和準(zhǔn)確度的高穩(wěn)定性和高可靠性?？芍苯优c微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)輸出信號(hào)。具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、計(jì)量性能穩(wěn)定可靠、顯示直觀，操作簡(jiǎn)便等許多優(yōu)點(diǎn)，它對(duì)量程在0~10% ?CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體、0~100%CH4 ?標(biāo)準(zhǔn)氣體的光干涉式甲烷測(cè)定器都能校準(zhǔn)、檢查，是我國(guó)各大中小煤礦開(kāi)展光干涉式甲烷測(cè)定器日常校準(zhǔn)工作最理想的儀器。
二、原理
????GWJ-6型光干涉式甲烷測(cè)定器校驗(yàn)儀校驗(yàn)光干涉式甲烷測(cè)定器所依據(jù)的原理是壓力校驗(yàn)法原理。壓力校驗(yàn)法是校驗(yàn)光干涉式甲烷測(cè)定器的一種普遍采用的方法，這種校驗(yàn)方法比起其它校驗(yàn)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、校驗(yàn)準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。壓力校驗(yàn)法原理為：光干涉甲烷測(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)生的折射率差別于兩個(gè)氣室間引氣體種類不同而產(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)行校驗(yàn)，其理論計(jì)算公式為：
P=1.7665×(273+t)X
式中：
P—在校驗(yàn)環(huán)境溫度t時(shí)，對(duì)甲烷濃度X% ?CH4校準(zhǔn)點(diǎn)的壓力值，（KPa）；
t—校驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度，（℃）；
X—校驗(yàn)甲烷濃度值，（% ?CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體）。
此公式在校驗(yàn)時(shí)的具體應(yīng)用，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)下面的介紹。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
1、測(cè)量范圍：0—60KPa
2、分辨率：10Pa
3、準(zhǔn)確度等級(jí)：0.1級(jí)（15—25℃）；0.2級(jí)、0.5級(jí)（10—30℃）
4、工作環(huán)境溫度：5—40℃；
5、相對(duì)濕度：≤90%RH
6、顯示位數(shù)：4—6位LED或6位LCD
7、預(yù)熱時(shí)間：大于5分鐘
8、工作電源：220V AC±10%, 50HZ
9、過(guò)載壓力：不大于測(cè)量上限的1.5倍
10、壓力源造壓范圍：0--55KPa
11、功耗：≤5VA
12、重量：＜5kg?
四、校驗(yàn)方法
1、放 ?置：儀器應(yīng)放置在穩(wěn)定平整的水平工作臺(tái)上，測(cè)量時(shí)不得移動(dòng)儀器。
2、預(yù) ?熱：將專用電源線與市電接通，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，“顯示器”點(diǎn)亮，一起進(jìn)入自檢，依次顯示000000、111111……999999、—HELLO，然后進(jìn)入壓力測(cè)量狀態(tài)，儀器顯示初始零位，此零位不一定是零值，預(yù)熱5分鐘。
3、置 ?零：當(dāng)被測(cè)壓力為零時(shí)，入“顯示器”顯示不為零值，則應(yīng)按下置零鍵1秒鐘后釋放，“顯示器”應(yīng)顯示為零值，若再不為零值，則應(yīng)重復(fù)置零操作，直至為零。
4、壓力連接：后面板上的“P（H）”為測(cè)量壓力輸出接口，測(cè)量壓力從此口通往被測(cè)儀器（連接處不得有任何泄露）
（注：“P（L）”接口一般情況下不使用“應(yīng)通大氣”）。
當(dāng)需要進(jìn)行差壓測(cè)量時(shí)，應(yīng)將“P（H）”接口連接高壓端，“P（L）”接口連接低壓端。）
5、將待校驗(yàn)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堵頭堵住；將其進(jìn)氣口與校驗(yàn)儀后面板上的壓力輸出接口連接好。
6、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)待校驗(yàn)的光干涉式甲烷測(cè)定器進(jìn)行校驗(yàn)和檢查。校驗(yàn)、檢查量程為0%-100% ?CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體、0%-100% ?CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體這兩種光干涉式甲烷測(cè)定器的項(xiàng)目主要有兩項(xiàng)。第一項(xiàng)是氣密性檢查，檢查程序?yàn)椋海?/span>1）打開(kāi)放氣閥，旋轉(zhuǎn)微調(diào)按鈕，將微調(diào)窗口的位置指針（黑色）調(diào)節(jié)至適當(dāng)位置；（2）關(guān)閉放氣閥（開(kāi)、關(guān)放氣閥用力要適當(dāng)?。?；（3）按下氣泵開(kāi)關(guān)，儀器開(kāi)始造壓。當(dāng)儀器內(nèi)壓力達(dá)到6.86KPa附近時(shí)，松開(kāi)氣泵開(kāi)關(guān)；再旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋扭（順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)壓力增加，反之則小），精細(xì)的調(diào)節(jié)壓力達(dá)到6.86KPa。待此顯示值穩(wěn)定后，觀察一分鐘，一分鐘之內(nèi)壓力若不下降，說(shuō)明不漏氣，否則判定該臺(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?！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)值之差不超過(guò)表1和表2的規(guī)定。
表一
|
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 |
表二
|
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 |
?表三
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%） |
Kg/m2 |
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%） |
Kg/m2 |
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%） |
Kg/m2 |
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 |
1632.0 |
|
|
4%（40%） |
Kg/m2 |
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%） |
Kg/m2 |
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%） |
Kg/m2 |
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%） |
Kg/m2 |
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%） |
Kg/m2 |
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%） |
Kg/m2 |
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%（100%） |
Kg/m2 |
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%~100%CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體的儀器時(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。 |
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?
對(duì)于量程為0%-10% ?CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體的光干涉式甲烷測(cè)定器，其具體的校驗(yàn)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%-100% ?CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體的光干涉式甲烷測(cè)定器，其具體的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)是10% ?CH4標(biāo)準(zhǔn)氣體10% ?CH4、30% ?CH4、70% ?CH4、90% ?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)行校驗(yàn)的過(guò)程為：（1）從溫度計(jì)上讀得室溫；（2）計(jì)算出每一校驗(yàn)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的P值，調(diào)整微調(diào)旋鈕使校驗(yàn)儀穩(wěn)定地顯示P值（最好是依照表3進(jìn)行校驗(yàn)），觀察并記錄下在校驗(yàn)的光干涉式甲烷測(cè)定器的顯示之后調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕使數(shù)字顯示為零；緩慢調(diào)節(jié)氣泵開(kāi)關(guān)使數(shù)字壓力機(jī)顯示這一校驗(yàn)點(diǎn)的P值；觀察并記錄下在校驗(yàn)的光感涉式甲烷測(cè)定器的顯示值，如是反復(fù)進(jìn)行三遍；（3）取三遍觀察記錄的平均值位儀器顯示值，示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差即為基本誤差，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、校驗(yàn)、檢定后方可重新使用；（4）校驗(yàn)完一臺(tái)光干涉式甲烷測(cè)定器后，必須將壓力調(diào)節(jié)到最低并使數(shù)字式壓力機(jī)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。
7、過(guò) ?載 ????當(dāng)“顯示器”顯示“……”，表示測(cè)量壓力已過(guò)載，這時(shí)應(yīng)迅速降壓，以免使壓力傳感器產(chǎn)生永久性損壞。
8、死 ?機(jī) ?????在測(cè)量過(guò)程中，如出現(xiàn)“死機(jī)”（如測(cè)量數(shù)字不隨壓力變化而發(fā)生變化，或出現(xiàn)不規(guī)范的數(shù)字），則應(yīng)關(guān)機(jī)，再重新開(kāi)機(jī)，甚至故障消除。并應(yīng)重新置零一次，才可進(jìn)行正常測(cè)量。
9、R232信號(hào)輸出
R232信號(hào)由儀器后面板上的9芯串行插座輸出，應(yīng)采用帶孔的9芯插座與電腦相連。
串行為10位異步：8位數(shù)據(jù)位、1位起始位、1位停止位。波特率為2400，數(shù)據(jù)傳送串：
+/- ?××. ××× ?+OAH+ODH
依次為：符號(hào)位、萬(wàn)、千、小數(shù)點(diǎn)、百、十、個(gè)、換行、回車。
10、校驗(yàn)工作結(jié)束后，必須使數(shù)字壓力計(jì)顯示為零后，再關(guān)掉電源。
五、注意事項(xiàng)
1、儀器工作處必須遠(yuǎn)離振動(dòng)源、強(qiáng)電磁場(chǎng)。環(huán)境溫度須穩(wěn)定。
2、校驗(yàn)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、輸入的壓力不得超過(guò)儀器允許過(guò)載壓力范圍。
4、在被測(cè)壓力不為零時(shí)，不允許操作置零鍵。
5、儀器發(fā)生故障時(shí)，必須立即切斷壓力源和電源，待查明原因，排除故障后，方可繼續(xù)使用。
6、儀器應(yīng)周期檢查。
7、儀器有可能應(yīng)改進(jìn)而改動(dòng)，當(dāng)以實(shí)物為準(zhǔn)。
8、若有其他不明故障，請(qǐng)與生產(chǎn)單位聯(lián)系。
六、成套性
隨同儀器有：
1、?儀器合格證 1份
2、?使用說(shuō)明書 1份
3、?專用電源線 1根
通訊連接使用說(shuō)明
一．?將232通訊數(shù)據(jù)線與電腦和校驗(yàn)臺(tái)連接。
二．?打開(kāi)校驗(yàn)儀電源開(kāi)關(guān)。
三．?鼠標(biāo)點(diǎn)擊電腦開(kāi)始菜單，打開(kāi)程序找到附件，在附件里點(diǎn)擊通訊，打開(kāi)超級(jí)終端，建立一個(gè)連接，這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，隨便輸入一個(gè)名字和選擇一個(gè)圖標(biāo)，然后點(diǎn)確定。會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，選擇通訊口為COM1，點(diǎn)擊確認(rèn)。屬性為默認(rèn)不需要修改。電腦和測(cè)試儀就連接好了。儀器的測(cè)試數(shù)據(jù)在電腦上同步顯示。點(diǎn)擊上面的連接和斷開(kāi)可使數(shù)據(jù)上傳開(kāi)始與截止。
補(bǔ)充說(shuō)明
儀器增加了一個(gè)微調(diào)按鈕，當(dāng)微調(diào)按鈕按下時(shí)，旋轉(zhuǎn)微調(diào)按鈕可以實(shí)現(xiàn)密封系統(tǒng)內(nèi)壓力的精細(xì)調(diào)節(jié)；當(dāng)微調(diào)按鈕彈開(kāi)后，可以提高密封系統(tǒng)內(nèi)壓力的穩(wěn)定性，方便讀數(shù)。
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