光干涉式甲烷测定器常见故障与处理方法研究

董丽亚

（山西科林矿山检测技术有限责任公司， 山西 阳泉 045000）

引言

光干涉式甲烷测定器作为一种需要进行强制检定的计量器具，被广泛应用于矿山和工厂的甲烷和二氧化碳等气体的测定工作中，进而为技术人员提供实时的浓度数据，能够从根本上避免安全事故的发生。光干涉式甲烷测定器是一种精密的光学仪器，对于工作环境要求较高，但是其在实际的工作过程中，往往会受到多种不利因素的影响，进而造成各种故障的发生，影响其正常运行[1]。

1 光干涉式甲烷测定器的操作概述

1.1 使用规范

1）使用前检查：对气体隔离组件进行系统全面的检查，重点检查吸收管内部的硅胶或者钠石灰药品的吸收性能是否发生衰减，一旦失去隔离气体的作用，就会对测量精度造成不同程度的影响，甚至还可能导致仪器损坏[2]。

2）检查电路系统：当按下按钮不亮或者忽明忽暗，以及松手后处于常亮状态时，需要对电路系统进行系统全面的检查，排除断路和短路故障。

3）检查干涉条纹：按下光源之后，所形成的干涉条纹要清晰、明亮，并且视场还要能够覆盖到整个目镜，尤其是其中的第5 条彩色条纹要位于7%甲烷的位置处。

4）检查小数精度：将测微器准确调至零点位置处，将分划板上左侧位置处的黑色条纹调整至1%甲烷的位置处，同时转动测微手轮，通过目镜筒依次观察分划板0～1%刻度位置。

5）使用中调零及测量：当测量地点与地面之间的温差超过10 ℃时，在进行测量之前，需要将仪器零位调好。

1.2 日常维护

携带光干涉式甲烷测定器的过程中，需要进行有效的固定，避免对其造成碰撞。测量完成后，为了避免仪器受到外界不利因素的影响，需要立即装箱保存，严禁非操作人员乱动。对于其中的操作转动部位需要定期注入适量的润滑油，确保其始终处于良好的润滑状态，避免润滑不足而造成磨损。若较长时间内不进行检测工作，则需要将其中的电池取出，加入相应的干燥剂，并将其置于通风、干燥、干净的房间内，确保其始终处于良好的工作状态[3]。

2 光干涉式甲烷测定器的常见故障与处理方法

2.1 电路故障

1）灯泡由亮变暗并熄灭。对电源的正极位置处进行检查，重点查看绝缘垫圈是否出现破裂或者受潮，进而导致绝缘失效；电线绝缘皮发生破裂导致导线外露，碰到壳体而引起短路故障。处理方法为更换绝缘垫圈和破损导线。

2）亮度不足。影响灯泡亮度的主要因素有电池电压不足、电阻变大以及灯泡故障。处理方法：更换新电池、采用锉刀将生锈的连接点处理干净，对于存在虚焊假焊的焊点进行补焊、替换光洁无褶皱灯芯且垂直的灯泡。

3）灯泡忽明忽暗。处理方法：对接触位置进行系统全面的检查，将松动位置进行紧固。

4）灯泡全都不亮。处理方法：检查电池接触片、灯泡是否固定到位、开关是否接触良好，否则需要采取相应的调整措施。

2.2 干涉条纹故障

2.2.1 没有干涉条纹

1）检查光源：对灯泡、线路以及开关等进行系统全面的检查，确保灯泡正常，并且线路连接准确，开关灵活可靠。

2）检查光路：当能够看到亮光，但是没有干涉条纹，由此可以判断干涉条纹处于亮光的上方位置处，用改锥紧贴仪器一侧向内撬反射棱镜座就可以看到干涉条纹了。

2.2.2 干涉条纹读数不准确

1）干涉条纹没有调零。通过调整微调手轮进行调零即可排除故障。

2）气路堵塞、气室或者胶管发生漏气。分段对气路进行气密性检查，找出堵塞或漏气位置进行清洗或更换。

3）干涉条纹宽度不符合要求。通过调整物镜的前后位置，确保干涉条纹宽度满足检测要求。

4）干涉条纹发生色变。色变通常是由于仪器内部进入灰尘所致，通过对其进行系统全面的清洗就能减弱色变干扰。但或多或少还会存在这一现象，所以使用者需注意在使用时前后读的黑色条纹必须一致。

2.2.3 干涉条纹不清楚

1）目镜成像不合理。通过转动保护玻璃座对视距进行有效的调整，确保能够同时看清干涉条纹和分划刻线。

2）光源灯泡变暗或者安装位置不合理。更换光源灯泡和调整灯泡位置。

3）聚光镜位置安装不合理。导致聚光强度不满足工作要求，通过调整聚光镜位置，对光线进行有效的聚集。

4）物镜位置安装不合理。通过调整物镜的前后距离，改变干涉条纹在分划板上的成像清晰度。

5）仪器镜头、仪器内各光学元件、气室等有灰。采用酒精乙醚混合液对所有的光学元件进行清洗，对于气室内部的灰尘则需要采用烘烤加热的方式将两端位置处的平行玻璃板取下，再分别对玻璃板和气室内壁进行清洗，完成后重新黏合即可。

2.3 平面镜组、折光棱镜组故障

平面镜组和折光棱镜组运行一段时间后，就需要进行清洗，否则会影响测量精度。对于平面镜而言，取下其中的螺丝、压板、垫片以及侧面挡片等，就可以将平面镜取下，采用棉花棒沾酒精对平面镜的干涉面进行擦拭清洗，对于镀银面不需擦拭，定期涂抹保护漆即可；对于折光棱镜采用上述的清洗方式即可，采用纱布按照上、下、左、右的顺序依次进行擦拭[4]。

2.4 测微器故障

作为光干涉式甲烷测定器中测定电路的一部分，在工作过程中，往往会由于绝缘片、绝缘管以及绝缘垫片等失效而导致短路故障，通过更换故障件就能恢复工作能力。同时，测微器手轮的刻度盘会由于大小不同齿轮之间的间隙过大，而引起齿轮咬合和滑脱故障，通过更换磨损严重的齿轮，恢复配合齿轮间隙就能恢复手轮刻度盘的正常运行。

2.5 吸收管组故障

吸收管组经过长时间的运行后，难以避免会出现老化、堵塞以及漏气等故障[5]。首先，需要结合吸收管组的实际运行情况，对其中的玻璃管、橡胶垫圈、气嘴螺盖以及塞块等组件进行及时的更换，对于其中的石灰和氯化钙等固体药品要重点避免石灰发生潮解而丧失吸收功能。对于漏气故障，则需要采取吸收管加压的方式进行检查，观察玻璃管内的水柱是否发生下降，若下降就表明吸收管漏气，对其进行更换即可。

2.6 气室组故障

空气室作为光干涉式甲烷测定器的重要组成部分，主要负责保证气室内不存在漏气、串气等问题[6]。其中，气室组内的空气和甲烷一旦发生串气，就会引起气室漏气和通道堵塞等故障。当发生漏气故障后，需要将橡胶堵头、老化黑胶管以及平行玻璃等卸下，对气室进行全面的清洗，去除其中的灰尘杂质，并采用棉花棒沾酒精对气样室小格进行彻底的擦拭清洗，完成后在气室组两侧位置处涂抹气室胶进行密封处理。

3 结语

光干涉式甲烷测定器常用于甲烷等气体的测量工作中，但是在实际的测量过程中，往往会受到多种不利因素的影响，进而导致故障的发生。为了恢复其工作能力，就要采取有针对性的措施排除故障，进而确保其始终处于良好的工作状态。