矿井气候条件及有害气体浓度测定.doc

矿井气候条件及有害气体浓度测定一、实验目的1、学习比长式CO检定管的原理，并掌握其测定方法2、了解DQJD-1型多种气体检定器及AQY-50型唧筒的构造，并掌握其使用方法3、学习空盒气压计、干湿球温度计等测定气候条件常用仪表的原理、构造，并掌握其使用方法4、掌握空气密度和卡他度的测算方法二、实验内容1、空盒气压计 空盒气压计(图1)是由一个波纹形金属真空盒和一套杠杆传动机构组成，(真空合内实际还有50-60毫米水银柱的压力)大气压变化时，真空盒面变形，变形值经杠杆传动机构放大，传动到盒面使指针发生偏转，使用前需要用固定水银气压计来校正，校正时用小螺丝刀微微调节盒侧面调节孔内的螺钉，使其指针指示值与水银气压计一致a）外形 （b）结构示意1-金属盒；2-弹簧；3-传递机构；4-指针；5-刻度盘；6-链条；7-弹簧丝；8-固定支点图12、干湿球温度计矿井空气的湿度一般用相对湿度来表示，测定相对湿度常用手摇湿度计(图2)和风扇式湿度计(图3)两种，它们的测定原理一样，湿度计是由两支温度计组成一支为干温度计，一支为湿温度计(在温度计的水银球面上包裹湿纱布)。

用手摇湿度计测定时，手握摇把以每分钟约150转的速度旋转1-2分钟后，立即读取两支温度计的读数(先读湿度计度数)湿球因其纱布上的水份蒸发吸热，它的示数值偏低，温度越低，蒸发吸热越多，干湿温度计数值差别越大根据干温度计(或湿温度计)读值（t℃)及干湿温度计差值(△t℃)查（通风安全学）附录三即可计算出空气的相对湿度(Φ)图 2 图3 图43、卡他温度计及气候条件测量气候条件是空气的温度、湿度和风速三者的综合结果，气候条件的优劣不能单从某个方面去衡量，必须测出其综合结果，测定气候条件一般采用卡他温度计卡他计(图4)是一种模似人体表面在空气温度、湿度及风速综合作用下散热情况的仪器它的下端为长圆形贮液球，长约40mm，直径为16mm，表面积为22.6cm2，内贮有色酒精，中部刻有38℃和35℃两个刻度，其平均值为36.5℃，恰似人体温度其上端也有长园形的空间，以便在测定时容纳上升的酒精，卡他计全长为200mm卡他计分为干卡他计和湿卡他计两种，前者只测出对流和辐射下的散热效果，后者是在卡他计的贮液球上包裹上湿纱布，能测出对流，辐射和蒸发的综合散热效果。

4、比长式CO检定管(1)原理：比长式CO检定管(图5)内装发烟硫酸及硅胶作载体吸附I2O5的指示剂，当CO和I2O5接触时，CO能使I2O5还原出游离碘1-外壳；2-杜塞物；3-保护胶；4-隔离层；5-指示剂；6-被测气体含量的刻度 图 5 碘和SO3作用生成棕色化合物，反应式如下 I2O5+5CO——→5CO2+I2 I2+S03 ——→棕色化合物其变色长度与通过管内的CO浓度成正比，因此可从刻度上直接读出CO的浓度2)规格： 西安煤矿安全仪器厂生产的CO检定管按其测定范围分为三种规格，即C1D型(0.0005～0.01％)，ClZ型(0.005～0.1％)，C1G型(0.05～1％)，供测定不同浓度的CO选用鹤壁矿务局安全仪器厂生产的CO检定管按其测定范围不同分五种规格：即一型0.0005～0.005％；二型0.001～0.05％；三型0.0l～0.5％；四型0.2～5％；五型0.5～15％5、DQJD-1型多种气体检定器如图6所示，DQJD-1型多种气体检定器是由内弹簧的波纹形皮囊构成，皮囊的一侧有进气阀并与进气口相通，另一侧装有排气阀。

测定时将检定管插入进气口，用压缩皮囊，皮囊内的空气从排气口排出然后将手松开，皮囊在弹簧作用下以一定的速度均匀张开，吸入待测气体，多种气体检测器与比长式CO检定管可配套使用 图66、AQY-50型唧筒1-气体入口；2-检定管插孔；3-三通阀把； 4-变换阀；5-垫圈；6-活塞筒；7-拉杆；8-手柄图7AQY-50型唧筒(图7)与比长式检定管配套使用，唧筒可抽取被测气体样品，并均匀送入检定管内，它由唧筒活塞④，吸气口①，排气口②和三通开关③组成，活塞杆上有0—50毫升的刻度，可控制取样数量和送气速度，三通开关用以控制气流方向，当开关把手与进气口平行时，唧筒与吸气口连接当开关把手与排气口平行时，唧筒与排气口连通，位于两者之间(45°)时，被测气体被封闭在唧筒内三、仪器设备唧筒、多种气体检定器、酒精灯等四、所需耗材一氧化碳检知管、酒精五、实验原理、方法和手段1、空盒气压计测定时，在测定地点将其水平放置，并用手轻轻敲击合面数次，消除指针的蠕动现象，待20分钟左右可读数，读数值还需根据仪器所附检定证进行刻度、温度和补充校正空盒气压计是一种携带式气压计，一般用于井上下非固定地点测大气压2、干湿球温度计用风扇式湿度计测定时，用专用钥匙将小风扇的发条上紧，风扇转动，使空气以1.7～3.0m/s的流速经过干湿温度计的水银球面周围，待1～2分钟，两支温度计示数稳定后即可读值计算。

3、卡它计测定时，将干卡它计先放在60-80℃的热水里使酒精上升至仪器的上部空间1/3处左右，取出抹干，将仪器置于测定地点用秒表记录酒精面从38℃下降到35℃所需要的时间t，可用下式计算卡他度：式中：H干——干卡他度，毫卡／厘米2秒；F——卡他常数，其值为温度从38℃下降到35℃时每厘米2贮液球表面所散失的热量,毫卡／厘米2；t——从38℃下降到35℃所经过的时间，秒如果测定对流、辐射和蒸发三者的综合散热效果，可采用湿卡他计测量，用纱布将干卡他计的贮液球包起来按上述方法进行，其计算公式如下：式中符号意义同前对于从事井下中等劳动强度的工作人员，比较舒适的干、湿卡他度分别为8-10毫卡／厘米2秒和25-30毫卡／厘米2秒 六、实验步骤比长式CO检定管测定法1、采取空气试样：用唧筒取样时，在测定地点应该先将活塞往返抽送2-3次，使筒内原来存在的气体完全被试样气体所代替注：实验室CO的制取如图8所示）图82、送入气体试样：把检定管两端打开，将检定管所标注（进气方向箭头）进气一端插入唧筒排气插孔中，按检定管要求的推送时间均匀的把唧筒内50毫升试样气体送入检定管，此时将产生一棕色环3、读值：棕色环所指的刻度即为CO的浓度。

七、实验结果处理略八、实验注意事项1、检定管应放置在阴凉处，两端切勿碰坏，使用时也不要过早打开两端以防影响测定效果2、比长式检定管的推送时间应根据厂家标定的标准时间均匀推送如鹤壁矿务局生产的检定管推送时间为100秒，西安煤矿仪器厂生产的检定管推送时间为90秒3、高浓度CO的测定 测定前应首先作好测量人员的防毒措施，然后按下述方法进行测定：如果被测气体的浓度大于检定管最大刻度时，可以抽取一部分空气试样，然后用新鲜空气冲淡2～10倍，最后将所测结果乘以冲淡的倍数，即为所测CO的实际浓度其计算式如下： CO真＝检定管指示值×稀释的倍数4、微量CO浓度的测定 当所测CO浓度低于检定管最小示值时，可采用延长推送时间或连续送气（50ml的倍数）的方法来测定，其结果要除以时间延长的倍数（与标准时间相比）或连续送气的次数，即可得出CO的真实浓度值其计算如下：CO真＝检定管指示值／时间延长的倍数或送气的次数九、预习与思考题1、测定CO含量时，棕色环并没有出现，或者棕色环超过检定管最大量程，这是怎么回事？请解释 2、如果测量环境空气的一氧化碳浓度较大或特小，如何利用比长式检测管测定其浓度？十、实验报告要求无。

第一组数据序号参数读数序号一氧化碳浓度1干球温度25.211.2%2湿球温度24.821.6%3卡他度303/35=8.6631.6%4大气压力99866Pa41.4%第二组数据序号参数读数序号一氧化碳浓度1干球温度25.011.6%2湿球温度24.621.7%3卡他度401/45=8.9131.6%4大气压力99884Pa41.4。