Контроль вентиляции горных выработок. Расчет количества воздуха при проектировании вентиляции рудника, страница 3

Из зарубежных приборов для измерения концентрации га­зов в про­мышленных условиях следует отметить индивидуаль­ные пробонаборники типа GP-82 “Рикен”, HS-275A, HS-275N, GX-85SR, GX-85NR, СО-82.

Прибор GR-82 (рис. 10.18) представляет собой мини­атюрный газосиг­нализатор метана. Его можно носить в кармане или на ремне. Масса прибора 310 г. В нем осуществляется непре­рывный диффузионный отбор проб и ис­пользуется цифровой индикатор на жидких кристаллах, указывающий уро­вень кон­центрации метана в воздухе. При превышении концентрации пре­дельного значения срабатывает звуковая и визуальная сигнали­зация. При разряженности батареи раздается непрерывный зву­ковой сигнал. Пределы измерения концентрации метана 0—100 %. Точность измерений ±10 %. Ми­нимальный срок службы батареи 6 часов.

Прибор HS-275A и HS-275N (рис. 10.19) предназначен для измерения концентрации сероводорода. Пределы измере­ния 0-30 мг/м3 (HS-275A) и 0-500 мг/м3 (HS-275N). При пре­вышении установленных пределов концентра­ции сероводорода включается светодиодная лампа красного цвета и одно­времен­но включается звуковой сигнал. Погрешность измерений ± %.

Приборы GX-85SR и GX-85NR (рис. 10.20) предназначен для измере­ния концентрации сероводорода и метана. Диапазон измерений сероводорода 0–30 мг/м3, метана 0–100 %. Погреш­ность измерений концентрации серово­дорода ± 2,5 мг/м3, ме­тана ± 5 %.

Индивидуальный газоанализатор окиси углерода СО-82 (рис. 10.21) с цифровой индикацией предназначен для измерения концентрации СО в пре­делах 0–300 ppm (мл/м3), точность изме­рения ±10 %. При превышении за­данного уровня концентрации СО подается звуковой сигнал и мигание крас­ных светофоров.

Портативный газоанализатор окиси углерода МИНИ СО IV (рис. 10.22) позволяет измерять концентрацию СО в пределах 0–500 мл/м3. Погрешность измерений составляет ± 2 %. При дос­тижении определенной концентрации (заданной) 25–50 мл/м3 подаются звуковые и визуальные сигналы.

Принцип действия основан на электрохимической реакции окисления окиси углерода в двуокись углерода. Электрический сигнал, получаемый в результате реакции, термокомпенсируется и усиливается. Источник питания прибора – щелочная бата­рея, напряжение 9 В. Срок службы батареи 3–4 ме­сяца с выклю­ченным дисплеем, 2 месяца с включенным дисплеем.

Рис. 10.17. Метанометр МЭД-01

Рис. 10.18. Метанометр GP-82

Рис. 10.19. Портативный прибор HS275A и HS275N

Рис. 10.20. Газоанализатор сероводорода и метана GX-85SR, GX-85NR

Рис. 10.21 Газоанализатор СО-82

Рис. 10.22. Газоанализатор МИНИ СО IV

Интерферометрические газоанализаторы Интерференционный ме­тод контроля состава рудничной атмосферы является одним из наиболее рас­простра­ненных. Принцип действия интерференционных газоана­лизаторов основан на измерении смещения интерферен­ционной картины (спектра), об­разованной наложением двух лучей, вышедших из одного источника света. Это смещение происходит в результате прохождения одного луча через ка­меру с чистым воздухом, а второго — через камеру, заполненную пробой рудничного воздуха, плот­ность которого отличается от плотности чистого воздуха. Величина смещения спектра пропорциональна значению плотности (показателю преломления) анализируемой смеси, которая сама изменяется пропорционально про­центному содержанию газа в смеси.

Наиболее распространенная схема интерференционно­го газоанализа­тора приведена на рис. 10.23. Луч света ис­точника 9 проходит конденсор 8 и падает параллельным пучком  на  призму  полного  внутреннего отражения  7, а затем на плоскопараллельную пластину /, где разде­ляется на два парал­лельных пучка, способных интерфе­рировать. На пути разделенных лучей между пластиной и верхней призмой 3 помещается камера с тремя изоли­ро­ванными каналами Л, Г и В. Каналы Л и В соедине­ны между собой трубкой и составляют объем, который заполнен воздухом. Один луч проходит последо­вательно каналы Л и В. Второй – дважды через средний   канал Г, заполнен­ный анализируемым 1азом. Минуя каналы Л, В и Г, оба луча попадают вновь на плоскопараллельную пластинку, где один отражается or наружной по­верхно­сти, а другой, преломившись и пластине, отражается от ее внутренней поверхности и снова преломляется на на­ружной. Затем оба луча падают на поворотную призму 6 и, отразившись от ее гипотенузной грани, попадают в объектив 5, которым собираются в его фокальной пло­скости. Интерференци­онная картина рассматривается в окуляр 4.

Рис. 10.23. Оптическая схема газового интерферометра:

1 – плоскопараллельная пластина; 2 – газовая камера; 3– верхняя призма; 4 –оку­ляр; 5 – объектив зритель­ной трубки; 6 – поворотная призма; 7 – призма полною внутреннего отражения; 8 – конденсор; 9 – источник света

Если анализируемая газовая смесь, которой наполнен канал Г, имеет отличный от воздуха показатель прелом­ления, интерференционная картина, наблюдаемая в поле зрения, смещается. Концентрация определяемого компо­нента, мерой которого является смещение интерференци­онной картины,   может   измеряться   двумя   способами. Первый заключается в том, что сме­щение картины изме­ряется по окулярной шкале, которая находится в поле зрения  вместе с интерференционной картиной. Второй, более точный, сво­дится к тому, что интерференционная картина поворотом призмы возвраща­ется в свое перво­начальное положение но отношению к визирной линии, имеющейся в середине поля зрения, а концентрации отсчитываются по бара­бану микрометрического устройства, с помощью которого поворачивается призма.

Анализируемая газовая смесь (обычно воздух) про­сасывается через га­зовую камеру Г ручным насосом. Воздушные каналы А и В соединяются с окружающей средой специальным устройством (лабиринтом), препят­ствую­щим проникновению и каналы каких-либо газов и в то же время позволяю­щим уравнивать давление в воз­душных каналах с атмосферным.