梁飞跃+黄可+何风洁+莫洪波

摘 要：针对催化燃烧式甲烷测定器（固定式）检定中的问题进行了分析，提出了测定器实际使用过程中负载特性和响应时间两方面内容。结合这些内容，总结并阐述了实际应用中应注意的问题，其内容主要有仪器自身、氧气的影响、正确维护等。希望通过对这些内容的分析，为催化燃烧式甲烷测定器（固定式）检定工作提供一定的帮助。

关键词：催化燃烧式甲烷测定器；负载特性；频率计；响应时间

中图分类号：TD712+.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.097

文章编号：2095-6835（2016）20-0097-01

催化燃烧式甲烷测定器是煤矿井下生产环境、安全生产检测中的必备仪器，同时也是国家对煤矿进行强行鉴定的计量器。这种测定器主要遵循的是热催化原理，对煤矿井下甲烷气体含量和浓度进行迅速和准确的测量。这种仪器在使用过程中，测量准确性与煤矿井下生产环境监测数据所具备的准确程度具有直接关系。使用这种仪器的科学与否，关系到煤矿井下的安全生产。因此，对催化燃烧式甲烷鉴定中存在的问题和处理方式进行研究意义深远。

1 负载特性

使用测定器时，将频率输出一端与500 Ω电阻串接，并且在检测仪器电桥所在的气室内通入适量的甲烷气体，在读取仪器外与500 Ω电阻连接，输出电信号值。当换算的甲烷浓度值和测定器之外接负载电阻值为0 Ω时，可以将甲烷浓度值的差值看作是负载特性。在实际检测过程中，需要对频率计读计读取测定器，得出外接负载电阻值0 Ω时所具备的电信号值。但在实际测量过程中，如果测定器信号输出一端与电源负极之间没有任何负载，也就是两者之间处于短接信号时，频率计就难以正常工作。在这个时候，难以读取端的信号值，并且不能准确判断出负载特性是否合格。因此，在实际检测过程中，当输出端外接负载处于0 Ω时，将电信号值输出，需要利用代替法测量。可以使用一个阻值比较小的电阻来代替0 Ω负载，测量输出端信号之后，将其与500 Ω负载输出电信号值进行比较，从而判断，查看其是否在这一范围内。

2 响应时间

当测量仪器稳定以后，可以将310%的甲烷气体标准物质通入，然后对测定器稳定示值进行读取，采用清洁空气对仪器进行清洗之后，再将同样的甲烷气体标准物质通入其中，同时启动秒表，等到仪器示值上升到一次示值的90%时，将秒表停止，并将这一起始时间当作响应时间。经过这一检测可以得出，现有催化燃烧式甲烷测定器中，因为没有将测定器投入使用，或者是将其投入使用之后，环境中并没有甲烷气体，导致测定器黑白元件中的黑白元件始终处于休眠状态。这时，如果环境中突然有甲烷进入，就会导致甲烷含量时间远大于规定要求。如果结合相关要求对其进行鉴定，因为测定器黑白元件被接入了较高含量的甲烷气体所激活，这时再对响应时间进行检测，并且测量所得值正好在相对合格的范围内，那么这一测定器是合格的，并且可以将其投入使用。但是在实际使用过程中，这种测定器安全隐患较大，如果相关人员不能及时反映煤矿中瓦斯突然出现的情况，很有可能酿成惨剧。

3 实际应用中应注意的问题

3.1 仪器自身

当仪器接通电源之后，需要经过一段时间才能得以稳定。在这一时间内，显示器的指示可能会出现一定的波动。这种情况属于一种过渡状态，并不是检测器失灵的表现。因此，在实际使用过程中，要为其预热提供足够的时间。只有这样，才能减少零点调节的误差。

3.2 氧气的影响

在使用催化燃烧式甲烷测定器的过程中，误差主要来自于周围环境，其具体情况如下表所示。

从以上表格可以看出，利用催化燃烧式甲烷测定器测定瓦斯含量时，可能会出现以下3种情况：①如果周围环境中所含氧气浓度在5%以下，不管实际瓦斯浓度情况如何，仪器显示的值始终为0.出现这一情况的主要原因是周围环境处于缺氧状态，导致仪器燃烧表面不能燃烧或者燃烧得不够充分，在这种情况下产生的气体产生的微弱热量不能使燃烧元件热阻值发生改变。②当仪器所处环境中瓦斯含量在4%以上时，仪器所显示的值会偏低。导致这种情况出现的主要原因是通入可燃性气体所产生的浓度高，并且处于缺氧状态，燃烧不能完全进行，所以难以准确检测出气体浓度。为此，在排放高浓度瓦斯的过程中，可以在第一汇合点悬挂一种催化燃烧式甲烷。测定器所显示的值要比光干涉式测定器所显示出的值小，这一情况也是导致瓦斯增多显示反而降低的原因所在。③如果周围环境当中所含的氧气与大气标准状态相接近，同时瓦斯的含量在4%以下，这将会是催化燃烧式甲烷使用的最佳时期。在这个时期，使用仪器所得出的检测误差较小，检测数据也相对稳定和可靠。

3.3 正确维护

催化燃烧式甲烷测定器属于一种电子仪器，对这一仪器进行正确的充电和使用，与仪器工作时间和工作寿命存在着直接联系。在使用仪器的过程中，应当防止其受到过大的震动和碰撞，并且使其长期处于电量充足的状态。具体需注意以下几点：①在第一次使用这一仪器时，需要一次性充电，严格按照使用说明书的要求控制充电时间；②在每次使用完毕后，为了下一次的正常使用，不管仪器是否还有电，均应当将仪器中的电量放光，然后再充满电；③应当对催化燃烧式甲烷测定器进行定期标定或者校准；④如果仪器的灵敏度降低，需要及时更换仪器中的催化燃烧元件。此外，硫化氢、硅蒸汽等物质可能导致燃烧元件中毒，所以在发火区或放炮后等环境中，尽可能避免使用这一仪器。

4 结束语

借助催化燃烧式甲烷测定器重点理解项目当中的负载特性和响应时间等，对煤矿安全仪器的正常使用具有一定的保障作用，并且对煤矿工人的人身安全及矿井的日常安全生产起到了至关重要的作用。

参考文献

[1]贾永康，高凯.光干涉甲烷测定器检定中常见问题分析及处理[J].中国计量，2014（01）：87-89.

[2]刘旗.甲烷传感器的检定及注意事项[J].质量探索，2016（02）：36-37.