1、實驗一 光學瓦斯檢定器的校正實驗類型創新性實驗、演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、上機模擬：綜合 實驗學時：2內容為宋體，小四號字體，不加粗實驗要求必修或限修：必修 實驗房間實驗室房間號：安全437一、實驗目的學習并掌握光學瓦斯檢定器校正原理及校正方法。二、實驗內容光學瓦斯檢定器校正原理及校正方法。三、儀器設備GWJ-2光學瓦斯計校準儀。四、所需耗材無。五、實驗原理、方法和手段光學瓦斯檢定器的校準方法有二種：第一種是氣樣法，即直接通入甲烷標準氣體進行校準；第二種是氣壓法，用標準液體水柱壓力計觀查其水柱高度來檢測對應的瓦斯濃度。本實驗采用氣壓法。六、實驗步驟1、將調壓器旋鈕旋至中間位置，并按下

2、復零按鍵開關。2、按下電源按鈕，此時20KPa、100KPa數字表應分別顯示000和0000，在此狀態下預熱30min。3、調零。按下20KPa按鍵開關，20KPa數字表應顯示000，否則調整20KPa調零電位器，使20KPa數字表顯示000；再按下100KPa按鍵開關，100KPa數字表應顯示0000，否則調整100KPa調零電位器，使100KPa數字表顯示0000。重復上述過程，直到顯示零值為止。4、檢查氣密性。將氣堵套在壓力放氣輸出閥上，并將壓力放氣輸出閥上的旋鈕順時針旋緊，按下100KPa按鍵開關和電動加壓按鈕，這時空氣壓縮機向系統加壓，直到100KPa數字表顯示5000為止，待顯示不

3、變后，在1min內壓力顯示值不得下降。5、取下氣堵，將膠管一端套在壓力放氣輸出閥上，另一端套在被校檢的光學瓦斯檢定器輸入端上，逆時針旋轉壓力放氣輸出閥上的按鈕，使壓力系統與大氣連通。6、調節被校檢的光學瓦斯檢定器。選擇合適的電源接續盒將插頭插入1.5/3V輸出插口中，將續盒插入光學瓦斯檢定器的電池座內，調節微調手輪，使零刻度與讀數線對準；再調節調零手輪，使選定的基準條文與主分度板的零刻度線對準，然后旋緊蓋板。7、順時針旋緊壓力放氣輸出閥的旋鈕，使系統與大氣密封。8、檢查光學瓦斯檢定器氣密性。按下100KPa按鍵開關和電動加壓按鈕，空氣壓縮機向系統加壓，100KPa數字表的示值上升，光學瓦斯檢定

4、器的基準條文由零向右移動，當100KPa數字表顯示700時，停止加壓，如100KPa數字表顯示過或欠時，可用手旋轉調壓器按鈕，使其顯示為700；待示值穩定后，1min內100KPa數字表的示值下降量不得超過10Pa。9、逆時針旋轉壓力放氣輸出閥的旋鈕，使系統放氣。10、光學瓦斯檢定器的示值校檢。采用空氣壓力法校驗光學瓦斯檢定器是既科學又簡單的方法，該方法將標準濃度換算成標準壓力，換算公式如下： P=1.765（273.15+t）x Pa 式中： P標準壓力，Pa ； t環境溫度，； x標準濃度，%CH4。表1中已列出環境溫度在040時，與標準濃度10，30，70，90%CH4相對應的標準壓力值

5、。校驗時，使校準儀的示值等于表1中所列的標準壓力值，光學瓦斯檢定器的示值誤差等于示值與標準濃度之差。例：從校準儀數字溫度表上讀得環境溫度為20，查表1中10，30，70，90%CH4相對應的標準壓力值分別為5170，15520，36220，46570。表1 瓦斯標準濃度與壓力對應值表(%CH4) 濃度溫度()壓力(Pa) 103070900482014460337504339024860145703399043710448901468034240440306493014780344904434084960148903474044660105000149903498044980125030151

6、003523045300145070152003548045610165100153103572045930185140154203597046250205170155203622046570225210156303647046880245240157303671047200265280158403696047520285320159503721047840305350160503745048160325390161603770048470345420162603795048790365460163703820049110385490164803844049430405530165803869

7、049740（1）對10% CH4示值點的校驗按下20KPa按鍵開關，對準零位，順時針旋緊壓力放氣輸出閥的旋鈕，按下電動加壓按鈕，旋轉調壓器旋鈕，使校準儀20KPa數字表上顯示5170Pa，然后準確讀得光學瓦斯檢定器上的濃度示值，則示值誤差等于示值減去10% CH4。（2）對30% CH4示值點的校驗按下電動加壓按鈕，旋轉調壓器旋鈕，使校準儀20KPa數字表上顯示15520Pa，然后準確讀得光學瓦斯檢定器上的濃度示值，則示值誤差等于示值減去30% CH4。（3）對70% CH4示值點的校驗按下100KPa按鍵開關和電動加壓按鈕，旋轉調壓器旋鈕，使校準儀100KPa數字表上顯示36220Pa，然

8、后準確讀得光學瓦斯檢定器上的濃度示值，則示值誤差等于示值減去70% CH4。（4）對90% CH4示值點的校驗按下電動加壓按鈕，旋轉調壓器旋鈕，使校準儀100KPa數字表上顯示46570Pa，然后準確讀得光學瓦斯檢定器上的濃度示值，則示值誤差等于示值減去90% CH4。到此校驗完成。11、逆時針旋轉壓力放氣輸出閥的按鈕，將系統中氣體放掉，取下光學瓦斯檢定器，按下復零按鍵開關，再按下電源按鈕。七、實驗結果處理略。八、實驗注意事項1、為減少溫度波動對壓力源的影響，儀器應安放在能避開陽光及風流的檢定室內使用。2、儀器加壓避免超過100KPa。九、預習與思考題略。十、實驗報告要求略。序號10% CH4

9、示值點光瓦讀數20% CH4示值點光瓦讀數30% CH4示值點光瓦讀數110.6%20.2%30.4%210.4%20.6%30.2%310.5%20.4%30.2%411.0%20.8%30.6%511.6%20.4%30.2%610.8%20.2%31.0%實驗二 礦井安全監控系統的組裝與測試實驗類型創新性實驗、演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、上機模擬：綜合 實驗學時：2內容為宋體，小四號字體，不加粗實驗要求必修或限修：必修 實驗房間實驗室房間號：能源111一、實驗目的學習并掌握礦井安全監控系統的組成、組裝與測試方法。二、實驗內容礦井安全監控系統的組成、組裝與測試方法。三、儀器設備礦井

10、安全監控系統。四、所需耗材標準瓦斯氣體。五、實驗原理、方法和手段圖1 監控系統連接圖將各種傳感器、斷電儀以及隔爆電源與工作站相連、完成后與主機的接口相連，形成監控系統，連接圖如圖1所示。工作站的接線端口布置圖如圖2所示。圖2 工作站的接線端口布置圖工作站典型應用及接線方式：圖3是KJF20工作站各端口均裝有傳感器、斷電儀的應用圖例。圖3 工作站典型應用及接線方式六、實驗步驟1、安全監控系統的組裝參照安全監控系統組裝圖及應用接線方式，將各傳感器、斷電儀等與主機、電源、計算機等連接。2、瓦斯傳感器的調校/標定1）瓦斯傳感器技術特性（1）響應時間：<30秒（2）聲光報警：聲級>80dB

11、紅色LED閃光（3）報警范圍：0.01-9.99%CH4顯示方式：四位紅色數碼管顯示。第一位：功能顯示；后三位：測量數值顯示。顯示格式：xX.XX: 低沼 xXX.X: 高沼（4）測量范圍：制式1：量程04 %CH4；0.00-1.00 CH4 ±0.10 %CH4>1.00-2.00 CH4 ±0.20 %CH4>2.00-4.00 CH4 ±0.30 %CH4制式2：量程09.99 %CH4；0.00-1.00 %CH4 ±0.10 %CH4>1.00-2.00 %CH4 ±0.20 %CH4>2.00-4.00 %

12、CH4 ±0.30 %CH4 >4.00-9.99 %CH4 ±1.0% CH4制式3：量程099.9% CH4 ±10%測量上限（5）輸出信號：脈沖頻率2001000HZ(04%；09.99%)； 10402000HZ(499.9%)；（6）信號燈指示：高濃指示燈：紅色LED頻率信號指示燈：紅色LED斷電信號指示燈：紅色LED低濃指示燈：紅色LED （7）接口電氣標準：頻率接口信號：電壓+3v,負載>500歐,電流>4mA.傳輸距離不小于2Km。輸出斷電信號：電壓+3v ,電流>4mA, 負載>500歐,傳輸距離不小于2Km。（7）

13、安裝：本儀器由P20航空插座與外部設備連接，接線方式如下：端口功能電纜顏色1電源 -端白色2電源 +端紅色3頻率信號輸出綠色4斷電信號輸出蘭色3）調試（1）儀器調試將儀器必須置于清潔空氣中、通電20分鐘后，才能開始調試。（2）電流調整當更新催化元件時，應當調整催化元件工作電流，調整VR3，使PCB板的催化元件的接線引腳2-1間電壓為1.45V。（3）硬件調零儀器出廠前已完成硬件調零，用戶使用時只需軟件調零，當更換催化元件時或催化元件使用日久后，零點漂移太大時須重新硬件調零。硬件調零：用遙控器設置儀器為高濃頻率顯示，調整橋路電位器VR1顯示值調整到 C500。用遙控器設置儀器為低濃頻率顯示，調整

14、橋路電位器VR2顯示值調整到c250。4）使用、操作 當儀器上電后，數碼管依次顯示：_ - - - 復位、啟動；p 0 0 X 輸出制式序號d X.X X 斷電值F X.X X 復電值b X.X X 報警值 0.0 0 初始檢測值 X.XX 低濃顯示值 （或 XX.X 高濃顯示值）（1）遙控按鍵功能鍵：當儀器正常工作時，按下此鍵，儀器進入調校狀態。加減鍵：當儀器處于調校狀態時，加鍵對選中功能進行修改。確定鍵：當儀器處于調校狀態時，按下此鍵儀器將確認操作。（2）軟件調零按下“功能”鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“EEEE”，按下“加+”或“減-”鍵，選擇功能L，此時功能位閃爍，按下“確定”鍵，進

15、入零點調校狀態，儀器顯示“L XXX”。功能位不再閃爍，“XXX”閃爍。此時按下加或減鍵調零，按下確定鍵，并退出到“EEEE”狀態。按下遙控器的功能鍵，退出遙控狀態，進入正常工作狀態。（3）精度調整按下功能鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“EEEE”，按下加或減鍵，選擇功能H，此時功能位閃爍，按下確定鍵，進入低濃精度調校狀態，儀器顯示“H XXX”。功能位不再閃爍，數據位“XXX”閃爍。此時按下加鍵或減鍵，輸入標校氣樣值，按下確定鍵，儀器將自動記入調整的精度值，并退出到“EEEE”狀態。按下遙控起的功能鍵，退出遙控狀態，進入正常工作狀態。（4）斷電點設置按下功能鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“E

16、EEE”，按下加或減鍵，選擇功能d，此時功能位閃爍，按下確定鍵，進入斷電點設置狀態，儀器顯示“d X.XX”。功能位不再閃爍，“X.XX”閃爍。此時按下加或減鍵，輸入斷電點，按下確定鍵，儀器將保存數據，并退出到“EEEE”狀態。按下遙控器的功能鍵，退出遙控狀態，進入正常工作狀態。（5）復電點設置 按下功能鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“EEEE”，按下加或減鍵，選擇功能4，此時功能位閃爍，按下確定鍵，進入復電點設置狀態，儀器顯示“F X.XX”。功能位不再閃爍，“X.XX”閃爍。此時按下加或減鍵，輸入斷電點，按下確定鍵，儀器將保存數據，并退出到“EEEE”狀態。按下遙控器的功能鍵，退出遙控狀態

17、，進入正常工作狀態。（6）報警點設置按下功能鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“EEEE”，按下加或減鍵，選擇功能b，此時功能位閃爍，按下確定鍵，進入報警點設置狀態，儀器顯示“b X.XX”。功能位不再閃爍，“X.XX”閃爍。此時按下加或減鍵，輸入報警點，按下確定鍵，儀器將保存數據，并退出到“EEEE”狀態。按下遙控器的功能鍵，退出遙控狀態，進入正常工作狀態。（7）制式 按下功能鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“EEEE”，按下加或減鍵，選擇功能p，此時功能位閃爍，按下確定鍵，進入零點調校狀態，儀器顯示“p 00X”。功能位不再閃爍，“00X”閃爍。按下加或減鍵，調整到合適的制式,此時按下確定鍵，儀器將保存數據，并退出到“EEEE”狀態。按下遙控器的功能鍵，退出遙控狀態，進入正常工作狀態。（8）頻率修正儀器調整到p 001制式，按下功能鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“EEEE”，按下加減鍵，選擇功能n，此時功能位閃爍，按下確定鍵，進入頻率修正狀態，儀器顯示“n0.XX”。功能位不再閃爍，“n0.XX”閃爍。用頻率計測試輸出信號，此時按下加或減鍵，調整頻率信號為1000Hz，按下確定鍵，儀器將保存數據，并退出到“EEEE”狀態。按下遙控器的功能鍵，退出遙控狀態，進入正常工作狀態。（9）顯低濃頻率按下功能鍵進入遙控狀態，儀器功能位顯示“EEEE”，按下加或減鍵，選擇功能c，此