Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru stezenia metanu, dzialajace na zasadzie mierzenia róznicy dwóch wartosci mocy jednej w atmosferze metanowej a drugiej niemetanowej, przy wykorzystaniu lasera, dzielnika wiazki laserowej na sondujaca i referencyjna oraz elektronicznego ukladu porównywania sygnalów.Znane sa, na przyklad z opisów patentowych RFN nr 2 362 935 i ST.Zjedn.Am nr 3 843 258, urzadzenia do analizy gazów, skladajace sie z diody luminescencyjnej lub lasera barwnikowego oraz dzielnika wysylanej wiazki swiatla na wiazke referencyjna i sondujaca. Pierwsze z tych urzadzen ma jeden detektor promieniowania, który mierzy na przemian wiazke referencyjna i sondujaca, natomiast drugie z nich ma dwa detektory mierzace jednoczesnie obydwie wiazki. Natezenia wiazki referencyjnej i sondujacej sa porównywane w elektronicznym wkladzie porównywania sygnalów, a otrzymany sygnal jest poroporcjonalny do zanieczyszczenia powietrza.Znane jest równiez, na przyklad z opisu patentowego St.Zjed.Am nr 3 998 557, urzadzenie do wykrywania gazu zwlaszcza metanu, w którym detektor gazu stanowi laser He—Ne pracujacy w ukladzie dwóch rezonatorów, z których jeden zawiera komórke z metanem. Stosunek natezenia wytwarzanych dwóch wiazek laserowych, z których jedna lezy w pasmie absorpcji a druga nieco obok, koreluje z koncentracja badanego gazu.Ponadto znane jest, na przyklad z opisu patentowego St. Zjedn. Am nr 3 788 742, urzadzenie do wykrywania obecnosci badanego gazu, skladajace sie z przestrajanego lasera i odbiornika. Laser emituje promieniowanie o dlugosci fali odpowiadajacej pasmu absorpcji badanego gazu oraz o dlugosci fali lezacej tuz poza tym pasmem. Na podstawie stosunku sygnalów rozproszonych wstecz od badanego obszaru uzyskuje sie informacje o obecnosci badanego gazu, jego koncentracji i wielkosci obszaru, w którym wystepuje gaz. Urzadze¬ nie umozliwia takze wykorzystanie do stwierdzenia obecnosci badanego gazu charakterystyk polaryzacyjnych promieniowania rozproszonego.Opisane wyzej urzadzenia, ze wzgledu na zaleznosc wskazan od zapylenia badanej atmosfery, skomplikowa¬ na budowe oraz stosunkowo duza wrazliwosc na wstrzasy i udary nie znajduja zastosowania w podziemiach kopaln. s2 * - 98 168 Jedynym urzadzeniem stosowanym dotychczas do pomiaru stezenia metanu w atmosferze kopalnianej przy wykorzystaniu zródla swiatla jest metanomierz interferencyjny, dzialajacy na zasadzie pomiaru róznicy wspólczynników zalamania swiatla, w badanym powietrzu z metanem i w czystym powietrzu. Metanomierz ten sklada sie z komory pomiarowej, komór porównawczych oraz ukladu optycznego w postaci pryzmatów, plytki interferencyjnej i zródla swiatla. Zasysane pompka powietrze z metanem przeplywa przez pochlaniacz C02 i pary wodnej do komory pomiarowej, przez która przechodzi promien swietlny. Promien ten ulega opóznieniu w stosunku do promieniowania przechodzacego przez komory porównawcze wypelnione czystym powietrzem, przy czym im wieksza jest zawartosc metanu w komorze pomiarowej, tym wiekszy jest wspólczynnik zalamania swiatla w przeplywajacej ta komora mieszaninie tlenu z powietrzem. Przy polaczeniu wspomnianych dwóch promieni swietlnych, dochodzi do wytwarzania sie i przesuniecia prazków interferencyjnych na skali metanomie¬ rza, proporcjonalnego do stezenia metanu w badanym pomieszczeniu. Tak skonstruowany i dzialajacy metano¬ mierz nie moze byc jednak stosowany w przypadku obecnosci wodoru w analizowanym powietrzu zawierajacym metan, poniewaz wodór powoduje przesuniecie prazków interferencyjnych w kierunku przeciwnym niz metan.Oprócz tak znacznego ograniczenia mozliwosci stosowania, wada tego metanomierza jest stosunkowo niska dokladnosc wynoszaca okolo 0,3% CH4 w zakresie od 0 do 6% CH4 w powietrzu oraz subiektywnosc odczytu, przy czym prawidlowy odczyt wymaga duzej wprawy i latwo jest popelnic blad przyjmujac niewlasciwy interferencyjny prazek. Ponadto znany metanomierz interferencyjny wymaga stosowania oprzyrzadowania w postaci szybko zuzywajacych sie pochlaniaczy C02 .Istota wynalazku polega na zastosowaniu pomiarowej komory utworzonej przez dwa zwierciadla usytuowa¬ ne najkorzystniej równolegle wzgledem siebie i poprzecznie wzgledem sondujacej wiazki lasera, zaopatrzonego w dzielnik wiazki laserowej na referencyjna i sondujaca, pod katem powodujacym jej wielokrotne odbicie pomiedzy tymi zwierciadlami w badanej atmosferze metanowej wewnatrz pomiarowej komory. Pomiarowa komora ma dwa otwory, z których jeden wprowadzajacy otwór znajduje sie w linii sondujacej wiazki z lasera, a drugi wyprowadzajacy otwór znajduje sie w linii tej sondujacej wiazki do detektora promieniowania znanego elektronicznego ukladu porównywania sygnalów pomiaru róznicy wartosci mocy w atmosferze metanowej i niemetanowej. Ppmiarowa komora jest ponadto zaopatrzona z jednej strony w pompke, a z drugiej w filtr z osuszaczem.Urzadzenie wedlug wynalazku, umozliwia ciagly i dokladny pomiar stezenia metanu w powietrzu, zwlaszcza w atmosferze kopalnianej, z wyeliminowaniem wplywu zapylenia oraz obecnosci wodoru i dwutlenku wegla. Wartosc stezenia metanu jest odczytywana bezposrednio na odpowiednio wyskalowanym mierniku.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do pomiaru stezenia metanu w widoku z przodu, a fig. 2 — urzadzenie w przekroju wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 1, pokazujacym jego schemat ideowy.Zródlem promieniowania moncchromatycznego o dlugosci fali X = 3,39 /im jest laser He - Ne 1, polaczo¬ ny z zasilaczem 2. Laser 1 emituje wiazke 3 promieniowania przechodzaca przez okienko kwarcowe 4 i dzielona nastepnie za pomoca dzielnika 5 na referencyjna wiazke 6 i sondujaca wiazke 7. Zwierciadla 8, 9 usytuowane równolegle wzgledem siebie i poprzecznie wzgledem sondujacej wiazki 7 tworza pomiarowa komore 10.Sondujaca wiazka 7 wpada do wnetrza pomiarowej komory 10 poprzez jeden wprowadzajacy otwór 11 w tej komorze i zwierciadle 8 pod takim katem, ze miedzy zwierciadlami 8,9 nastepuja wielokrotne odbicia, przez co uzyskuje sie dluga droge optyczna tej wiazki, zwiekszajaca dokladnosc wykonywanego pomiaru. Sondujaca wiazka 7 opuszcza pomiarowa komore 10 przez drugi wyprowadzajacy otwór 12 i wpada do detektora 13 promieniowania, podczas gdy referencyjna wiazka 6 trafia bezposrednio do detektora 14. Sygnaly elektryczne otrzymane z detektorów 13, 14 sa ilorazowane i wzmacniane we wzmacniaczu 15 elektronicznego ukladu porównywania sygnalów, a sygnal ilorazowy bedacy w scislej relacji z zawartoscia metanu w pomiarowej komorze 10 jest odczytywany na mierniku 16.Powietrze z metanem jest zasysane do wnetrza pomiarowej komory 10 za pomoca ssacej pompki 17 znajdujacej sie na jednym jej koncu, poprzez filtr 18 zatrzymujacy pyly oraz osuszacz 19 umieszczone na jej drugim koncu. Pomiarowa komora 10, dzielnik 5 wiazki oraz detektory 13 i 14 promieniowania, sa oddzielone od reszty urzadzenia przegroda 20 stanowiaca czesc ognioszczelnej obudowy 21. PL