SU1516908A1 - Method of determining concentration of methane in mine atmosphere - Google Patents

Method of determining concentration of methane in mine atmosphere Download PDF

Info

Publication number
SU1516908A1
SU1516908A1 SU884368234A SU4368234A SU1516908A1 SU 1516908 A1 SU1516908 A1 SU 1516908A1 SU 884368234 A SU884368234 A SU 884368234A SU 4368234 A SU4368234 A SU 4368234A SU 1516908 A1 SU1516908 A1 SU 1516908A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
methane
concentration
intensity
mine atmosphere
ratio
Prior art date
Application number
SU884368234A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Петрович Белоножко
Александр Михайлович Онищенко
Андрей Авдеевич Марченко
Юрий Фролович Скалацкий
Болеслав Антонович Жолинский
Original Assignee
Конотопский Электромеханический Завод "Красный Металлист"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конотопский Электромеханический Завод "Красный Металлист" filed Critical Конотопский Электромеханический Завод "Красный Металлист"
Priority to SU884368234A priority Critical patent/SU1516908A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1516908A1 publication Critical patent/SU1516908A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горной автоматике и может быть использовано при построении датчиков определени  концентрации метана в шахтной атмосфере дл  автоматической газовой защиты в угольных шахтах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности анализа путем одновременного повышени  скорости изменени  выходного сигнала при изменении концентрации метана путем снижени  вли ни  флуктуаций запыленности, влажности, давлени  и температуры шахтной атмосферы. В способе анализа концентрации метана в шахтной атмосфере, основанном на нагревании элемента, каталитическом окислении метана на элементе и регистрации интенсивности II пОТОКА элЕКТРОМАгНиТНОгО излучЕНи  OT элЕМЕНТА C ОКиСл ЕМыМ HA HEM METAHOM, чАСТь элЕМЕНТА изОл РуюТ OT KOHTAKTA C шАХТНОй АТМОСфЕРОй, пРЕдОТВРАщА  КАТАлиТичЕСКОЕ ОКиСлЕНиЕ METAHA HA эТОй чАСТи, и дОпОлНиТЕльНО РЕгиСТРиРуюТ иНТЕНСиВНОСТь III электромагнитного излучени  от изолированной части элемента, которое прошло через контролируемый объем шахтной атмосферы. Элемент нагревают до температуры около 580°С пропусканием через него стабильного по величине тока от стабилизатора тока. Электромагнитное излучение регистрирует в полосе 3,19 - 3,59 мкм, а о концентрации метана суд т по величине отношени  зарегистрированных интенсивностей II/III, причем II измер ют на рассто нии L1, выбираемом из условий BCмL1*981, и III измер ют на рассто нии L2, выбираемом из услови  BCсpL2=2, где B - коэффициент поглощени  метана, в указанной полосе, Cм - максимальна , а Cср - средн   концентрации метана. 1 ил.The invention relates to mining automation and can be used in the construction of sensors determining the concentration of methane in a mine atmosphere for automatic gas protection in coal mines. The aim of the invention is to improve the accuracy of the analysis by simultaneously increasing the rate of change of the output signal when the concentration of methane changes by reducing the influence of dust fluctuations, humidity, pressure and temperature of the mine atmosphere. In the method of analysis of concentration of methane in the mine atmosphere, based on the heating element, the catalytic oxidation of methane over this element and recording the intensity I I flows electromagnetic radiation OT element C oxidizable HA HEM METAHOM, part of the element isolates RuyuT OT KOHTAKTA C mine atmosphere, preventing the catalytic oxidation METAHA HA THIS FREQUENCY, AND PRESENTLY REGENERATED INTENSITY I II electromagnetic radiation from an isolated part of the element, which passed through a controlled amount of the mine atmosphere. The element is heated to a temperature of about 580 ° C by passing through it a stable value of current from the current stabilizer. Electromagnetic radiation is recorded in the band 3.19 - 3.59 µm, and the concentration of methane is judged by the ratio of registered intensities I I / I II , and I I is measured at a distance L 1 selected from the conditions BC m L 1 * 981, and I II are measured at a distance L 2 chosen from the condition BC cp L 2 = 2, where B is the absorption coefficient of methane, in the specified band, C m is maximum, and C cp is the average concentration of methane. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к горной автоматике и может быть использовано при построении датчиков анализа концентрации метана в шахтной атмосфере дл  автоматической газовой защиты в угольных шахтах.The invention relates to mining automation and can be used in the construction of sensors analyzing the concentration of methane in the mine atmosphere for automatic gas protection in coal mines.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет увеличени  скорости изменени  выходного сигнала при изменении концентрации метана при одновременном снижении вли ни  флуктуации запыленности, влажности, давлени  и температуры шахтной атмосферы .The aim of the invention is to improve the accuracy by increasing the rate of change of the output signal when the concentration of methane changes while reducing the effects of fluctuations in dust, humidity, pressure and temperature in the mine atmosphere.

На чертеже показана функциональна  схема устройства дл  определени The drawing shows the functional diagram of the device for determining

концентрации метана в шахтной атмосфере .concentration of methane in the mine atmosphere.

Устройство состоит из нагревательного элемента (например, термокаталитического ) , неизолированна  часть 1 которого контактирует с шахтной атмосферой, а изолированна  часть 2 покрыта газонепроницаемой пленкой 3, прозрачной дл  инфракрасног о излучени  (например, из сапфира).The device consists of a heating element (e.g., thermal catalytic), the non-insulated part 1 of which is in contact with the mine atmosphere, and the isolated part 2 is covered with a gas-impermeable film 3 that is transparent to infrared radiation (for example, from sapphire).

Нагревательный элемент через выключатель 4 подключен к стабилизатору 5 тока, К открытой части 1 нагревательного элемента примыкает камера 6 с анализируемым объектом 7 шахтной атмосферы.The heating element through the switch 4 is connected to the stabilizer 5 current, to the open part 1 of the heating element adjacent chamber 6 with the analyzed object 7 mine atmosphere.

Камера 6 открыта со стороны части 1, а также в перпендикул рных к плоскости чертежа направлени х. Это обеспечивает свободный доступ шахтной атмосферы в камеру и на открытую 1 нагревательного элемента.Chamber 6 is open on the side of part 1, as well as in directions perpendicular to the plane of the drawing. This ensures free access of the mine atmosphere to the chamber and to the open 1 heating element.

Против открытой части 1 за камеро 6 установлен фотоприемник 8, смонтированный в контейнере-коллиматоре 9, Против изолированной части 2 нагревательного элемента за камерой 6 установлен дополнительный фотоприемник 10, смонтированный во втором контейнере-коллиматоре 11,Against the open part 1 behind the camera 6, a photodetector 8 is mounted, mounted in a container collimator 9; Against the isolated part 2 of the heating element, an additional photoreceiver 10 is mounted behind the camera 6 mounted in a second container collimator 11,

Перед основным фотоприемником 8 установлен первый полосовой (например , интерференционный) фильтр 12, а перед дополнительным фотоприемником IО установлен второй полосовой фильтр 13, Толщина контролируемого объема L перед основным фотоприемником 8 меньше толщины L контролируемого объема шахтной атмосферы перед дополнительным фотоприемником 10,Before the main photodetector 8, a first bandpass (for example, interference) filter 12 is installed, and a second bandpass filter 13 is installed in front of the additional photodetector IO. The thickness of the monitored volume L before the main photoreceiver 8 is less than the thickness L of the monitored mine atmosphere 10,

Выходы фотоприемников 8 и 10 через усилители 14 и 15 соединены с входами измерител  16 отношений, выход которого соединен с входом блока 17 индикации и регистрации. Нагревательный элемент из открытой 1 и закрытой 2 частей, выключатель 4 и стабилизатор 5 тока размещены в корпусе 18 из металлической сетки IS со стороны открытой части 1, Сетка 19  вл етс  огнепреградителем.The outputs of the photodetectors 8 and 10 through the amplifiers 14 and 15 are connected to the inputs of the ratio meter 16, the output of which is connected to the input of the display and recording unit 17. The heating element of open 1 and closed 2 parts, the switch 4 and the current stabilizer 5 are placed in the housing 18 of the metal mesh IS on the side of the open part 1, the grid 19 is a flame arrester.

Определение концентрации метана в шахтной атмосфере осуществл ют следующей последовательностью операций.The concentration of methane in the mine atmosphere is determined by the following sequence of operations.

Через открытую и изолированную части нагревательного элемента пропускают стабильный по величине ток IThrough the open and insulated parts of the heating element, a stable current I is passed through.

00

5five

00

00

5five

00

5five

00

5five

нагрева  им элемент до температуры около , Регистрируют интенсивность I, потока инфракрасного излучени  в полосе 3,19-3,59 мкм от открытой части элемента с окисл емым на нем метаном. Регистрируют интенсивность I ij потока инфракрасного излучени  в полосе 3,19-3,59 мкм от закрытой части нагревательного элемента , нагретого от стабилизатора тока до температуры около , Определ ют значение отношени  зарегистрированных интенсивностей 1,./1 j . По величине отношени  Ij/I,-, суд т о концентрации метана в шахтной атмосфере , Интенсивиость 1 регистрируют на рассто нии Lj от открытой части, а интенсивность I,- регистрируют на рассто нии Lj от изолированной части нагревательного элемента, где .heating the element to a temperature of about. Record the intensity I, the flux of infrared radiation in the band 3.19-3.59 µm from the open part of the element with methane oxidized on it. The intensity I ij of the infrared radiation flux in the band 3.19-3.59 µm from the closed part of the heating element heated from the current stabilizer to a temperature of about is recorded. The ratio of the registered intensities 1, / 1 j is determined. By the ratio Ij / I, -, the concentration of methane in the mine atmosphere is judged, Intensity 1 is recorded at a distance Lj from the open part, and the intensity I is recorded at a distance Lj from the isolated part of the heating element, where.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Включают выключатель 4, под1$люча  стабилизатор 5 тока к нагревательному элементу. Посто нный по величине ток I проходит через нагревательный элемент , нагрева  его открытую 1 и изолированную 2 части до посто нной температуры около 580 С,Turn on the switch 4, pod1 $ lucha stabilizer 5 current to the heating element. A constant current I passes through a heating element, heating it open 1 and insulated 2 parts to a constant temperature of about 580 ° C,

Когда открыта  часть 1 нагрелась до температуры 580 С, на ней происходит термокаталитическое горение (окисление) метана,От горени  повышаетс  температура открытой части и растет сопротивлеиие этой части нагревательного элемента R , тем в большей степени , чем выше концентраци  метана.When the open part 1 is heated to a temperature of 580 C, thermal catalytic combustion (oxidation) of methane occurs on it. The temperature of the open part increases and the resistance of this part of the heating element R increases, the more the methane concentration increases.

Поскольку из стабилизатора 5 тока в нагревательный элемент поступает посто нной силы ток I, то выдел ема  на открытой части электрическа  мощность RI растет с ростом концентрации метана.Since a constant current I flows from the current stabilizer 5 into the heating element, the electric power RI released at the open part increases with increasing methane concentration.

Из-за нагрева открытой части 1 стабилизатором 5 тока из открытой части излучаетс  инфракрасное излучение , интенсивность которого пропорциональна , Из-за термокаталитического горени  метана на открытой части 1 излучаетс  инфракрасное излучение, интенсивность 1 которого пропорциональна концентрации метана С,Because of the heating of the open part 1, the current stabilizer 5 emits infrared radiation from the open part, the intensity of which is proportional. Because of the thermal catalytic methane burning in the open part 1, infrared radiation is emitted, the intensity 1 of which is proportional to the methane concentration C,

Таким образом, на основной фотоприемник 8 от открытой части 1 излучаетс  инфракрасное излучение интенсивностью 1,-t-i, На пути L, через шахтную атмосферу инфракрасрюе излу515Thus, infrared radiation of intensity 1, -t-i, on path L, is radiated to the main photodetector 8 from the open part 1, through the mine atmosphere, to infrared radiation

чение ослабл етс  так, что обе интенсивности уменьшаютс  в одинаковое число раз,the reading is attenuated so that both intensities decrease by the same number of times,

Интенсивность потока инфракрасного излучени  на основной фотоприемник 8 может быть представлена в видеThe intensity of the infrared flux to the main photodetector 8 can be represented as

Ii-(I,-H2)k,,CJ, (I) где k j - аппаратурный коэффициент; b - коэффициент поглощени  инфракрасного излучени  в полосе с длиной волны 3,39 мкм посередине, например, полосы от 3,19 до 3,59 мкм. При этом инфракрасное излуче- ние от открытой части 1 элемента имеет широкий непрерывный спектр с максимумом , приход щимс  на длину волны 3,39 мкм при 580 С и с уменьшающейс  длиной волны в максимуме при интенсификации горени  метана, т.е. при повышении температуры открытой части . Эксперименты показьшают, что рост температуры от концентрации зависит от размеров открытой части и от мощности Р/, . При диаметре элемента 3 мм, его длине 2 мм и мощности Вт температура открытой части 1 при увеличении концентрации от О до 3 об;% увеличиваетс  на 52 С, т.е. от 580 до 632°С, что соответствует изменению длины волны в максимуме от 3,39 до 3,2 мкм.Ii- (I, -H2) k ,, CJ, (I) where k j is the instrument coefficient; b is the absorption coefficient of infrared radiation in a band with a wavelength of 3.39 µm in the middle, for example, a band from 3.19 to 3.59 µm. At the same time, infrared radiation from the open part 1 of the element has a wide continuous spectrum with a maximum occurring at a wavelength of 3.39 µm at 580 ° C and with a decreasing wavelength at the maximum during intensification of methane burning, i.e. when the temperature of the open part increases. Experiments show that the temperature rise from the concentration depends on the size of the open part and on the power P /,. When the element diameter is 3 mm, its length is 2 mm and power W, the temperature of the open part 1 increases with concentration from 0 to 3 vol%; from 580 to 632 ° C, which corresponds to a change in the wavelength in the maximum from 3.39 to 3.2 μm.

Как показывают эксперименты, интенсивности 1 и 1 могут быть с достаточной точностью аппроксимированы линейными функци ми видаExperiments show that intensities 1 and 1 can be approximated with sufficient accuracy by linear functions of the form

1,а,,С;(2) 1, a, C; (2)

,С,(3), C, (3)

где а. - свободный член, численноwhere a. - free member, numerically

равный интенсивности 1, при нулевой концентрации метана; е,,, угловые коэффициенты, численно рав-ные приростам соответствующих интенсивностей при единичном увеличении концентрации метана. Подставив 1, и I 2 из (2) и (3) в (1) получаютequal to intensity 1, with zero methane concentration; e ,,, the angular coefficients, numerically equal to the increments of the corresponding intensities with a single increase in the concentration of methane. Substituting 1, and I 2 from (2) and (3) in (1) receive

,-bC(e,+eg)JkjexpC-bL,Cj. (4) В устройстве значение L., выбирают таким, что при максимальном значении определ емой концентрации метана С выполн етс  условие, -bC (e, + eg) JkjexpC-bL, Cj. (4) In the device, the value of L. is chosen such that at the maximum value of the detectable concentration of methane C, the condition

bL,C«0.(5)bL, C «0. (5)

При выполнении услови  (5) интенсивность согласно (4) увеличиваетс  во всем диапазоне роста концентрации метана от до ,. При bLj.When condition (5) is fulfilled, the intensity according to (4) increases over the entire range of increase in methane concentration from to,. With bLj.

908908

на верхней части диапазона наблюдаетс  перегиб, а при перегиб на зависимости I. по (4) наблюдаетс  при концентраций CjiC, когда С, I, а при дальнейшем увеличении С7С; интенсивность Ij согласно (4) уменьшаетс .on the upper part of the range, an inflection is observed, and when an inflection is observed on dependence I., according to (4), it is observed at CjiC concentrations when C, I, and with a further increase in C7C; the intensity Ij according to (4) decreases.

От стабилизатора 5 тока в изолйроQ ванную от шахтной атмосферы часть 2 поступает тот же ток I. Сопротивление Rj части 2 элемента остаетс  посто нным (Rj const), так как на нем горени  метана не происходит, а теп5 лопередачей по спирали элемента можно пренебречь. Выдел ема  на изолированной части 2 элемента мощность Rjj const остаетс  посто нной. Из-гза нагрева изолированной частиFrom the current stabilizer 5, the same current I flows into the insulated part of the mine atmosphere. The resistance Rj of part 2 of the element remains constant (Rj const), since there is no methane burning on it, and the heat transfer along the spiral element can be neglected. The power allocated to the isolated part 2 of the element Rjj const remains constant. Because of the heating of the isolated part

0 2 элемента стабилизатором 5 тока до посто нной температуры 580 С из этой части излучаетс  инфракрасное излучение , интенсивность 1„ которого посто нна , пропорциональна P, , а мак5 симум интенсивности соответствует длине волны 3,39 мкм.0 2 elements by a current stabilizer 5 up to a constant temperature of 580 ° C. Infrared radiation is emitted from this part, the intensity of which is constant is proportional to P, and the maximum intensity corresponds to a wavelength of 3.39 µm.

Таким образом, на дополнительный фотоприемник 10 от изолированной части 2 элемента излучаетс  инфракрас0 ное излучение интенс1шностью 1, не завис щей от концентрации метана в шахтной атмосфере. На пути , через шахтную атмосферу интенсивность 1ц экспоненциально ослабл етс  и наThus, an additional photodetector 10 is emitted from the isolated element 2 of the element by infrared radiation of intensity 1, independent of the concentration of methane in the mine atmosphere. On the way, through the mine atmosphere, the intensity 1c is exponentially weakened and

г дополнительный фотоприемник 10 попадает интенсивностью I согласно выражениюg additional photodetector 10 hits intensity I according to the expression

li (-bL,C), (6) где k - аппаратурный коэффициент.li (-bL, C), (6) where k is the instrument coefficient.

0 Сигналы с фотопрнемников В и 10, пропорциональные интенсивност м Ij. и I ; , усиливаютс  усилител ми 14 и 15 и подаютс  на входы измерител  16 отношений , на выходе которого формирует5 с  сигнал, пропорциональный отношению I../I S ь 10 Signals from photocells B and 10, proportional to the intensity m Ij. and I; amplified by amplifiers 14 and 15 and fed to the inputs of the meter 16 ratios, the output of which forms a signal proportional to the ratio I ../ I S 1

Ijl , k,(;a,+C(e,+ei)jexp(-bL,C)v k, lV Cexp(-bLjC)- k,k-; 1-;Га, (e,+e)(Lj-L;) (7) Сигнал Ij/Ij с выхода измерител Ijl, k, (; a, + C (e, + ei) jexp (-bL, C) vk, lV Cexp (-bLjC) - k, k-; 1-; Ha, (e, + e) (Lj -L;) (7) Ij / Ij signal from the meter output

16отношений,  вл ющийс  мерой концентрации метана С, подаетс  в блок16 relations, which is a measure of the concentration of methane C, is supplied to the unit

17индикации и регистрации, где отображаетс  (в об.%) содержани  метана.17 indication and registration, where is displayed (in vol.%) Methane content.

5 , five ,

Сущность повьппени  точности путемThe essence of accuracy

одновременного увеличени  чувствитель ности и снижени  вли ни  флуктуации запыленности, влажности, давлени  и simultaneously increasing the sensitivity and reducing the effects of fluctuations in dust, humidity, pressure and

температуры шахтной атмосферы по сн ют на основе анализа формулы (7).The temperatures of the mine atmosphere are based on the analysis of formula (7).

При увеличении запыленности одновременно уменьшаютс  значени  а.,,, fи е и увеличиваетс  значение Ь. Уменьшени  а,, е, привод т к уменьшению, а увеличение b - к росту правой части уравнени  (7). За счет этого происходит снижение вли ни  флуктуации запыленности. Физически это объ сн етс  одновременными уменьшени ми интенсивностей I , и I , согласно (2) и (3), увеличением в (4) и увеличение b в (6), т.е. увели- -чение запыленности приводит к ухуд- шенивд горени  метана на открытой части элемента, к снижению температуры открытой части 1, к увеличению поглощени  инфракрасного излучени  на пут х I:, и 1 к фотоприемникам 8 и 10. Аналогичные картины наблюдаютс при увеличении влажности и давлени  шахтной атмосферы. С ростом температуры шахтной атмосферы повышаетс  интенсивность горени  метана на открытой части 1 (из-за чего увеличиваютс  иитенсивности 1 и Ij) и одновременно уменьшаетс  коэффициент поглощени  Ъ, а одновременный рост а, е и е ,j и уменьшение b привод ; к слабой зависимости отношени  Ij/Lj от температуры.As dust increases, the values of a ,, ,, f and e simultaneously decrease, and the value of b increases. Decreases a, e lead to a decrease, and an increase in b leads to an increase in the right side of equation (7). Due to this, there is a reduction in the effect of dust fluctuations. Physically, this is explained by simultaneous decreases in the intensities I and I, according to (2) and (3), an increase in (4) and an increase in b in (6), i.e. an increase in dustiness leads to a deterioration of methane burning in the open part of the cell, to a decrease in the temperature of the open part 1, to an increase in the absorption of infrared radiation on paths I: and 1 to the photodetectors 8 and 10. Similar patterns are observed with increasing humidity and pressure mine atmosphere. As the temperature of the mine atmosphere increases, the intensity of methane burning in the open part 1 increases (because of which the intensities 1 and Ij increase), and the absorption coefficient b decreases simultaneously, while the a, e and e, j increase and the drive decreases b; to a weak dependence of the ratio Ij / Lj on temperature.

Зависимость (71 можно представить в видеDependence (71 can be represented as

Ij/1 , (k3+k,C)exptbC(L-,-L J , где и з Ьjk jI Y ; a,const и k,k,kjl «(е i+ei)const.Ij / 1, (k3 + k, C) exptbC (L -, - L J, where s bjk jI Y; a, const and k, k, kjl «(e i + ei) const.

Длины путей L и L инфракрасного излучени  через шахтную атмос феру подбирают при юстировке устройства .The lengths of the infrared radiation paths L and L through the mine atmosphere are selected during alignment of the device.

Процесс подбора L j. осуществл ют следующим образом. Увеличивают концентрацию метана от 0,8 С , до след т за изменением интенсивности Ij. Если с ростом С от 0,8 С до С„ интенсивность 1 падает, то умень-. шают LJ до увеличени  1. Если с ростом С от 0,8 о до С , интенсивность Ij растет, от I до 1,05 1 то рассто ние L увеличивают до обепечени  прироста иа 5% с увеличение концентрации от 0,8 С, до С, т.е. от 2,4 до 3 об.%. Таким образом обеспечивают увеличение числител  в О), т.е. увеличение интенсивности 1 на 18,3 отн.% при увеличении соThe selection process L j. carried out as follows. Increase the concentration of methane from 0.8 C, and follow the change in intensity Ij. If with increasing С from 0.8 С to С „intensity 1 decreases, then decreases. lj to increase 1. If with increasing C from 0.8 ° C to C, the intensity Ij increases from I to 1.05 1, then the distance L is increased to ensure an increase of 5% with an increase in concentration from 0.8 C to C, i.e. from 2.4 to 3 vol.%. Thus, the numerator in O) is increased, i.e. an increase in intensity of 1 by 18.3 rel.% with an increase in

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

держани  метана на 1 абс.% по объе му. Рассто ние L подбирают таким, что при средней концентрации метана С 1,5% значение 2. Это обеспечивает уменьшение интенсивности I I при увеличении концентрации от 0,8 С до С„ на 5%, т.е. уменьшение интенсивности I- на 8,3 отн.% при увеличении содержани  метана на 1 абс.% по объему. Така  юстировка устройства приводит к возникновению чувствительности 1,105, на 10,5% увеличени  отношени  1,,/Ij при увеличении содержани  метана на 1 абсД по объему. При этих услови х обеспечиваютс  и минимальные суммарные.вли ни  флуктуации запыленности, давле- |Ни  и температуры шахтной атмосферы. Так при увеличении запыленности шахтной атмосферы на 10%, т.е. от 300 до 330 мг/м , величина отношени  j уменьшаетс  лишь на 1,3%, т.е. на 0,12% по метану. При увеличении относительной влажности от 0,8 до 0,9, т.е. на 10% при 35°С, величина отношени  J) уменьшаетс  на 1%, т.е. менее чем н а 0,1% по метану. Увеличение давлени  на 10% от номинального приводит к уменьшению отношени  на 0,5%, т.е. манее чем на 0,05% в показани х по метану. Увеличение температуры от 35 до 45 С приводит к yвeJп чeнию отношени  Ij/1- на 0,12%, т.е. к изменени м в покаЗсЕни х менее чем на 0,012 об.% по метану. Значени  L 1 и L 1 при юстировке составл ют L, 60 мм мм при ширине полосы пропускани  фильтров 12 и 13 от 13,9 до 3,59 мкм.methane content by 1 abs.% by volume. The distance L is selected so that when the average concentration of methane is 1.5%, the value is 2. This ensures a decrease in intensity I I with an increase in concentration from 0.8 C to C „by 5%, i.e. a decrease in intensity I- by 8.3 rel.% with an increase in methane content by 1 abs.% by volume. Such an adjustment of the device results in a sensitivity of 1.105, a 10.5% increase in the ratio of 1 ,, / Ij with an increase in the methane content of 1 absD by volume. Under these conditions, minimum aggregate values are also observed. Neither fluctuations of dust content, pressure and temperature of the mine atmosphere are affected. So with an increase in the dust content of the mine atmosphere by 10%, i.e. from 300 to 330 mg / m, the ratio j decreases only by 1.3%, i.e. by 0.12% for methane. With an increase in relative humidity from 0.8 to 0.9, i.e. by 10% at 35 ° C, the ratio J) decreases by 1%, i.e. less than 0.1% methane. Increasing the pressure by 10% of the nominal results in a reduction of the ratio by 0.5%, i.e. less than 0.05% in methane readings. An increase in temperature from 35 to 45 C leads to an increase in the ratio Ij / 1- by 0.12%, i.e. to changes in performance less than 0.012% by volume in methane. The L 1 and L 1 values during adjustment are L, 60 mm mm with the passband width of the filters 12 and 13 from 13.9 to 3.59 µm.

После юстировки устройство градуируют , привод  в однозначное соответствие показани  блока 17 и щикации и регистрации (пропорциональные отношению I /Т -) с концентрацией метана С. Градуировка может проводитьс  любым известным методом, например методом наименьших квадратов на поверочных газовых смес х.After alignment, the device is calibrated, the drive is in one-to-one correspondence with the readings of block 17, and the masking and registration (proportional to the ratio I / T -) with methane concentration C. Graduation can be carried out by any known method, for example, using the least squares method on gas calibration mixtures.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  концентрации метана в шахтной атмосфере путем каталитического окислени  метана на нагретом элеме,нте и регистрации интенсивности оптического излучени  от зто- го элемента, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности за счет увеличени  скоростиThe method for determining the concentration of methane in the mine atmosphere by catalytic oxidation of methane on the heated ale, nte, and recording the intensity of optical radiation from this element, is different in that, in order to improve the accuracy by increasing the speed изменени  выходного сигнала при изменении концентрации метана при одновременном снижении вли ни  флуктуации запыленности, влажности, давлени  и температуры, нагрев элемента осуществл ют до 580 С стабилизированным электрическим током, регистрацию интенсивности оптического излучени  провод т в полосе 3,19-3,59 мкм от двух участков элемента, один из которых изолирован от шахтной атмосферы, причем интенсивность I,- оптическогоchanges in the output signal when the methane concentration changes while reducing the effects of fluctuations in dustiness, humidity, pressure and temperature; the element is heated to 580 ° C with a stabilized electric current; optical radiation intensity is measured in a band of 3.19-3.59 µm from two parts of the element, one of which is isolated from the mine atmosphere, and the intensity I, of the optical излучени  от неизолироваиншт участкл регистрируют на рассто нии L,, cnipn- дел емом из соотношени  bl., а интенсивность I i от изолир(шпнг11)га - на рассто нии LI, определ емом и соотношени  , где Ь - коэффициент поглощени  метар{ом излучении в указанной полосе. С,- максимальн.ч  заданна  концентраци  метпна, С(.р средн   концентраци  метана, причс-м о концентрации метана суд т по отношению I г/Т li Radiation from the non-insulated section is recorded at a distance L ,, cnipn- divisible from the ratio bl., and intensity I i from isolate (cfg11) ha - at the distance LI determined by the ratio, where b is the absorption coefficient of the meter radiation in the specified lane. C, is the maximum h of the given concentration of metpna, C (. P is the average concentration of methane, and the concentration of methane is judged by the ratio of I g / T li Составитель Д, Пахомов Редактор Н. Бобкова Техред М.Моргентал Корректор М. ПожоCompiled by D, Pakhomov Editor N. Bobkova Tehred M. Morgental Proofreader M. Pojo Заказ 7828Order 7828 Тираж 789Circulation 789 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ CdС 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. i/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology CdС 113035, Moscow, Ж-35, Raushsk nab., I / 5 ПодписноеSubscription
SU884368234A 1988-01-26 1988-01-26 Method of determining concentration of methane in mine atmosphere SU1516908A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884368234A SU1516908A1 (en) 1988-01-26 1988-01-26 Method of determining concentration of methane in mine atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884368234A SU1516908A1 (en) 1988-01-26 1988-01-26 Method of determining concentration of methane in mine atmosphere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1516908A1 true SU1516908A1 (en) 1989-10-23

Family

ID=21351555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884368234A SU1516908A1 (en) 1988-01-26 1988-01-26 Method of determining concentration of methane in mine atmosphere

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1516908A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР ff 1075125, кл. G 01 N 21/61, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1116182, кл. Е 2 F 9/00, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5464983A (en) Method and apparatus for determining the concentration of a gas
US5418614A (en) Optical photometry system for on-line analysis of fluid systems
Bass et al. The ultraviolet cross-sections of ozone: I. The measurements
US5661036A (en) Process for the detection of sulfur
US3489498A (en) Flame photometric detector with improved specificity to sulfur and phosphorus
US3692415A (en) Photometric analyzer employing fiber optic light transmitting means
CN102788764A (en) Ultraviolet analyzer and detection method for low concentration smoke
JP2009510480A (en) Calibration of two-line gas spectroscopy
US4466943A (en) Flame photometric detector analyzer
EP0226855B1 (en) Absorption analysis method
Schwarz et al. Fluorescence detection of sulfur dioxide in air at the parts per billion level
US4229653A (en) Method and apparatus for monitoring particulate mass concentration of emissions from stationary sources
US3969626A (en) Method and apparatus for detecting total reduced sulfur
SU1516908A1 (en) Method of determining concentration of methane in mine atmosphere
US4627284A (en) Ultraviolet absorption hygrometer
GB2163553A (en) Method and apparatus for chemiluminescence analysis
Kondrat’Eva et al. Comparative study of gas-analyzing systems designed for continuous monitoring of TPP emissions
US5335534A (en) Functional testing method for toxic gas sensors
Crawley Application of non-dispersive infrared (NDIR) spectroscopy to the measurement of atmospheric trace gases
US3580680A (en) Flame emission instrument for selectively monitoring metal aerosols
CN113188107A (en) Wisdom is environmental monitoring clean system for street lamp
US4370060A (en) Flame photometric detector analyzer
Liu et al. Multi-wavelength UV imaging detection system applied for varying environmental conditions: Detection of SO2 as an example
Crider Hydrogen-air flame chemiluminescence of some organic halides
CN111912804A (en) Ultraviolet spectrum detection method and device for monitoring trace sulfur dioxide in blast furnace flue gas