安徽省淮北市計量測試研究所  王新

　　光干涉型甲烷測定器是一種精密光學儀器，必須定期保養(yǎng)和維護。當儀器發(fā)生故障時，必須立即停止使用，進行檢修。

　　1.儀器的干涉條紋漂移(或稱條紋跑正、跑負)。
　　條紋漂移是由于儀器空氣室的空氣和甲烷室被測氣體的折射率變化引起的。設n_a為空氣室內(nèi)空氣的折射率，n_c為甲烷室中被測氣體的折射率，當其變化引起(n_c-n_a)值增大時，條紋一定向分劃板刻度線增加的方向移動，簡稱儀器跑正。當其變化引起(n_c-n_a)值減小時，條紋相對于原位置向分劃板刻度線減小的方向移動，簡稱條紋跑負。

　　①若甲烷室中串入水蒸汽后，條紋會向何方移動？
　　在相同的條件下，水蒸汽的折射率小，引起(n_c-n_a)值減小，所以條紋跑負。
　　可用硅膠或氯化鈣作為干燥劑裝入干燥管中，并與儀器被測氣路相連通，即可排除此故障。

　　②在甲烷室中串入二氧化碳，其條紋如何位移？
　　相同的條件下，二氧化碳的折射率比甲烷的大，引起(n_c-n_a)值增大，所以條紋跑正。
　　可用堿石灰作吸收劑裝入吸入管內(nèi)，并與被測氣路相連通，即可排除故障。

　　③氣室組的空氣室、甲烷室串氣，其條紋如何位移？
　　一般的串氣，相當于(n_c-n_a)值減小，造成儀器條紋跑負；當串氣嚴重時，抽到甲烷室的氣體，同時串到空氣室，相當于(n_c-n_a)不變，因此條紋不動。
　　將氣室組拆下，重新粘合好平行玻璃，保證兩氣室不漏氣、不串氣，即可排除故障。

　　④由于煤塵侵入儀器，使盤形管氣路受堵，儀器對零時，該地點的溫度較低，測量地點的溫度較高，干涉條紋將如何變化？
　　由于盤形管受煤塵堵住后，隨著儀器溫度的升高，使空氣室中的氣壓增大；而甲烷室與大氣相連通，氣壓不變，使該空氣室的n_a增大，引起(n_c-n_a)值減小，所以一定跑負。
　　清洗盤形管中的煤塵，即可排除故障。

　　⑤盤形管漏氣，使用該儀器會造成什么后果？
　　儀器盤形管中部漏氣，使盤形管失去平衡作用。使用該儀器測定甲烷時，甲烷有可能串入氣室組的空氣室內(nèi)，使空氣室內(nèi)的折射率n_a增大，引起(n_c-n_a)值減小，所以一定跑負。
　　只有更換盤形管方可排除故障。

　　2.儀器的光學零件及有關的部件相互位置變位；裝配應力或裝配產(chǎn)生的接觸空隙等都會引起條紋位移。
　　(1)在修理儀器時，使平面鏡的反射面與儀器本體底面構成的角度小于90°，而條紋寬度仍符合標準要求，在測定甲烷時有何影響？如何判斷和排除此故障？
　　平面鏡組在裝配時，平面鏡的反射面相對光路傳播方向后傾約1°的角度，即與本體面構成約91°的角度。若平面鏡組傾角裝反了就變成了89°，盡管它也滿足一定的條紋寬度要求，但是在測定甲烷時，則條紋向分劃板刻線負方向移動，而無法讀數(shù)。它相當于氣室組的空氣室與甲烷室交換位置(接錯氣路)，而使條紋跑負是一樣的道理。
　　若用手壓平面鏡靠反射面一側時，條紋由寬變窄，則表明平面鏡傾角裝反了。此時只有重新修磨平面鏡底座，以改變此傾角，并保證條紋寬度，即可排除此故障。

　　(2)可能引起條紋變位的原因有哪些？
　　可能引起條紋移位的原因主要有以下幾點。

　　①當平面鏡或折光棱鏡與本體底面接觸不良、有空隙時，使連接不牢固，容易引起條紋移位。

　　②調零螺桿因磨損過松，螺桿頂尖磨損，頂不住反射棱鏡座的彈簧。調零護蓋不合適，因旋上旋下時，帶動調零螺桿轉動，而使干涉條紋位移，造成讀數(shù)不準。

　　③物鏡組變位使物鏡的焦平面不與分劃板的刻線面相重合，使條紋位移。

　　④冬夏時節(jié)，井上、井下、氣溫、氣壓不同，空氣密度不同，其折射率也不同，相干光的光程差隨之變化，往往儀器在下井后發(fā)生零位移動。排除故障的方法是，必須將儀器在井下新鮮風道附近重新定零位。

　　⑤吸氣球的排汽嘴、活塞芯子、氣球本身、橡膠連接管以及它們相互連接處漏氣，可使條紋產(chǎn)生位移。應根據(jù)情況及時修理。

　　⑥內(nèi)外吸收管、干燥管內(nèi)藥品顆粒過細，脫脂棉太厚，壓得過緊，或連接橡膠管受擠壓或被堵塞造成氣路不暢，出氣多，進氣少，則儀器產(chǎn)生條紋跑負現(xiàn)象。

　　3.人為誤差和主要光學零件誤差引起的故障。
　　人為誤差，是由于觀測者對儀器的操作和讀數(shù)不熟練、不準確所造成，甚至發(fā)生錯誤。要避免的惟一辦法是經(jīng)常訓練，提高對儀器操作的熟練程度和讀數(shù)的準確性。
　　主要光學零件的誤差主要表現(xiàn)在平面鏡、折光鏡表面平面度差，使干涉條紋彎曲。它影響測量準確性，且不能用調整方法消除掉。