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作者：隆清明;胡杰;文志杰;
单位：煤矿灾害防控全国重点实验室;中煤科工集团重庆研究院有限公司;贵州大学矿业学院;
摘要：为提升光干涉式甲烷浓度测定器的测定精度与适用范围，解决煤矿井下低氧环境中测量结果不稳定、测定值偏差较大等问题，以传统光干涉式甲烷浓度测定模型为基础，结合影响测定精度的环境温度、气压因素，并融入井下含CH_4混合气体中O_2、N_2的气体组分浓度的影响因子，将传统光干涉式甲烷浓度测定模型中除CH_4外的混合气体折射率由定值转换为以气体组分体积分数决定的变量，以此研究并构建了光干涉式甲烷浓度测定优化模型。设计了实验室标准气样测试对比实验，选取体积分数为18.00%、19.00%、20.00%3种O_2及体积分数为0.50%、1.00%、1.50%3种CH_4,共配制9组不同体积分数的含O_2、CH_4、CO_2、N_2等4种气体的混合气体，对优化模型进行对比测试及其准确性验证。实验结果表明：利用建立的优化模型计算的CH_4体积分数与实验室所配制的标准气样中CH_4体积分数一致，且不受O_2体积分数变化影响，最大误差不超过0.03%,优化模型精度明显优于传统光干涉式甲烷浓度测定器。优化后的光干涉式甲烷浓度测定模型提升了测定精度，克服了传统光干涉式甲烷浓度测定器易受环境中O_2浓度变化而影响测定准确性的缺点，更加适用于煤矿井下大气成分多变环境中的CH_4浓度测定。
关键词：甲烷浓度;;干涉条纹;;折射率;;测定模型;;优化应用
基金资助：国家自然科学基金项目(52274150);; 重庆市杰出青年科学基金项目(CSTB2022NSCQ-JQX0014)
