GJG100J矿用激光甲烷传感器 

一  概述 

1.1 产品特点、主要用途及使用范围 

GJG00J矿用激光甲烷传感器（以下简称传感器）采用光谱吸收原理测量甲烷气体浓度，测量，工作稳定，无需用户校准，可长期在线工作。传感器输出标准的频率信号或RS485数字信号，可以与监控分站等其它控制器联机使用，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。 

1.2 使用环境条件 

a) 环境温度：0℃～＋40℃； 

b) 平均相对湿度：不大于95%（＋25℃）；     

c) 大气压力：80kPa～116kPa；    

d) 无振动和冲击的场合； 

e)煤矿井下有甲烷、煤尘爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的混合气体。 

矿用本质安全型，防爆标志：ExiaⅠMa。

二  结构特征、工作原理、接线示意图 

2.1结构特征 

传感器采用密封结构的不锈钢壳体，在壳体侧面和底面分别设有电缆接口和测量进气口，壳体顶部设有报警灯。 壳体上部留有悬挂把手，安装方便。 

2.2 工作原理 

传感器由激光测量探头、信号处理电路，主控制器，电源调理电路，信号输出电路等组成。激光测量探头由主板提供稳定电源，内部电路驱动激光管产生甲烷气体特征吸收激光。激光经过测量室后被探测器接收，经光电转换后由单片机处理，计算激光强度的变化，并换算为气体浓度。主控制器对信号进行处理运算得到甲烷浓度，显示在液晶屏或数码管上，同时控制信号输出电路输出标准的频率信号或RS485数字信号。

尺寸、重量 

a） 外形尺寸：260mm * 150mm * 65mm（长X宽X厚） b） 重量：1Kg

三  技术特性 3.1 工作电压 9～24V 

3.2 工作电流≤100mA ／ 18V DC 3.3 测量范围及基本误差     测量范围 基本误差 0.00～1.00%CH4 ±0.06%CH4 1.00～CH4 真值的±6%CH4

传感器的工作原理 

   传感器采用热催化元件组成惠氏电桥，由载体催化元件（俗称黑元件）和纯载体元件（俗称白元件）组成测量臂，由金属膜电阻和电位器组成辅助臂，稳压电路为电桥提供稳定的电压。在新鲜空气中桥路处于平衡状态，在被测气体中，瓦斯（甲烷）在黑元件表面发生催化氧化反应（无焰燃烧），使黑元件温度增高，电阻增大，桥路失去平衡，从而输出一个电位差（在一定范围内，其大小与甲烷的浓度成正比）。 

此电位差经A/D转换器转换成数字信号，送单片机进行数字处理。经数字处理后的数字信号送驱动电路，驱动数码管显示出被测气体的甲烷浓度。当甲烷浓度达到或超过报警值时，单片机立即输出控制信号，经报警电路控制声报警器发出警报声，同时使报警灯(ALARM)发出红色闪光。 

当甲烷浓度达到或超过断电值时，立即发出红色数字闪光，并向断电仪发出断电信号。断电仪立即停止对继电器供电，继电器触点断开，被控设备停止运行。 由传感器控制，断电一分钟后，若甲烷浓度仍在解锁值或解锁值以上，则由传感器控制继续断电，若甲烷浓度已在解锁值以下，传感器将立即停止光断电报警器报警，同时立即恢复对继电器供电，继电器触点吸合，被控设备恢复运行。 

由工作电压采样电路取得的电位差经A/D转换器转换成数字信号，送单片机进行数字处理。经数字处理后的数字信号送驱动电路，驱动数码管显示出工作电压。当电池工作电压低于 4.5 V 时或甲烷浓度达到或超过 5.00％ CH4 时，单片机输出控制信号，控制开关电路关机。 

除完成上述功能外，传感器的软件还完成时钟、报警点的编制、数据的存储和读出，以及多项软调节、软显示、软控制等功能，包括与输入电路结合，建立了人机对话平台。