GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器(以下简称传感器),主要适用于煤矿井下和其它具有爆炸性气体(甲烷混合物、煤尘)场合,可用于井下大中型采掘设备和其它机电设备上,连续监测设备附近风流中的瓦斯浓度,也可用于固定场合,当瓦斯浓度达到或超过报警点时,传感器立即发出声、光报警信号,当瓦斯浓度达到或超过断电点时, 控制断电仪立即断电(切断被控设备用电),以确保生产安全。当瓦斯浓度回落到解锁点以下时, 控制断电仪自动解锁(恢复被控设备用电),并继续进行监控。
传感器采用热催化元件、微电脑数字技术和电子器件,,门限准确,反应迅速,精度高。使用方式采用人性化设计,软调节技术,操作简单,使用方便。传感器连续监测瓦斯浓度时,每隔半小时自动记录并存储一帧数据,当瓦斯浓度超每隔10秒钟自动记录并存储一帧数据。
除上述数据自动记录存储(可随时读出)功能外,传感器还具有红外遥控、时钟显示、报警点、断电点、解锁点显示和工作电压自动检测等多种实用功能,以及欠压报警、欠压自动关机、超浓报警、超浓自动关机等多种自保功能,从而达到国内同类产品水平。
二、仪器命名和型号编制方法
三、三、技术参数和性能
1、使用环境条件:
工作温度 (0 ~ 40)℃
相对湿度 ≤ 98 %RH (25℃)
气 压 (80~116)kPa
风 速 ≤ 8 m/s
有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下
2、测量范围: (0.00 ~ 4.00) % CH4
3、测量误差: 0.00 ~ 1.00 % CH4 时, ≤ ±0.10 % CH4 1.00 ~ 3.00 % CH4 时, 真值的±10%
3.00 ~ 4.00 % CH4 时, ≤ ±0.30 % CH4
4、响应时间: ≤ 20 s
5、显示方式: 四位红色发光数字显示
6、工作方式: 长时间连续式工作。
7、开机延时: (0 ~ 255)s 可选
9.超限报警功能:
(1) 报警范围: 报警点可在测量范围内任意设置,出厂设置在1.00 % CH4 。 可随时进行检查或调整。
(2) 报警点设定误差: ±0.01 % CH4
(3) 报警显示方式:红色发光管闪光、警报声。
(4) 报警声级强度:≥ 80dB9、超限闭锁(断电)
功能:
(1) 断电范围: 断电点可在测量范围内任意设置,出厂设置在1.50 % CH4 。 可随时进行检查或调整。
(2) 断电点设定误差: ±0.01 % CH4
(3) 断电显示方式:红色数字闪光
10、自动解锁(恢复供电)
功能:
(1) 解锁范围: 解锁点可在测量范围内任意设置,出厂设置在0.50 % CH4可随时进行检查或调整
(2) 解锁点设定误差: ±0.01 % CH4 (3) 解锁短时间: 60 s
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。
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