KG9001C甲烷傳感器說明書

1、KG9001C高低濃度甲烷傳感器KG9001C高低濃度甲烷傳感器主要用于監(jiān)測高瓦斯煤礦井下環(huán)境氣體中的瓦斯?jié)?度，可以連續(xù)自動(dòng)地將井下沼氣濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸送給關(guān)聯(lián)設(shè)備，并具有就地顯示沼氣濃度值，超限聲光報(bào)警等功能。 還可與各類型監(jiān)測系統(tǒng)及斷電儀、風(fēng)電瓦斯閉鎖裝置配套，適宜在煤礦采掘工作面、回風(fēng)巷道等地點(diǎn)固定使用。采用熱催化原理與熱導(dǎo)原理相結(jié)合來測量沼氣濃度，克服了單一元件測量過程中的不穩(wěn)定現(xiàn)象，利用人工智能技術(shù)對信息進(jìn)行處理和分析，將穩(wěn)定性指標(biāo)由一周提高至一月，使用壽命由一年延長至一年半。具有性能穩(wěn)定、 測量精確、響應(yīng)速度快，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、易使用易維護(hù)等特點(diǎn)。增加了遙控調(diào)校、斷電控制、故 障

2、自校自檢等新功能，大大節(jié)約了使用與維護(hù)費(fèi)用。目前已廣泛應(yīng)用于全國大、中、小型煤礦，在煤礦預(yù)防瓦斯災(zāi)害方面發(fā)揮了重要作用， 為煤礦產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。曾獲四川省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。KG9001C高低濃度甲烷傳感器主要技術(shù)指標(biāo)：測量范圍：0100.00%CH4測量精度：0.001.00%CH4 <± 0.10%CH41.00 2.00%CH4 V± 0.20%CH42.00 4.00%CH4 < ± 0.30%CH44.00 40.00%CH4 < ± 8.00%CH440.00100.00%CH4 <± 10.00

3、炊值（相對誤差）元件檢測反應(yīng)速度：< 30s調(diào)校周期：VI個(gè)月使用壽命：> 1.弭信號(hào)帶負(fù)載能力：0400 Q報(bào)警方式：二級(jí)間歇式聲光報(bào)警，> 80dB聲強(qiáng)），能見度>20m（光強(qiáng)）報(bào)警點(diǎn)范圍：0.52.5%CH4連續(xù)可調(diào)采樣方式：擴(kuò)散式整機(jī)工作電壓：924V DC整機(jī)工作電流：< 70mADC傳輸距離：2km（供電18V DC使用1.5mm2截面銅芯電纜）輸出信號(hào)：2001000Hz、15mA DC防爆型式：Exibd I礦用本安兼隔爆型KG9001C型高低濃度甲烷傳感器1概述KG9001C型高低濃度甲烷傳感器（以下簡稱傳感器）是一種專為滿足我國煤礦井下甲烷監(jiān)測

4、需 要而研制的礦用本安兼隔爆型檢測儀表。它可以連續(xù)自動(dòng)地將煤礦井卜-的甲烷濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 電信號(hào)輸送給井下監(jiān)控系統(tǒng)。井下監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)本傳感器輸出的斷電信號(hào)實(shí)現(xiàn)必要的近、遠(yuǎn)程設(shè) 備斷電。本傳感器還其有就地顯示甲烷濃度值，超限聲光報(bào)警等功能。1. 1產(chǎn)品特點(diǎn)1.1.1傳感器在設(shè)計(jì)上采用新型單片微機(jī)和高集成數(shù)字化電路，結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、調(diào)試、雄 護(hù)方便。1.1.2傳感器測量范圍寬，按機(jī)性能穩(wěn)定，調(diào)校間隔周期長。/11.1.3傳感器的零點(diǎn)、靈敏度及報(bào)警點(diǎn)皆采用紅外遙控器調(diào)節(jié)。1 1 4仙做巽吟"漁耕JA測田檔0k #格楠中1蚯出均釧仁歸姑卸傳日旅斷市占M丘吉浴皆©1.1.5傳感

5、器的電源部分采用了新型的開關(guān)電源，整機(jī)功耗低，增加了傳感器的傳輸距離。1.1.6傳感器具有故障自檢功能，使用、維護(hù)方便。1.1.7傳感器的外殼采用了高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗沖擊能力強(qiáng)。1.2主要用途和適用范圍1.2.1主要用途傳感器主要用于煤礦井下甲烷濃度的連續(xù)監(jiān)測。1.2.2適用范圍煤礦井下的采掘工作面、機(jī)電崛室、回風(fēng)巷道等具有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的地點(diǎn)和場所。1 - 3品種、規(guī)格1.3.1品種：礦用型甲烷傳感器。1.3.2規(guī)格：高低濃度連續(xù)監(jiān)測。1.3.3 型號(hào):KG9001Co1.4型號(hào)的組成及其代表意義K G 9001 Ca）海拔高度不超過2000m；b）大氣壓力：80 kPa116 kPa；c）工

6、作溫度：0 °C40 °C；d）相對濕度：W95 % （25°C）；e）風(fēng)速：不大于8m/s；f）具有甲烷混合物及煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下：g）在無滴水的地方；h）無顯著震動(dòng)和沖擊的場合。1.5.2 貯存溫度：（-40-60） °Co1.6安全特征O防爆類型：礦用本質(zhì)安全兼隔爆型，防爆標(biāo)志:ExibdI。2工作原理及結(jié)構(gòu)特征開關(guān)電源r穩(wěn)壓電路測量電橋前置放大圖1 KG9001C型高低濃度甲烷傳感器電路原理框圖2.3結(jié)構(gòu)特征KG9001C型高低濃度甲烷傳感器的外型為長方體結(jié)構(gòu)，主機(jī)的機(jī)殼由不銹鋼沖壓而成，前后蓋 的合縫處為能防塵、防水的橡膠密封圍，下部為裝有

7、敏感元件的微型限制擴(kuò)散式氣室和山高亮度 紅色發(fā)光管組成的報(bào)警燈組，中部的聲報(bào)警為壓電陶瓷。顯示窗由四位八段紅色數(shù)碼管組成。整 機(jī)設(shè)計(jì)新穎美觀、體小量輕、調(diào)節(jié)方便。2工作原理及結(jié)構(gòu)特征2. 1工作原理KG9001C型高低濃度甲烷傳感器采用載體催化及熱導(dǎo)質(zhì)理測憂甲烷濃度。由載體催化及熱導(dǎo)元件與金屬膜電阻、調(diào)節(jié)電位器等組成傳感探頭。工作時(shí)，被測環(huán)境中的甲烷以擴(kuò)散方式進(jìn)入傳感器探頭氣室與敏感元件發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與甲烷濃度相應(yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大后進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器證行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后送往中央處理單元89C51單片微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后發(fā)往與之相連的井下監(jiān)控分站以及地面中心站，實(shí)現(xiàn)井卜聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測、監(jiān)控及就地?cái)?shù)字顯

8、示和聲光報(bào)警。2.2電路原理框圖開關(guān)電源一穩(wěn)壓電路測斌電橋前置放大圖1 KG9001C型高低濃度甲烷傳感器電路原理框圖2.3結(jié)構(gòu)特征KG9001C型高低濃度甲烷傳感器的外型為長方體結(jié)構(gòu)，主機(jī)的機(jī)克由不銹鋼沖壓而成，前后蓋 的合縫處為能防塵、防水的橡膠密封圍，卜部為裝有敏感元件的微型限制擴(kuò)散式氣室和由高亮度 紅色發(fā)光管組成的報(bào)警燈組，中部的聲報(bào)警為壓電陶瓷。顯示窗由四位八段紅色數(shù)碼管組成。整 機(jī)設(shè)計(jì)新穎美觀、體小量輕、調(diào)節(jié)方便。3. 1主要特征3.1.1米用新嘩的單片微機(jī)和高集成的枚字化電路.整機(jī)電路結(jié)構(gòu)筒單.nfigpjft.便雄護(hù)、調(diào)試3.1.2具有就地里小甲烷濃度值.超限聲光報(bào)警等功3.1

9、.3采用了新型的開關(guān)電海，機(jī)功恍低.增餉了信號(hào)的傳輸距離.I3.1.4具有故MUT檢功能,使用、緋妒方便。3.1.5外殼筋構(gòu)采用了島強(qiáng)度的不銹鋼材料，增強(qiáng)了傳期3J的抗沖擊能力.3. 2主要技術(shù)指標(biāo)3.2.1座機(jī)工作電壓8 (9-24. 5) VDC.3 2. 2 測fit范圍！ 0. 00%CH<40.(nCH<<C3.2.3傳悠器島低濃度檢敏兀件自動(dòng)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，傳城器從低濃度轉(zhuǎn)換到高濃度伏態(tài).轉(zhuǎn)糧點(diǎn)為4.00% CH4 :估感株從高濃技轉(zhuǎn)換到低濃轉(zhuǎn)挽川為2.00%CH4 .仕U.uuq.uu/Mzth氾國hl，甲衍楸度也正肥，傳您精亞刀但板犧出侑與但（快舁刃甲阮牧阻 %）變化

10、量不超過0. 04%CH<o在（4.0040.0）%CH,范圍內(nèi)，甲烷濃度恒定時(shí)，傳感器顯示值或輸出信號(hào)值（換算為甲烷濃度 值）變化量不超過0. 4%CH,.3. 2.5傳感器的基本誤差應(yīng)符合下列規(guī)定。傳感器在載體催化元件檢測時(shí)的基本誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定：表1墓本誤差（載體催化元件檢測時(shí)）測5：范圍，%CH.基本誤差0. 00-1.00±0. 10 %CH<1. 00-3. 00真值的±10%3. 00 -4. 00±0. 30 %CH4傳感器在熱導(dǎo)元件檢測且測量量程為（4. 00-40. 0）%CH（時(shí)的基本誤差應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2基本誤差（會(huì)程4

11、.00%CH,40.0!00測玷范圍，CH基本誤差4. 00 40. 0真值的±10 %3. 2. 6顯示方式：四位紅色數(shù)碼管o 3. 2. 7顯示定義:左起第一位功能顯示:“1”一熱催化調(diào)零“2” 一熱催化靈敏度調(diào)節(jié)“3” 一熱導(dǎo)調(diào)零“4” 一熱導(dǎo)靈敏度調(diào)節(jié)“5” 一調(diào)報(bào)警點(diǎn)“7”一調(diào)夏電點(diǎn)“6”一調(diào)斷電點(diǎn)后三位：測量值顯示（單位：%CHD“8”一自檢3. 2.8信號(hào)輸出類型：頻率。3.2.9信號(hào)輸出范圍：低濃度段：（2001000） Uz （脈沖寬度大于0. 3ms）（線性對應(yīng)0. 00%CILl4. 00%CH）； 高濃度段：（12002000） Hz （線性對應(yīng) 0. 00%

12、CHl40. 0%CH0;女由5JZ4-手du 竹出亞兀、矛n ru3. 2.10報(bào)警方式:二極管間歇式聲光報(bào)警：聲音強(qiáng)度N80dB（A）；光強(qiáng)：黑暗姓，能見度>20m。3. 2.11工作穩(wěn)定性傳感器連續(xù)工作15 d的基本誤差應(yīng)不超過3. 2. 5的規(guī)定。3. 2. 12報(bào)警點(diǎn)設(shè)置：0. 00%C1h4. 00%CH.連續(xù)可調(diào)，警報(bào)顯示值與設(shè)定值的差值不超過土0. 05%CHio3. 2. 13斷電信號(hào)點(diǎn)設(shè)置：0. 50%CH,2. 00%CI任意設(shè)，斷電顯示值與設(shè)定值的差值不超過土0. l%Clh.3. 2. 14信號(hào)最小傳輸距離：2 km.3.2. 15采樣方式：擴(kuò)散式。3.2. 1

13、6檢測響應(yīng)速度：W20 So3.2.17熱催化元件壽命：一年以上。熱導(dǎo)元件壽命：三年。3.2. 18 本安參數(shù)：Ui：24. 5V； L:500mA； C（:2. 3MF； Li：347MH。5.1使用 5.1.1連接使用前用戶首先要正確完成本傳感器與所掛井卜.分站的連接。將來自分站的專用的電纜接到傳 感器二。具體方法是：將電纜航空插頭的缺口對準(zhǔn)傳感器左側(cè)上方的航空插座的相應(yīng)位置，插入并 旋緊，確保連接可靠。C5.1.2電纜線及所連航空插頭的接線及顏色規(guī)定：紅色線一電源正極（電纜插頭1號(hào)口）藍(lán)色線一電源負(fù)極（電纜插頭2號(hào)口）白色線一頻率信號(hào)輸出（電纜插頭3號(hào)口）綠色線一斷質(zhì)號(hào)輸出（電纜插頭4號(hào)

14、口）0' 042 3 0 05.1.3航空插頭的序號(hào)排列圖：52調(diào)校對傳感器進(jìn)行調(diào)校時(shí)，空氣中甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣樣（以卜簡稱標(biāo)準(zhǔn)氣樣）應(yīng)采用經(jīng)國家計(jì)量部門考核汰證的單位提供的氣樣，其不確定度不大于3 %o5. 2. 1零點(diǎn)調(diào)校5. 2.1.1載體催化零點(diǎn)調(diào)校正確連接好傳感器后，接通電源，使傳感器進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。預(yù)熱20分鐘后，在新鮮空氣 中觀察傳感器顯示值是否為零，若有偏差，請將配套遙控器對準(zhǔn)傳感器顯示窗，按動(dòng)遙控器上的選 擇鍵，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“1”，然后再同時(shí)按動(dòng)遙控器的上升鍵和下降鍵，使傳感器顯示 值為零，即可使傳感器完成載體催化零點(diǎn)的校季工作。 5. 2.1.2熱導(dǎo)零點(diǎn)調(diào)校

15、使傳感器進(jìn)入正常工作狀態(tài)，預(yù)熱20分鐘后，在新鮮空氣中觀察傳感器顯示值是否為零，若有 偏差，清將配套遙控器對準(zhǔn)傳感器顯R窗，按動(dòng)遙控器上的選擇鍵，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“3”， 然后再同時(shí)按動(dòng)遙控器的上升鍵和下降鍵，使傳感器顯示值為零，即可使傳感器完成熱導(dǎo)零點(diǎn)的校 零工作。°史5. 2. 2精度調(diào)校|5 9 9 1執(zhí)儡"餡庶湄場 p 2. 2稽度調(diào)孜 5. 2. 2. 1熱催化精度調(diào)校在完成傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)后，第二步是傳感器的精度調(diào)校。具體方法是：旋開傳感器載體催化 元件氣室頂部的防塵罩，將通氣罩插入并罩住傳感器元件粉末冶金氣室的外部。然后通入濃度約 2. 00%CH.的

16、標(biāo)準(zhǔn)甲烷氣體，通氣流最控制在200 rnl/min.若傳感器顯示值與通入的甲烷氣體濃度值 不同，則清將遙控器對準(zhǔn)傳感器顯示窗，按動(dòng)遙控器上的選擇鍵，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“2”， 然后再根據(jù)需要分別按動(dòng)搖控器的上升鍵或下降鍵，直至傳感器顯示值與通入的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣樣位相 同為止。調(diào)校過程中，若用此方法仍無法將傳感器的精度調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，則說用此傳感器的熱催化元件靈敏度卜降過大， 需要更換新的熱催化元件。1 丁，丁、丁、I丁、丁、5.2.2.2熱導(dǎo)精度調(diào)校旋開傳感器熱導(dǎo)元件氣室頂部的防塵罩，將通氣罩插入并罩住傳感器元件粉末冶金氣室的外部。0中 然后通入濃度約20. 0%CH的標(biāo)準(zhǔn)甲烷氣體，通氣流量控制在

17、200ml/mino此時(shí)，傳感器顯示值通入的甲烷氣體濃度值相同。若有偏差，則將遙控器對準(zhǔn)傳感器顯示窗，按動(dòng)遙控器上的選擇鍵，!使顯小窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“4”，然后再根據(jù)需要分別按動(dòng)搖控器的上升健或卜降謎，苴至傳感器 的顯示值與通入的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣樣值相同為止。注：本傳感器斷電點(diǎn)的允許范圍為：O.OOXCL4.00KH”5.2.3報(bào)警點(diǎn)調(diào)校首先使傳感器進(jìn)入正常工作狀態(tài)，然后將遙控器對淮傳感器顯示窗，按動(dòng)遙控器上的選擇度.使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“5”.然后再根據(jù)需要分別按動(dòng)搖控器的上升鍵或下降鍵.將此時(shí)傳感器的顯示值（即報(bào)警點(diǎn)）調(diào)節(jié)為所需要的數(shù)值即可完成本傳感器報(bào)警點(diǎn)的設(shè)置-注，本傳修器報(bào)警點(diǎn)的允許

18、范由為：0.00*：出4.0（版此.5.3自檢為了方便檢查傳感器工作是否正常，本傳感黑專門設(shè)計(jì)了自檢功能.只體的使用方法是：將潮 斐器對準(zhǔn)傳感器顯示窗，按動(dòng)遙控器上的選擇鍵，使傳感器顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“8”，此時(shí)傳 感器的顯示值應(yīng)為2. 00,對應(yīng)的輸出信號(hào)值應(yīng)為600Hz (或姑3. 00mA)。特別提醒：每次對傳感器部分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)后，斷電之前，都必須先再次按動(dòng)遙控器上的選擇 健，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示的數(shù)字循環(huán)至消隱，此時(shí)傳感器即將重新調(diào)校后的參數(shù)存入單片機(jī)。 否則，將導(dǎo)致此次調(diào)校無效。6典型故障處理6.1傳感器顯示“L.LL”當(dāng)傳感器顯示"L.LL”時(shí)，可能是傳感器內(nèi)的

19、催化元件或熱導(dǎo)遠(yuǎn)見出現(xiàn)斷絲。處理辦法是：斷 開電源，取下傳感器帶回地面。打開傳感器后蓋，用萬用表對照安裝圖分別檢測G、rl2、vl2 .0 4 的電阻值，若在任一邊出現(xiàn)不逝，并在認(rèn)真檢查確定不是連線問題后，更換新的催化或熱導(dǎo)元件。6.2報(bào)警時(shí)有光無聲或聲音嘶啞當(dāng)傳感器報(bào)警時(shí)出現(xiàn)有光無聲或聲音嘶啞現(xiàn)象時(shí)，苜先應(yīng)檢查蜂鳴器的連線有無斷線，如無斷 線則屬蜂鳴器故障。處理方法：可先用橡膠等彈性物對蜂鳴器片予以襯墊以排除嘶啞現(xiàn)象。如不行， 則更換蜂鳴器片。6.3報(bào)警時(shí)無聲無光如傳感器顯示巳達(dá)報(bào)警值但傳感器仍無光無聲，經(jīng)檢查確定報(bào)警燈連線無斷線時(shí)，請檢查傳感器電路板1：的集成器件IC12 (CQ4011)或晶體管N6 (9013),必要時(shí)予以更換。6.4傳感器接受不到遙控信號(hào)當(dāng)出現(xiàn)傳感器接受不到遙控信號(hào)現(xiàn)象時(shí)，首先應(yīng)確認(rèn)遙控器內(nèi)的電池是否有電。如有電，則應(yīng)及時(shí)將傳感器帶回地面，檢杳、更換傳感器線路板上數(shù)碼管旁的(SRI)紅外接收頭。6. 5小數(shù)碼管顯示的功能位數(shù)字亂跳且無法控制當(dāng)傳感器顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管(功能位)出現(xiàn)數(shù)字亂跳旦無法控