GD4型瓦斯抽放多參數(shù)傳感器說明書070717課件

1、 ISO9001:2000認證企業(yè)煤炭科學研究總院重慶研究院 產(chǎn)品使用說明書GD4型瓦斯抽放多參數(shù)傳感器感謝您選購本產(chǎn)品！為了保證安全并獲得最佳效能，安裝、使用產(chǎn)品前，請詳細閱讀本使用說明書并妥善保管，以備今后參考。執(zhí)行標準：Q/MKC 772007版 本 號：2.0出版日期：2007年4月目 錄1 概述11.1 主要特點11.2 型號意義11.3 防爆類型及防爆標志11.4 使用環(huán)境條件12 外形結(jié)構及工作原理22.1 外形結(jié)構22.2 工作原理33 主要技術特征34 安裝與使用44.1 傳感器的安裝44.2 傳感器的使用54.3 使用注意事項65 傳感器的調(diào)校65.1 調(diào)校步驟75.2 流

2、量系數(shù)設置75.3 量程設置75.4 抽放類型設置76 傳感頭的標定87 常見故障及處理98 安全警示109 運輸、儲存1010 開箱及檢查1011 產(chǎn)品資質(zhì)編號1012 附錄10 1 概述GD4型瓦斯抽放多參數(shù)傳感器(以下簡稱傳感器)是智能式本質(zhì)安全型傳感器。主要用于礦井瓦斯抽放濃度(C)、負壓(P)、溫度(T)、壓差(H)、標準狀態(tài)(溫度20，大氣壓力100kPa)下的純瓦斯流量(A)和混合量(L)等參數(shù)的檢測和計算。本產(chǎn)品經(jīng)煤炭工業(yè)重慶電氣防爆檢驗站檢驗符合GB3836.4-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第4部分要求，屬礦用本質(zhì)安全型。1.1 主要特點GD4型瓦斯抽放多參數(shù)傳感器采用

3、四位數(shù)碼管顯示監(jiān)測參數(shù)和流量計算值；發(fā)光管指示傳感器工作狀態(tài)，可以設定流量系數(shù)、參數(shù)量程等。同時還具有瓦斯純流量、瓦斯?jié)舛?、管道負壓信號輸出功能，輸出信號可接入礦用環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。傳感器紅外遙控調(diào)校靈活、可靠。1.2 型號意義產(chǎn)品型號各字母含義如下：G D 44種參數(shù)多參數(shù) 礦用傳感器1.3 防爆類型及防爆標志防爆類型：礦用本質(zhì)安全型 防爆標志：Exib I1.4 使用環(huán)境條件a) 工作溫度：040；b) 儲存溫度：-4060；c) 相對濕度：95；d) 氣體流速：20m/s；e) 大氣壓力：80kPa106kPa；f) 具有甲烷混合物及煤塵爆炸危險的煤礦井下；g) 在無破壞金屬絕緣的氣體和蒸氣

4、的環(huán)境；h) 在無滴水的地方；122 外形結(jié)構及工作原理2.1 外形結(jié)構GD4型瓦斯抽放多參數(shù)傳感器由主機和傳感頭兩大部分組成，通過連接電纜連接，這種分體式結(jié)構使得它安裝使用起來靈活方便，傳感器外形結(jié)構示意圖見圖1。圖1 傳感器外形結(jié)構2.2 工作原理主機部分主要有模擬開關、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機系統(tǒng)、顯示電路、電源電路、按鍵輸入電路、信號輸出電路等。對檢測信號進行處理、控制和輸出，電路原理框圖見圖2。傳感頭部分有瓦斯?jié)舛葌鞲蓄^、負壓傳感頭、差壓傳感頭和溫度傳感頭。各傳感頭分別檢測一個參量，并對其檢測到的信號預處理放大。圖2 電路原理框圖傳感器工作時有運行和調(diào)校兩種工作狀態(tài)。綠色發(fā)光管

5、為運行狀態(tài)指示燈，綠色發(fā)光管亮指示傳感器工作于運行狀態(tài)；紅色發(fā)光管為調(diào)校狀態(tài)指示燈，紅色發(fā)光管亮指示傳感器工作于調(diào)校狀態(tài)。傳感器采用四位數(shù)碼管按鍵選擇顯示檢測值、計算值和調(diào)校值。第一位數(shù)碼管為參數(shù)提示符(抽放類型的提示符為前三位)，其余三位為參數(shù)值，參數(shù)提示符見表1。 傳感器運行狀態(tài)用于瓦斯抽放管道參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測，抽放流量的計算，并按鍵選擇顯示監(jiān)測參數(shù)值、計算值。傳感器調(diào)校狀態(tài)用于流量系數(shù)的設置，輸出信號滿度量程的設置，抽放類型的設置。3 主要技術特征3.1 監(jiān)測參數(shù)：濃度(CH4)、負壓(P)、差壓(H)、溫度(T)3.2 測量范圍：a) 甲烷濃度 （4100）% 顯示分辨率為0.1%CH4

6、 b) 負 壓 （0100）KPa 顯示分辨率為0.1 kPac) 壓 差 （0 5.0）KPa 顯示分辨率為0.01 kPa（1毫米水柱）d) 溫 度 （050.0） 顯示分辨率為0.13.3 測量精度：CH4 4.040.0% 真值的±10% 40.0100.0% 測量上限的±10% P ±2%(F.S) H ±2%(F.S) T ±2%(F.S)3.4 信號顯示：四位數(shù)碼管按鍵選擇顯示某一個參數(shù)值。紅綠發(fā)光管顯示工作狀態(tài)。綠色發(fā)光管為運行狀態(tài)指示燈，紅色發(fā)光管為“調(diào)?！睜顟B(tài)指示燈。 3.5 信號輸出：信號輸出參數(shù)：濃度(CH4)、負壓(P

7、)、瓦斯純流量(A)模擬量信號輸出：CH4 2001000Hz P 2001000Hz A 2001000Hz信號輸出負載能力：04003.6 取樣方式：負壓和差壓適用于孔扳取樣；濃度和溫度適用于擴散取樣。3.7 反應時間：不大于30秒3.8 供電電壓：9V24V DC 本安電源3.9 工作電流：不大于180mA3.10 最大輸入電壓：18.5V3.11 最大輸入電流：360mA傳感器關聯(lián)、配套設備見附錄A、B。4 安裝與使用4.1 傳感器的安裝4.1.1 傳感器主機垂直懸掛使用。傳感頭正確可靠地安裝于采樣地點。4.1.2 瓦斯?jié)舛葌鞲蓄^、溫度傳感頭和負壓傳感頭安裝在相對應的采樣器中，O型密封

8、圈密封。采樣器與抽放管道焊接固定。要求傳感頭、采樣器、抽放管道任意兩者之間均不得漏氣。4.1.3 壓差傳感頭進、出氣咀與取樣裝置動、靜壓咀采用硅膠管一一對應相連。取樣裝置采用孔板（孔板用戶自備）。4.1.4 傳感器主機與傳感頭，與監(jiān)測分站采用接插件連接。接插件接線見表1。表1 KGD9501插座接線一覽表插座功能插座芯數(shù)腳號顏色信號功能9501電路板接線頻率信號51紅色+18V電源“電源/信號”連接器1腳2黑色地“電源/信號” 連接器5和6腳3白色負壓信號輸出“電源/信號” 連接器3腳4綠色純流量信號輸出“電源/信號” 連接器4腳5藍色瓦斯?jié)舛刃盘栞敵觥半娫?信號” 連接器2腳壓差探頭41紅色

9、電源正“負壓/壓差輸入”連接器5和6腳2黑色地“負壓/壓差輸入”連接器1和2腳3白色壓差信號“負壓/壓差輸入”連接器4腳4藍色NC空負壓探頭41紅色電源正“負壓/壓差輸入”連接器5和6腳2黑色地“負壓/壓差輸入”連接器1和2腳3白色負壓信號“負壓/壓差輸入”連接器3腳4藍色NC空溫度探頭41紅色電源正“濃度/溫度輸入”連接器5和6腳2黑色地“濃度/溫度輸入”連接器1和2腳3白色溫度信號“濃度/溫度輸入”連接器4腳4藍色NC空濃度探頭41紅色電源正“濃度/溫度輸入”連接器5和6腳2黑色地“濃度/溫度輸入”連接器1和2腳3白色濃度信號“濃度/溫度輸入”連接器3腳4藍色NC空4.2 傳感器的使用傳感

10、器主機、傳感頭與監(jiān)測分站相連通電，傳感器數(shù)碼顯示“C0.00”，運行狀態(tài)指示燈(綠燈)亮，預熱20分鐘后進入正常工作。按遙控器的“”或“”鍵選擇需觀察的參數(shù)值，參數(shù)顯示提示符見表2。表2 參數(shù)提示符一覽表運 行 狀 態(tài)調(diào) 校 狀 態(tài) C-瓦斯?jié)舛?C-瓦斯?jié)舛葷M量程 P-負壓 KPa P-負壓滿量程 H-差壓 10Pa G-溫度 A-流量 m3/min A-流量滿量程 L-混合量m3/min L-混合量滿量程 d-流量系數(shù) E-調(diào)校密碼 b-零點調(diào)校密碼 CFb-抽放類型4.3 使用注意事項4.3.1 傳感器為本質(zhì)安全型傳感器， 嚴禁在井下或有爆炸性氣體的危險場所拆卸傳感器。4.3.2 傳感器

11、在搬運安裝時應輕拿輕放，嚴禁摔打和碰撞；4.3.3 傳感器不得安裝使用于有滴水、濺水和有磁場的場所，以免影響檢測值的準確度或造成傳感器損壞。4.3.4 連接壓差傳感頭進、出氣咀時，應先將兩端氣路用夾子夾住，確認進、出氣端均與取樣裝置連接無誤后，再同時慢慢放開夾子，以免動壓過載而損壞傳感元件；4.3.5 壓差傳感頭進、出氣端嚴禁單端加載超過500mmH20的靜態(tài)壓力。 5 傳感器的調(diào)校 在調(diào)校狀態(tài)下，可對傳感器的輸出信號量程、流量系數(shù)、抽放類型進行設置，對瓦斯?jié)舛?、?jié)流差壓零點進行軟件調(diào)零。傳感器通電預熱20min后，進入正常工作狀態(tài)方可進行調(diào)校。按“選擇”鍵即切換到調(diào)校工作狀態(tài)，調(diào)校狀態(tài)指示燈

12、(紅燈)亮，根據(jù)數(shù)碼管顯示的參數(shù)提示符逐步調(diào)校。第一位數(shù)碼管為參數(shù)提示符，其余三位為參數(shù)設置值。在該狀態(tài)下，“選擇”鍵每按鍵一次，從左至右依次激活一位數(shù)碼管，按遙控器“”或“”鍵改變已激活數(shù)碼管的數(shù)值。全部調(diào)校完畢后，按“選擇”鍵則進入運行狀態(tài)。5.1 調(diào)校步驟調(diào)校步驟是按照傳感器預先設定的順序依次進行。調(diào)校順序如下：1)輸入調(diào)校密碼： 提示符一位，密碼數(shù)值三位，數(shù)據(jù)格式為E，傳感器設定密碼569；2)流量系數(shù)： 提示符一位，系數(shù)數(shù)值六位，數(shù)據(jù)格式為d.；3)濃度滿度量程： 提示符一位，滿度量程數(shù)值三位，數(shù)據(jù)格式為C；4)負壓滿度量程： 提示符一位，滿度量程數(shù)值三位，數(shù)據(jù)格式為P；5)純流量滿

13、度量程：提示符一位，滿度量程數(shù)值三位，數(shù)據(jù)格式為A；6)混合量滿度量程：提示符一位，滿度量程數(shù)值三位，數(shù)據(jù)格式為L；7)抽放類型： 提示符三位，識別代碼一位，數(shù)據(jù)格式為CFb；1為正壓抽放 2為負壓抽放8)輸入零點調(diào)校密碼(一般不進入該項操作)： 提示符一位，密碼數(shù)值三位，數(shù)據(jù)格式為b；傳感器設定密碼3089)軟件調(diào)校濃度零點： 提示符一位，調(diào)零顯示三位10)軟件調(diào)校壓差零點：提示符一位，調(diào)零顯示三位注：1.軟件調(diào)零作為濃度和壓差調(diào)零的輔助手段，僅用于使用中零點漂移很小的情況。2.進行軟件調(diào)零時必須將瓦斯?jié)舛群凸?jié)流差壓傳感器頭置于空氣中預熱20min后進行。5.2 流量系數(shù)設置流量系數(shù)提示符d

14、 。流量系數(shù)設定為六位數(shù)(.)。第一次顯示“d.，第二次顯示“d”。5.3 量程設置用戶可對濃度、負壓、混合量和純流量的滿度量程進行設置。濃度提示符C、負壓提示符P、混合量提示符L、純流量提示符A。傳感器設定的各量程必須與計算機和分站設置的量程一致，否則三者顯示值不相同。5.4 抽放類型設置傳感器設置了不同抽放類型的識別代號。抽放類型的提示符為CFb，識別代號“1”為正壓型抽放，識別代號“2”為負壓型抽放。6 傳感頭的標定6.1 傳感頭的標定工作應在安全、通風良好、無爆炸危險的室內(nèi)場所進行。標定前將全部傳感頭與主機準確連接，通電預熱20min。6.2 傳感頭標定采用與標準傳感器或標準氣樣比對的

15、方法進行。此時傳感器工作狀態(tài)為運行狀態(tài)。6.3 瓦斯?jié)舛葮硕ú捎脴藴释咚箽鈽訕硕ㄍ咚節(jié)舛取?） 將瓦斯?jié)舛群凸?jié)流差壓傳感器頭從9501主機上斷開，并對瓦斯?jié)舛群凸?jié)流差壓零點進行軟件調(diào)零。2） 連接瓦斯?jié)舛群凸?jié)流差壓傳感器頭，并再次預熱20min。3） 按遙控器的“”或“”鍵選擇傳感器數(shù)碼管顯示為“C”；4） 瓦斯?jié)舛葌鞲蓄^置于新鮮空氣中標定零點。調(diào)節(jié)零點電位器使傳感器顯示值為“C0.00”；5） 瓦斯?jié)舛葌鞲蓄^通入50%濃度的標準瓦斯氣(氣體流量控制在100ml/min左右)標定精度。調(diào)節(jié)精度電位器使傳感器顯示值為“C50.0”；6） 瓦斯?jié)舛葌鞲蓄^通入0100%不同濃度的標準瓦斯氣，檢查傳感

16、器顯示值與標準瓦斯氣濃度是否一致，誤差在允許的誤差范圍內(nèi)則標定完成。7） 瓦斯?jié)舛葮硕ㄓ昧泓c電位器、精度電位器安裝在瓦斯傳感頭內(nèi)，打開瓦斯傳感頭蓋既可見。調(diào)節(jié)電位器位置見圖3。 零點電位器（P2）零點電位器（P2）精度電位器（P1）精度電位器（P1）圖3 濃度傳感頭印制板示意圖 圖4 溫度傳感頭印制版示意圖6.4 溫度標定 采用分度值0.1的精密水銀溫度計作為標準傳感器。1）按遙控器的“”或“”鍵選擇傳感器數(shù)碼管顯示為“G”；2）溫度傳感頭置于零度的溫場中標定零點。調(diào)節(jié)零點電位器使傳感器顯示值為“G0.00”；3）溫度傳感頭置于25的溫場中標定精度。調(diào)節(jié)精度電位器使傳感器顯示值為“G25.0”

17、；4）溫度傳感頭置于050的溫場中，檢查傳感器顯示值與標準傳感器的示值是否一致，誤差在允許的誤差范圍內(nèi)則標定完成。5） 溫度標定用零點電位器、精度電位器安裝在溫度傳感頭內(nèi)，其位置見圖4。6.5 負壓、壓差標定采用二等標準水柱計作為標準儀器。并配備調(diào)壓裝置、三通閥等標定用試驗設備。為保證負壓、壓差值的準確度，負壓傳感頭和壓差傳感頭須委托原生產(chǎn)廠家標定。7 常見故障及處理7.1 濃度顯示值一直低于實際值，檢查濃度傳感頭的相關連接是否漏氣。針對不同的漏氣點進行相關處理。7.2 差壓顯示值為負值或者正負值波動，檢查孔板的方向是否安裝正確，差壓傳感頭與進氣和出氣咀連接是否正確。差壓傳感頭剛安裝通氣時，差

18、壓值有一個傳遞和穩(wěn)定過程，其值波動不屬故障。7.3 負壓顯示值與水銀柱的示值不一致時， 將水銀柱的示值減去測試點的大氣壓值再加上標準大氣壓值，其計算值與負壓顯示值一致則不屬故障。因為水銀柱測定的是相對壓力，而負壓傳感頭測定的是管道內(nèi)的絕對壓力。7.4 瓦斯?jié)舛葌鞲蓄^使用一段時間后出現(xiàn)濃度超過100%或為負的情況，可能是濃度傳感頭受潮。處理方法：將傳感頭撤除到地面自然風干(注意：傳感頭在打濕的情況下不能馬上通電，因為可能造成短路或損壞傳感頭)，然后通電一段時間后重新標定。如果傳感頭通電很長時間都不回零或通氣沒有反應，則濃度頭損壞。7.5 溫度顯示值與實際值相差很大，甚至為零，則溫度頭損壞。溫度頭

19、損壞會影響流量值，更換溫度頭標定后使用。7.6 傳感器安裝后有顯示無輸出，檢查線路是否斷線或接觸不良。7.7 在極個別的分站可能出現(xiàn)顯示時有時無，間或出現(xiàn)一高峰值的情況，致使地面計算機顯示曲線不正常。是一根電纜上同時傳輸?shù)娜舾奢敵鲂盘栴l率相差很大相互干擾所造成。處理辦法：1) 每路信號獨立傳輸；2) 在每對傳輸線與地線之間分別加一電阻減小輸出幅值(這時可能會縮短傳輸距離)。7.8 混合流量顯示“255”，檢查濃度和壓差是否為負數(shù)，一旦濃度或壓差為負數(shù)，則混合流量將顯示“255”。8 安全警示l 本安產(chǎn)品不得隨意與其它未經(jīng)聯(lián)檢的設備連接。l 禁止在井下和有爆炸性氣體的環(huán)境中拆卸和維修儀器。l 使用中嚴禁帶電開蓋和維修儀器。l 禁止在使用和維修過程中更改本安電路和本安電