煤礦用粉塵濃度傳感器

Q/MKC××××—××××PAGE12×發(fā)布國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局200×-××-××實施200×-××-××發(fā)布煤礦用粉塵濃度傳感器Coalminedustconcentrationtransducer(送審稿）MT/T××××—200發(fā)布國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局200×-××-××實施200×-××-××發(fā)布煤礦用粉塵濃度傳感器Coalminedustconcentrationtransducer(送審稿）MT/T××××—200×MT中華人民共和國煤炭行業(yè)標準ICS77.040.30D09備案號：MT/T××××—200×PAGE10MT/T××××—200×PAGEI煤礦用粉塵濃度傳感器1范圍本標準規(guī)定了煤礦用粉塵濃度傳感器(以下簡稱傳感器)的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則﹑標志﹑包裝﹑運輸和貯存等。本標準適用于煤礦使用的粉塵濃度傳感器。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫GB2423.4電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗第2部分：試驗方法Db：交變濕熱（12h+12h循環(huán)）GB/T2423.5電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導(dǎo)則：沖擊GB/T2423.8電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ed：自由跌落GB/T2423.10電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc和導(dǎo)則：振動(正弦)GB/T2829周期檢驗計數(shù)抽樣程序及表GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分通用要求GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分隔爆型：“d”GB3836.4爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第4部分本質(zhì)安全型“i”GB4208外殼防護等級（IP代碼）GB9969.1工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T20964粉塵采樣器MT/T154.10煤礦用安全儀器儀表產(chǎn)品型號編制方法和管理方法MT210煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品基本試驗方法MT/T408煤礦用直流穩(wěn)壓電源MT/T772煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要性能測試方法3術(shù)語與定義3.1零點zeropoint傳感器在清潔空氣環(huán)境中正常工作時的顯示值。3.2基本誤差basicerror在本標準規(guī)定實驗條件下確定的傳感器測量誤差值。4技術(shù)要求4.1一般要求4.1.1傳感器應(yīng)符合本標準的規(guī)定，并按照經(jīng)規(guī)定程序和國家授權(quán)的檢驗部門審批的圖樣和技術(shù)文件制造。4.1.2傳感器的型號按照MT154.10的要求進行。命名如下：□□□□□□設(shè)計序列號補充特征：自然風(fēng)流式Z；動力抽風(fēng)式省略代號主參數(shù)：最大測量濃度，mg/m3第二特征：光學(xué)G；射線S；稱重式T；電荷式D第一特征：粉塵C產(chǎn)品類型代號：傳感器G例如測量范圍為0～500mg/m3的光學(xué)式粉塵濃度傳感器，可命名為GCG500型。4.1.3與傳感器配套的遙控器應(yīng)具有有效期內(nèi)的礦用產(chǎn)品安全標志證書和防爆合格證書。4.2正常工作環(huán)境條件a）大氣壓力：（80～110）kPa；b)環(huán)境溫度：（0～40）℃；c)相對濕度：≤95％（25℃）。4.3貯存溫度：（-40～50）℃。4.4外觀與結(jié)構(gòu)4.4.1傳感器表面不應(yīng)有明顯的凹痕、劃傷、裂隙、變形等缺陷；涂、鍍層不應(yīng)起泡、龜裂和脫落；金屬零件不應(yīng)有銹蝕和機械損傷。4.4.2應(yīng)在傳感器表面醒目位置標明制造廠名、規(guī)格、型號、測量范圍、煤礦安全標志和防爆標志。4.4.3傳感器的顯示窗應(yīng)透光良好，數(shù)碼、符號均應(yīng)清晰完好。印制電路板應(yīng)涂覆兩遍三防(防腐、防霉、防潮)絕緣漆。4.5傳感器采用數(shù)字顯示，其單位為mg/m3。4.6零位穩(wěn)定性和基本誤差4.6.1零位穩(wěn)定性在清潔空氣環(huán)境中，傳感器的顯示值或輸出信號值（換算成粉塵濃度值）應(yīng)不超過5.0。4.6.2基本誤差±15.0%。要求零位穩(wěn)定性和基本誤差2個試驗連續(xù)做，且中間不應(yīng)調(diào)整傳感器。4.7采樣流量穩(wěn)定性8h內(nèi)采樣流量穩(wěn)定性：標稱值的±3.0%。4.8工作穩(wěn)定性傳感器連續(xù)工作15天的基本誤差應(yīng)符合4.6.2的規(guī)定。4.9輸出信號制式 應(yīng)選用如下信號制式：a)頻率：（200～1000）Hz，脈沖寬度大于0.3ms；b)電流：（1～5）mA。4.10傳感器的工作電壓：（12～24）V。4.11傳感器最大啟動電流和最大工作電流應(yīng)小于170mA。4.12當關(guān)聯(lián)設(shè)備輸入電壓小于等于18V時，傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備的傳輸距離應(yīng)不小于1.5km；當關(guān)聯(lián)設(shè)備輸入電壓大于18V時，傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備的傳輸距離應(yīng)不小于2km。關(guān)聯(lián)設(shè)備的顯示值或輸出信號值（換算為粉塵濃度值）應(yīng)符合4.6.2的規(guī)定。4.13工作噪聲：小于等于60dB（A）。4.14傳感器本安端與外殼之間，在常態(tài)時的絕緣電阻應(yīng)大于等于50MΩ；交變濕熱試驗后，絕緣電阻應(yīng)大于等于1.5MΩ。4.15傳感器本安端與外殼之間應(yīng)能承受電壓為500V/50Hz、持續(xù)時間為1min的絕緣介電強度試驗，應(yīng)無擊穿、無閃爍現(xiàn)象，且漏電流小于等于5mA。4.16傳感器經(jīng)工作溫度、貯存溫度、交變濕熱試驗后，零位穩(wěn)定性應(yīng)符合4.6.1的規(guī)定。4.17傳感器經(jīng)振動試驗后，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；零位穩(wěn)定性應(yīng)符合4.6.1的規(guī)定。4.18傳感器經(jīng)沖擊試驗后，應(yīng)無損壞痕跡，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；零位穩(wěn)定性應(yīng)符合4.6.1的規(guī)定。4.19傳感器經(jīng)跌落試驗后，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；零位穩(wěn)定性應(yīng)符合4.6.1的規(guī)定。4.20防爆要求4.20.1傳感器中任何與本質(zhì)安全性能有關(guān)的元件，應(yīng)符合GB3836.4中的有關(guān)規(guī)定，在正常工作和故障狀態(tài)下，不得在超過元件安裝條件和溫度范圍規(guī)定的最大電流、電壓和功率額定值的三分之二的情況下工作。4.20.2傳感器外殼防護性能應(yīng)符合GB4208中IP54的規(guī)定。4.20.3傳感器采用塑料外殼時，外殼表面絕緣電阻應(yīng)不超過1GΩ，且外殼阻燃性能應(yīng)符合GB3836.1中的有關(guān)規(guī)定。。4.20.4傳感器應(yīng)能通過GB3836.4規(guī)定的火花點燃試驗。傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備通過4.12規(guī)定傳輸距離所需長度的電纜連接后，應(yīng)能通過GB3836.4規(guī)定的火花點燃試驗。4.20.5傳感器在正常和故障狀態(tài)下其最高表面溫度應(yīng)小于等于150℃。4.20.6傳感器外殼結(jié)構(gòu)、電器間隙和爬電距離應(yīng)符合GB3836.4中的有關(guān)規(guī)定。5試驗方法5.1試驗環(huán)境條件 a）溫度：（15～35）℃； b）相對濕度：≤95%；c）大氣壓力：（86～106）kPa。5.2試驗用粉塵試驗粉塵采用煤粉。其空氣動力學(xué)粒徑應(yīng)小于74μm，其中小于10μm的占（12～150%，小于30μm的占（47～50）%（采用沉降法粒度分布測定儀測定）。5.3試驗用儀器設(shè)備見表1。表1試驗用儀器設(shè)備序號儀器名稱測量范圍準確度1流量標準裝置（粉塵采樣器檢定裝置、皂膜流量機組、鐘罩式氣體流量標準裝置或其它標準氣體流量表）流量范圍：大于被檢傳感器流量的30%。1%2四位半的數(shù)字萬用表0.5級3粒度分析儀（1～150）μm10%4分析天平最大稱量：20g0.01mg5兆歐表（0～500）V10級6粉塵試驗風(fēng)硐（包括粉塵采樣裝置或采樣器）粉塵濃度：（1～1000）mg/m3；風(fēng)速：（0.5～4）m/s5%7直流穩(wěn)壓電源0V～30V可調(diào)，輸出電流：2A符合MT4088頻率計（0～1000）kHz；穩(wěn)定度：≤1×10-69秒表0.01s10耐壓測試儀（0~2000）V1.5%11游標卡尺（0～100）mm分度值：0.0212聲級計（25～140）dB±0.5dB13密閉箱長1.0m、寬0.5m、高0.4m5.4外觀與結(jié)構(gòu)檢查用目測和手感的方法檢查傳感器外觀及結(jié)構(gòu)。5.5零位穩(wěn)定性和基本誤差5.5.1傳感器接上穩(wěn)壓電源，將穩(wěn)壓電源的輸出分別調(diào)至12V和24V，進行零位穩(wěn)定性和基本誤差測定。5.5.2零位穩(wěn)定性將傳感器放置在干凈的密閉箱內(nèi)，接上電源，運行30min后（如果顯示值不為零，可以用遙控器進行調(diào)整，調(diào)整后再運行30min。只能調(diào)整一次），連續(xù)記錄15min內(nèi)傳感器顯示值，取最大值。5.5.3基本誤差在粉塵試驗風(fēng)硐內(nèi)進行實驗。在產(chǎn)品企業(yè)標準規(guī)定的粉塵濃度測量范圍內(nèi)，均勻分成5個測試段，以段中點至終點之間粉塵濃度范圍為測試點，每點測量3次，記錄傳感器的顯示值和輸出信號值（換算為粉塵濃度值），取3次測量值的算術(shù)平均值，作為該點粉塵濃度值。采用濾膜采樣方法測量粉塵濃度，傳感器數(shù)據(jù)記錄與濾膜采樣須同步進行。用式(1)計算每點的基本誤差，取5點中最大者作為其基本誤差。δc=………(1)式中：δc——傳感器測量基本誤差，%；C1——濾膜采樣天平稱重法測得的粉塵濃度值，mg/m3;C2——傳感器指示值(或信號輸出值轉(zhuǎn)換值)，mg/m3;輸出信號為電流信號時用數(shù)字萬用表電流檔測量，輸出信號為頻率信號時用頻率計測量。粉塵采樣器粉塵采樣器粉塵濃度傳感器吸塵點（相距100mm）粉塵試驗風(fēng)硐圖1粉塵試驗風(fēng)硐實驗系統(tǒng)圖1粉塵試驗硐實驗系統(tǒng)5.6采樣流量穩(wěn)定性按標準GB/T20964中規(guī)定的方法進行。5.7工作穩(wěn)定性將調(diào)校好的傳感器放入粉塵試驗風(fēng)硐中，再向該風(fēng)硐發(fā)塵并使其粉塵濃度穩(wěn)定在（50～100）mg/m3，連續(xù)運行1h，記錄顯示值和輸出信號值，計算基本誤差；將傳感器取出，在空氣中連續(xù)運行15天，再放入該風(fēng)硐中，重復(fù)粉塵試驗風(fēng)硐實驗，計算基本誤差；取最大值。試驗期間不得調(diào)整傳感器。5.8傳輸距離將傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備通過4.12規(guī)定傳輸距離所需長度的模擬電纜連接，由關(guān)聯(lián)設(shè)備提供傳感器所需電源。測試方法按5.5.3要求進行，記錄關(guān)聯(lián)設(shè)備的顯示值和輸出信號值（換算為粉塵濃度值）。模擬電纜按MT/T772附錄A仿真，電纜模擬參數(shù)按R=12.8Ω/km單芯、L=0.8mH/km單芯、C=0.06μF/km計算。5.9最大啟動電流傳感器接上穩(wěn)壓電源，將穩(wěn)壓電源的輸出分別調(diào)至12V和24V，用數(shù)字萬用表電流檔測量傳感器電機啟動瞬間的電流，記錄最大值，測量3次，取3次中的最大值。5.10最大工作電流傳感器接上穩(wěn)壓電源，將穩(wěn)壓電源的輸出分別調(diào)至12V和24V，用數(shù)字萬用表電流檔測量傳感器工作電流，記錄正常工作5min內(nèi)的電流顯示值，記錄最大值，測量3次，取3次中的最大值。5.11工作噪聲傳感器在正常工作狀態(tài)下，與聲級計放置于離地面800mm高的同一水平面上，兩者相距1000mm，背景噪聲小于50dB（A），每臺測量兩次，取其最大者。5.12絕緣電阻按MT210中規(guī)定的方法進行。5.13介電強度按GB3836.4中規(guī)定的方法進行。5.14工作溫度試驗5.14.1低溫工作溫度按GB/T2423.1中試驗Ab規(guī)定的方法進行，在溫度為（0±3）℃條件下，將傳感器通電，穩(wěn)定2h后，取出傳感器，按照5.5.2測定零位穩(wěn)定性，以后每小時測定1次，重復(fù)測量3次，取其算術(shù)平均值作為測定值，并檢查其外觀。5.14.2高溫工作溫度按GB/T2423.2中試驗Bb規(guī)定的方法進行，在溫度為（40±2）℃條件下，將傳感器通電，穩(wěn)定2h后，取出傳感器，按照5.5.2測定零位穩(wěn)定性，以后每小時測定1次，重復(fù)測量3次，取其算術(shù)平均值作為測定值，并檢查其外觀。5.15貯存溫度試驗5.15.1低溫貯存試驗按GB/T2423.1中試驗Ab規(guī)定的方法進行，在溫度為（-40±2）℃條件下，持續(xù)時間16h。傳感器不包裝、不通電，不進行中間檢測。試驗后，在試驗箱中恢復(fù)到4.2規(guī)定的條件下，穩(wěn)定2h后，取出傳感器，按照5.5.2測定零位穩(wěn)定性，并檢查其外觀。5.15.2高溫貯存溫度按GB/T2423.2中試驗Bb規(guī)定的方法進行，在溫度為（50±2）℃條件下，持續(xù)時間16h。傳感器不包裝、不通電，不進行中間檢測。試驗后，在試驗箱中恢復(fù)到4.2規(guī)定的條件下，穩(wěn)定2h后，取出傳感器，按照5.5.2測定零位穩(wěn)定性，并檢查其外觀。5.16交變濕熱試驗按GB/T2423.4中試驗Db規(guī)定的方法進行，在溫度為（40±2）℃，相對濕度為93%±3%條件下，持續(xù)時間12h。傳感器不包裝、不通電，不進行中間檢測。試驗后，在4.2規(guī)定的條件下保持2h后，取出傳感器，進行絕緣電阻與介電強度試驗，再按照5.5.2測定零位穩(wěn)定性，并檢查其外觀。5.17振動試驗按GB/T2423.10中試驗Fc規(guī)定的方法進行，嚴酷等級：掃頻頻率范圍（10～150）Hz，加速度幅值為50m/s2，掃頻循環(huán)次數(shù)5次，傳感器不包裝、不通電，不進行中間檢測。試驗后，進行外觀檢查和測定零位穩(wěn)定性。5.18沖擊試驗按GB/T2423.5中試驗Ea規(guī)定的方法進行，嚴酷等級：峰值加速度為500m/s2，脈沖持續(xù)時間為（11±1）ms，3個軸線方向連續(xù)沖擊3次（共18次），傳感器不包裝、不通電，不進行中間檢測。試驗后，進行外觀檢查和測定零位穩(wěn)定性。5.19跌落試驗按GB/T2423.8中試驗Ed規(guī)定的方法進行，嚴酷等級：跌落高度為0.5m，以正常使用方向自由落向平滑、堅硬的混凝土面上共兩次，傳感器不包裝、不通電，不進行中間檢測。試驗后，進行外觀檢查和測定零位穩(wěn)定性。5.205.12～5.16每項試驗后，檢測性能前，允許重新校準傳感器。5.21防爆試驗5.21.1傳感器的防爆性能按GB3836.1、GB3836.2和GB3836.4規(guī)定的試驗方法進行，由國家授權(quán)的防爆檢驗機構(gòu)進行。5.21.2與本質(zhì)安全性能有關(guān)的元件檢查按GB3836.4中規(guī)定的方法進行。5.21.3外殼防護性能試驗按GB4208中規(guī)定的方法進行。5.21.4塑料外殼表面絕緣電阻試驗按GB3836.1中規(guī)定的方法進行。5.21.5塑料外殼的阻燃性能試驗按GB3836.1中附錄E規(guī)定的方法進行。5.21.6傳感器火花點燃試驗按GB3836.4中規(guī)定的方法進行；傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備通過4.12規(guī)定傳輸距離所需長度的模擬電纜連接，聯(lián)機火花試驗按GB3836.4中規(guī)定的方法進行。5.21.7最高表面溫度按GB3836.4中規(guī)定的方法進行。5.21.8電氣間隙和爬電距離的測量用游標卡尺進行測量。6檢驗規(guī)則6.1檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗，其檢驗項目見表2。表2檢驗項目序號檢驗項目技術(shù)要求試驗方法出廠檢驗型式檢驗1外觀與結(jié)構(gòu)4.45.4○○2零位穩(wěn)定性4.6.15.5.2○○3基本誤差4.6.25.5.3*○4采樣流量穩(wěn)定性4.75.6*○5工作穩(wěn)定性4.85.7—○6傳輸距離4.125.8*○7最大啟動電流4.115.9○○8最大工作電流4.115.10○9工作噪聲4.135.11○○10絕緣電阻4.145.12※○11介電強度4.155.13*○12工作溫度4.165.14—○13貯存溫度4.165.15—○14交變濕熱4.165.16—○15振動4.175.17—○16沖擊試驗4.185.18—○17跌落試驗4.195.19—○18元件本質(zhì)本安性能檢查4.20.14.5.54.5.75.21.2—○19外殼防護4.20.25.21.3—○20表面絕緣電阻4.20.35.21.4—○21阻燃性能4.20.35.21.5—○22火花點燃4.20.45.21.6—○23最高表面溫度4.20.55.21.7—○24電器間隙和爬電距離4.20.65.21.8—○注：○表示應(yīng)進行的檢驗項目；—表示不進行的檢驗項目，※只作常態(tài)，*抽檢項目。6.2出廠檢驗每臺傳感器須經(jīng)廠質(zhì)檢機構(gòu)進行出廠檢驗，檢驗合格并附有產(chǎn)品合格證后方可出廠。6.3型式檢驗6.3.1傳感器有下列情況之一時，必須進行型式檢驗。a)新產(chǎn)品試制定型鑒定或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時；b)正式生產(chǎn)后如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；c)傳感器停止生產(chǎn)一年后，恢復(fù)生產(chǎn)時；d)傳感器連續(xù)生產(chǎn)時，每三年一次；e)出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；f)國家有關(guān)機構(gòu)提出要求時。6.3.2型式檢驗應(yīng)由國家授權(quán)的檢驗機構(gòu)負責(zé)進行。6.4抽樣及判定規(guī)則按GB2829的規(guī)定執(zhí)行，采用判別水平Ⅰ的一次抽樣方案，RQL為30。標志、包裝、運輸、貯存和使用說明書標志傳感器的外殼明顯處應(yīng)有“Ex”防爆標志、“MA”安全標志。7.1.2傳感器銘牌應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)產(chǎn)品名稱及型號；b)右上角設(shè)”Ex”標志；c)防爆標志；d)防爆合格證號；e)安全標志編號；f)主要技術(shù)參數(shù)：應(yīng)包括測量范圍和基本誤差；g)關(guān)聯(lián)設(shè)備型號；h)制造日期；i)出廠編號；j)生產(chǎn)單位名稱。7.1.3包裝標志：a)包裝儲運標志應(yīng)符合GB/T191的規(guī)定。b)發(fā)貨標志應(yīng)符合有關(guān)運輸規(guī)定。包裝7.2.1包裝箱內(nèi)應(yīng)有防潮防振措施，包裝箱外應(yīng)有防散落的加固措施。7.2.2包裝箱內(nèi)應(yīng)有下列文件：a)裝箱單(含隨機附件)；b)產(chǎn)品合格證；c)產(chǎn)品使用說明書。7.3運輸包裝好的傳感器應(yīng)適合公路、鐵路、水路、航空運輸。7.4貯存?zhèn)鞲衅鲬?yīng)存放無腐蝕性氣體及通風(fēng)良好、干燥的倉庫內(nèi)。7.5使用說明書使用說明書按GB9969.1的要求編寫。目次