CD6便攜式多參數氣體測定器(以下簡稱測定器)是我公司獨立研制生產的智能化、多功能、
超小型數字式氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化氮、溫度、濕度檢測設備。主要適用于煤礦有瓦斯爆炸危險的場所,如煤礦井巷、采掘工作面、采空區、回風巷道、皮帶運輸巷道、機電峒室等處,連續監測氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化氮濃度和環境溫、濕度。測定器可在上述場所固定使用,也可供下井干部、通風管理人員、瓦斯檢測員、放炮員、采掘工作面工作人員、應急救援人員等隨身攜帶使用。
本測定器主要具有以下特點:
a) 支持多種氣體、溫度和濕度的測量;
b) 具有日期、時間、電池電量顯示功能;
c) 具有聲光、振動多種報警功能,適用于嘈雜的工作環境;
d) 高容量自動數據采集、存儲功能;
e) 具有USB、藍牙數據通信功能;
f) 采用2.2寸全彩顯示屏設計,屏幕背景顏色可調;
g) 具有超過20小時的連續操作時間;
h) 外觀小巧、輕便,堅固耐壓;
i) 操作簡單,標定方便。
2 適應的環境條件
a) 環境溫度: 0℃~+40℃;
b) 平均相對濕度: 不大于98%(+25℃);
c) 大氣壓力: 80kPa~116kPa;
d) 風速: 0~8m/s;
e) 無顯著振動和沖擊的場合;
f) 煤礦井下有甲烷爆炸性混合物但無破壞絕緣和腐蝕性氣體的場合。
3.1 防爆型式:礦用本安兼隔爆型,防爆標志為:“ExibdⅠMb”;
3.2 工作電源:錳酸鋰鋰離子電池DC3.7V/1500mAh;
3.3 工作電流:
a) 非報警狀態:≤60mA;
b) 聲光、振動報警狀態:≤90mA。
c) 待機狀態:≤40μA。
3.4 連續工作時間:≥20小時(充足電后);
3.5 電池工作壽命:≥24個月;
3.6 欠壓報警:電池電壓低于3.5V時,電池狀態變紅。
3.7 欠壓關機:電池電壓低于3.25V時,測定器會自動關機。
3.8 報警:
a) 聲光、振動二級報警;
b) 報警光能見度> 20m(黑暗中)。
c) 報警聲級強度> 75dB(A)(距揚聲器1米遠處)。
3.9 測量氣體種類、范圍和基本誤差
本測定器支持6種氣體的檢測,實際使用時可以任意選擇選擇甲烷、氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳6種氣體的4種,溫度和濕度不可選擇,其測量范圍和基本誤差等參數見表1。
表1 氣體參數技術表
甲烷 CH4(VOL%) | 基本誤差 | |||||
0.00~1.00 | 1.00~3.00 | 3.00~4.00 | ||||
±0.10% | 真值的±10% | ±0.30% | ||||
測量范圍 | 0~4.00 | |||||
分辨率 | 0.01 | |||||
響應時間(T90) | ≤20s | |||||
一級報警 | 出廠值為1.00,(0~二級報警值)可調 | |||||
二級報警 | 出廠值為1.50,(一級報警值~4)可調 | |||||
二氧化碳 CO2(VOL%) | 基本誤差 | |||||
0.0~0.5 | 0.5~5.0 | |||||
±0.10% | ±(0.05+真值的5%) | |||||
測量范圍 | 0~5.0 | |||||
分辨率 | 0.1 | |||||
響應時間(T90) | ≤25s | |||||
一級報警 | 出廠值為0.5%,(0~二級報警值)可調 | |||||
二級報警 | 出廠值為1.0%,(一級報警值~5)可調 | |||||
氧氣 O2(VOL%) | 基本誤差 | |||||
0.0~5.0 | 5.0~25.0 | |||||
±0.5% | ±3%F.S | |||||
測量范圍 | 0~25.0 | |||||
分辨率 | 0.1 | |||||
響應時間(T90) | ≤25s | |||||
一級報警(下限報警) | 出廠值為18,(二級報警值~25)可調 | |||||
二級報警(下限報警) | 出廠值為15,(0~一級報警值)可調 | |||||
一氧化碳 CO(1×10-6 ) | 基本誤差 | |||||
0~20 | 20~100 | 100~500 | 500~1000 | |||
±2×10-6 | ±4×10-6 | 測量值的±5% | 測量值的±6% | |||
測量范圍 | 0~1000 | |||||
分辨率 | 1 | |||||
響應時間(T90) | ≤25s | |||||
一級報警 | 出廠值為24,(18~二級報警值)可調 | |||||
二級報警 | 出廠值為50,(一級報警值~500)可調 | |||||
硫化氫 H2S(1×10-6) | 基本誤差 | |||||
0~49 | 50~100 | |||||
±3×10-6 | 真值的±10% | |||||
測量范圍 | 0~100 | |||||
分辨率 | 0.1 | |||||
響應時間(T90) | ≤45s | |||||
一級報警 | 出廠值為6,(0~二級報警值)可調 | |||||
二級報警 | 出廠值為12,(一級報警值~50)可調 | |||||
二氧化氮 NO2(1×10-6) | 基本誤差 | |||||
0~9 | 10~20 | |||||
±3×10-6 | ±4×10-6 | |||||
測量范圍 | 0~20.0 | |||||
分辨率 | 0.1 | |||||
響應時間(T90) | ≤45s | |||||
一級報警 | 出廠值為5,(0~二級報警值)可調 | |||||
二級報警 | 出廠值為10,(一級報警值~20)可調 | |||||
溫度 (℃) | 基本誤差 | ≤±1 | ||||
測量范圍 | -20~85 | |||||
分辨率 | 0.1 | |||||
響應時間(T90) | ≤45s | |||||
一級報警 | 出廠值為35,(0~二級報警值)可調 | |||||
二級報警 | 出廠值為70,(一級報警值~80)可調 | |||||
濕度 (%RH) | 基本誤差 | ≤±6 | ||||
測量范圍 | 0~100 | |||||
分辨率 | 0.1 | |||||
響應時間(T63) | ≤45s | |||||
一級報警 | 出廠值為80,(0~二級報警值)可調 | |||||
二級報警 | 出廠值為95,(一級報警值~99)可調 |
4.1 外形尺寸及重量
圖1 測定器外形圖
a) 外形尺寸(如圖1,長×寬×高):135mm×68mm×47mm;
b) 重量:約0.3kg。
4.2 主要工作原理
測定器主要由4種電化學傳感器、溫濕度傳感器、信號調理電路、微處理器、可充電鋰電池、電源管理電路、無線藍牙模塊、USB接口電路和聲光振動報警電路等部分組成。原理框圖如圖2所示。
電化學傳感器把空氣中的氧氣、一氧化碳、硫化氫和二氧化氮濃度轉化為與氣體濃度成正比的電信號,電信號經信號調理電路進行放大處理。放大后的信號送入Cortex-M3微處理器進行模數轉換、智能分析處理后,通過液晶屏顯示出被測氣體的濃度。當氧氣、一氧化碳、硫化氫和二氧化氮中任一參數達到或超出設置的報警點時,測定器發出聲、光報警或振動報警信號。
溫濕度傳感器通過數字接口直接連接微處理器,微處理器對采集到的溫、濕度數據進行分析處理后,通過液晶屏顯示出當前測量值。
測定器具有測量數據定時保存功能,用戶可以設置數據自動保存的間隔時間。
測定器內部設計了藍牙、USB電路。用戶通過藍牙、USB連接測定器,讀取自動保存的測量數據。
測定器可顯示當前日期、時間、電池電量等信息。
圖2 原理框圖
5.1 充電
警示:測定器的充電必須在非井下的安全場所進行,建議充電時關機!
測定器液晶上方電池符號顯示電池電量的充足情況。
“”標志表示充電狀態。
“”標志表示電量充足。
“”標志表示電量剩余30%左右。
“”標志表示電量不足。
充電時請將測定器放置于安全場所進行;
(1)將測定器關機。
(2)將充電器電源插頭插入交流電源,交流電源要求為AC220V 50Hz;
此時充電器指示燈亮。
(3)將充電器充電插頭插入測定器USB充電接口。
此時測定器充電指示燈亮,為紅色。
(4)當測定器充電指示燈變滅時,表示已經充滿。整個充電過程約需5~6 小時;
5.2 開機
測定器在關機狀態下,長按“功能”鍵約2秒,測定器開機。進行聲、光、振動報警并自檢,同時顯示“常州迪泰歡迎你!”界面。然后測定器進入檢測狀態,顯示主界面。
5.3 主界面
測定器開機后,進入主界面顯示,如圖3所示。
此界面為正常檢測主界面,能夠顯示4種氣體的濃度及環境溫濕度的測量值,同時顯示電池電量、時間、報警狀態等信息。
當某種測量值超過設定的報警值時,除有聲、光、振動報警提示外,測量值顯示的顏色也會發生變化。測量值顯示的顏色表示如下:
綠色:測量值處于正常值范圍,不報警;
黃色:測量值超過一級報警值,光報警,可以選擇開、關聲或振動報警;
紅色:測量值超過二級報警值,光報警,可以選擇開、關聲或振動報警。
“”標志表示聲報警打開。
“”標志表示聲報警關閉。
“”標志表示振動報警打開。
“”標志表示振動報警關閉。
“”標志表示藍牙打開;關閉時無顯示。
“”標志表示USB 連接成功;沒有連接時無顯示。
1 時間顯示 2 電池電量符號 3 USB連接標志 4 聲報警開關標志 5 藍牙打開標志
6 振動報警開關標志 7 氣體測量值顯示 8 溫度值顯示 9 濕度值顯示
圖3 測定器檢測狀態顯示
5.3 功能設置界面
在主界面下,按“功能”鍵進入“功能設置”界面,功能“設置顯示”界面如圖4所示。
圖4 功能設置界面
此界面為菜單選擇界面,在這里可以選擇相關的功能菜單并進入相應的功能界面。反色顯示的為選中項。
在“功能設置”界面中,按“▲”或“▼”鍵可以調整選擇菜單。
選中菜單后,按“功能”鍵進入相應的菜單進行后續操作。
選中“版本”菜單后,按“功能”鍵,顯示測定器的軟件版本。
選中“退出”菜單后,按“功能”鍵,返回測定器主界面。
5.4 背景顏色設置
在“功能設置”界面中,按“▲”或“▼”鍵選中“背景顏色”菜單后,按“功能”鍵,進入“背景設置”界面,如圖5所示。
可以選擇的背景顏色包括“金、銀、紅、綠、藍、灰、棕、紫”8種顏色。
在“背景設置”界面中,按“▲”或“▼”鍵選擇其中的一種顏色作為背景顏色,選中的顏色在“當前顏色:”后反色顯示,同時屏幕背景顯示相應的顏色。按“功能”鍵,保存選擇的背景顏色,并返回“功能設置”界面。
圖5 背景設置界面
5.5 時間設置
在“功能設置”界面中,按“▲”或“▼”鍵選中“時間”菜單后,按“功能”鍵,進入“時間設置”界面,如圖6所示。
在“時間設置”界面中,按“功能”鍵,切換年、月、日、時、分、秒設置位,選中位的數值呈白色顯示,按“▲”或“▼”鍵調整相應的數值。
按“功能”鍵,保存設置的時間值,并返回“功能設置”界面。
圖6 時間設置界面
5.6 測量參數調整(選擇一氧化碳、氧氣、硫化氫和二氧化碳4種氣體)
在“功能設置”界面中,按“▲”或“▼”鍵選中“一氧化碳”、“氧氣”、“硫化氫”、“二氧化氮”、“溫度”或“濕度”菜單后,按“功能”鍵,進入相應測量參數的設置界面。如圖7所示,為“一氧化碳設置”界面。
6種測量值的設置操作方式相同,下述統一稱為“測量參數設置”。
在“測量參數設置”界面中,按“功能”鍵,切換到需要調整的選項,選中項的數值呈白色顯示,然后按“▲”或“▼”鍵可以調整選中項的數值!爱斍爸怠憋@示參數調整后的傳感器實時測量值。
按“功能”鍵,保存設置的調整值,并返回“功能設置”界面。
圖7 一氧化碳設置界面
警示:測定器的調零和標定應在開機預熱10分鐘后進行。
5.6.1 氧氣設置
(1)零點調整
以200ml/min的流量向測定器通入99.9%的氮氣,穩定后,按“功能”鍵,切換到“零點調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“零點調整”值,使“當前值”顯示為“00.0”。
(2)線性調整
測定器在清潔空氣中穩定后,按“功能”鍵,切換到“線性調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“線性調整”值,使“當前值”顯示為“20.9”。
(3)報警調整
按“功能”鍵,切換到“一級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“一級報警”值!耙患増缶出廠時默認值為18.0%。
按“功能”鍵,切換到“二級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“二級報警”值!岸増缶出廠時默認值為15.0%。
報警值的調整范圍是00.0%~25.0%(小于該數值報警),調整步進是1.0%。
5.6.2 一氧化碳設置
(1)零點調整
測定器在清潔空氣中穩定后,按“功能”鍵,切換到“零點調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“零點調整”值,使“當前值”顯示為“0000”。
(2)線性調整
以200ml/min的流量向測定器通入500×10-6的一氧化碳標準氣樣,穩定后,按“功能”鍵,切換到“線性調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“線性調整”值,使“當前值”顯示為“0500”。
(3)報警調整
按“功能”鍵,切換到“一級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“一級報警”值!耙患増缶出廠時默認值為24×10-6。
按“功能”鍵,切換到“二級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“二級報警”值!岸増缶出廠時默認值為50×10-6。
報警值的調整范圍是18×10-6~500×10-6,調整步進是2×10-6。如果超出此范圍,操作將無效。
5.6.3 硫化氫設置
(1)零點調整
測定器在清潔空氣中穩定后,按“功能”鍵,切換到“零點調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“零點調整”值,使“當前值”顯示為“00.0”。
(2)線性調整
以200ml/min的流量向測定器通入50.0×10-6的硫化氫標準氣樣,穩定后,按“功能”鍵,切換到“線性調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“線性調整”值,使“當前值”顯示為“50.0”。
(3)報警調整
按“功能”鍵,切換到“一級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“一級報警”值。“一級報警”出廠時默認值為6.0×10-6。
按“功能”鍵,切換到“二級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“二級報警”值!岸増缶出廠時默認值為12.0×10-6。
報警值的調整范圍是0~50×10-6,調整步進是1.0×10-6。如果超出此范圍,操作將無效。
5.6.4 二氧化氮設置
(1)零點調整
測定器在清潔空氣中穩定后,按“功能”鍵,切換到“零點調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“零點調整”值,使“當前值”顯示為“00.0”。
(2)線性調整
以300ml/min的流量向測定器通入10.0×10-6的二氧化氮標準氣樣,穩定后,按“功能”鍵,切換到“線性調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“線性調整”值,使“當前值”顯示為“10.0”。
(3)報警調整
按“功能”鍵,切換到“一級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“一級報警”值!耙患増缶出廠時默認值為5.0×10-6。
按“功能”鍵,切換到“二級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“二級報警”值!岸増缶出廠時默認值為10.0×10-6。
報警值的調整范圍是0~20×10-6,調整步進是1.0×10-6。
警示:測定器內置的溫、濕度傳感器采用免校準設計,用戶請勿隨便修改傳感器出廠時設定的調整值。
5.6.5 溫度設置
(1)零點調整
將測定器放在已知溫度(≤5℃)環境中,按“功能”鍵,切換到“零點調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“零點調整”值,使“當前值”顯示為已知的溫度值。
(2)線性調整
將測定器放在已知溫度(≥50℃)環境中,按“功能”鍵,切換到“線性調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“線性調整”值,使“當前值”顯示為已知的溫度值。
(3)報警調整
按“功能”鍵,切換到“一級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“一級報警”值!耙患増缶出廠時默認值為35℃。
按“功能”鍵,切換到“二級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“二級報警”值!岸増缶出廠時默認值為70℃。
報警值的調整范圍是35~70℃,調整步進是1.0℃。如果超出此范圍,操作將無效。
5.6.6 濕度設置
(1)零點調整
將測定器放在已知濕度(≤25%RH)環境中,按“功能”鍵,切換到“零點調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“零點調整”值,使“當前值”顯示為已知的濕度值。
(2)線性調整
將測定器放在已知濕度(≥70%RH)環境中,按“功能”鍵,切換到“線性調整”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“線性調整”值,使“當前值”顯示為已知的濕度值。
(3)報警調整
按“功能”鍵,切換到“一級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“一級報警”值!耙患増缶出廠時默認值為80%RH。
按“功能”鍵,切換到“二級報警”選項,按“▲”或“▼”鍵調整“二級報警”值!岸増缶出廠時默認值為95%RH。
報警值的調整范圍是0~99%RH,調整步進是1.0%RH。
5.7 設置功能
在“功能設置”界面中,按“▲”或“▼”鍵選中“設置”菜單后,按“功能”鍵,進入“設置”界面,如圖8所示。
在“設置”界面中,按“功能”鍵,切換到需要調整的選項,選中項的數值呈白色顯示,然后按“▲”或“▼”鍵可以調整選中項的開關或數值。
按“功能”鍵,保存設置的值,并返回“功能設置”界面。
一級報警:可以選擇聲報警、振動報警的開關。出廠默認“聲音開”和“振動關”。
二級報警:可以選擇聲報警、振動報警的開關。出廠默認“聲音開”和“振動開”。
藍牙功能:可以選擇內部藍牙模塊的開關。
警示:打開藍牙功能會增加測定器內部功耗,減少電池的連續工作時間。在不需要使用藍牙功能時,應設置藍牙功能為“關”。開機后,藍牙功能默認為關。
圖8 設置界面
數據保存:可以設置自動存儲的開關,及每次存儲的時間間隔。時間間隔在1~15分鐘之間可選。
注意:藍牙打開或USB連接時,不保存測量數據。
5.8 USB數據連接
測定器通過數據線連接計算機,連接成功后,主界面上方會出現“”標志。
在計算機上會發現一個名稱為“DETKIT”的移動存儲設備。打開設備,在“記錄文件”文件夾中,會出現以存儲日期命名的TXT文件。打開對應日期的TXT文件,可以看到存儲的測量數據,數據格式如圖9所示。
圖9 數據格式
5.9 藍牙數據連接
藍牙打開時,主界面上方出現“”標志;藍牙與外部設備連接成功時,標志變為“
”;藍牙關閉時無顯示標志。
具體連接方式詳見《CD6礦用多參數氣體測定器通信協議》。
6 測定器的維護及使用注意事項
測定器在正常的使用中,應該注意取樣頭的干燥和清潔,應定期對測量探頭進行維護校準以保證測量的精度。
測定器操作十分簡單而且方便,在使用中應注意下列事項:
(1)測定器為精密儀器,不得隨便拆卸和碰撞、重壓、以免損失或影響測量精度;
(2)請避免測定器在陽光下暴曬及侵水;
(3)請勿用手擠壓顯示屏幕;
(4)測定器充電時請使用廠家配套的專用充電器;
(5)嚴禁使用廠家規定外的電池;
(6)測定器受到大濃度有毒氣體(如硫化氫等)的侵害后,靈敏度有較大變化時應及時更換檢測元件;
(7)維修時不得改變本安電路和與本安電路有關的元器件的電氣參數、規格和型號;
(8)在煤礦井下嚴禁隨意拆卸、檢修,非專業人員請勿隨意檢修。
7 常見故障處理與維修
常見故障處理與維修見下表2。
表2 常見故障處理表
現象 | 可能原因 | 措施 |
無法開機 | 電池電壓過低 | 充電 |
在清潔空氣中零點不為零 | 零點發生漂移 | 調零操作 |
測試不準 | 測定器長期未校準 | 校準測定器 |
傳感器老化失效 | 更換傳感器 | |
不充電 | 充電器故障 | 更換充電器進行充電 |
測定器故障 | 返回廠家修理 | |
工作時間不足 | 充電器故障 | 更換充電器進行充電 |
電池老化 | 返回廠家修理 | |
對被測氣體無反應 | 測定器老化失效 | 更換測定器 |
測定器故障 | 返回廠家修理 | |
不報警 | 報警點設置不正確 | 重新設置報警點 |
測定器故障 | 送回廠家修理 |
8 運輸、貯存
8.1 運輸
完整包裝的產品,在避免雨雪直接淋襲的條件下, 可適用于水運、陸運及空運等各種運輸方式。
8.2 貯存
包裝后的測定器能在溫度為-10℃~+40℃,相對濕度不大于90%的環境中貯存12個月以上。
9 附件及資料
使用說明書 1份;
產品合格證 1份;
通氣罩 1只;
通氣皮管 1根;
充電器 1只;
裝箱單 1份。