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1 概述
GEDH20礦用二氧化氮傳感器（以下簡稱傳感器）是一種允許在煤礦井下爆炸性氣體環境中正常使用的礦用本安型設備，用于檢測煤礦井下空氣中的二氧化氮含量。它可以實現井下二氧化氮濃度的實時測量顯示并具有超限聲光報警功能，同時能夠將井下二氧化氮濃度轉換成電信號輸送給分站。
本產品執行常州迪泰科特測控設備有限公司企業標準《Q/DM051-2014》。
2 適應的環境條件
a) 環境溫度：0℃～40℃；
b) 濕度：≤98%；
c) 大氣壓力：80kPa～116kPa；
d）無顯著振動和沖擊的場合；
e）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；
f）風速：≤8m/s。
3. 主要技術指標
3.1 防爆型式
礦用本質安全型，防爆標志為“ExibI Mb”。
3.2 工作電源
a) 工作電壓：直流9V~24V；
b) 最大工作電流: ≤50mA。
3.3 輸出信號(出廠時只有一種)
3.3.1 RS485信號
a) 半雙工傳輸方式，傳輸速率:2400bps；
b) 最大傳輸距離：2km（使用MHYV煤礦用阻燃電纜，其單芯截面積為1.5mm2）；
c) 信號電壓峰峰值：2V~12V。
3.3.2 頻率信號
a) 信號范圍：200Hz~1000Hz(線性對應0~20)頻率信號；
b) 信號的正、負脈沖寬度：≥0.3ms；
c) 高電平不小于3.0V（拉電流為2mA時），低電平不大于0.5V（灌電流為2mA時）。
3.3.3 電流信號
a) 1mA～5mA或4mA～20mA電流信號(線性對應0~20×10-6,也可選0mA～5mA或0mA～20mA)；
b) 負載能力：1mA～5mA時≥800Ω；4mA～20mA時≥200Ω。
3.4 傳感器具有采用遙控器調校的功能；
3.5 量程：（0～20）×10-6。
注：10-6表示體積濃度比為百萬分之一。
3.6 顯示分辨率
傳感器以百分體積濃度表示二氧化氮測量值，采用數字顯示，在量程范圍內，其分辨率為0.1×10-6。
3.7 二氧化氮顯示值穩定性
在量程范圍內，當二氧化氮濃度保持恒定時，傳感器的顯示值或輸出信號值（換算為二氧化氮濃度值）的變化量應不超過0.4×10-6。
3.8 風速影響
傳感器在8m/s風速條件下試驗時，其指示值的漂移量不超過±0.2×10-6。
3.9 基本誤差
傳感器的基本誤差符合表1的規定。
表1 傳感器的基本誤差
測量范圍1×10-6 | 基本誤差 |
0～9 | ±3×10-6 |
10～20 | ±4×10-6 |
3.10 響應時間
傳感器的響應時間≤45s。
3.11 聲光報警功能
a) 傳感器能在（0~20）×10-6測量范圍內可任意設置報警點（出廠設為5.0×10-6）,報警顯示值與設定值的差值≤±2×10-6。
b) 報警聲級強度在其1 m遠處的聲響信號的聲級≥80 dB（A）；光信號在黑暗環境中20 m遠處清晰可見。
3.12 傳感器的標定流量：300ml/min。
4 主要結構特征及工作原理
4.1外形尺寸及重量
a) 外形尺寸（如圖1，長×寬×高）：263 mm×148 mm×52 mm；
b) 重量：約1 kg。
圖１ 二氧化氮傳感器外形圖
4.2 工作原理
該傳感器由供電電源、二氧化氮檢測頭、檢測及信號處理電路、紅外接收頭、單片機以及顯示電路、聲光報警電路等部分組成。本傳感器還具有紅外遠程調校的功能，并針對溫度的影響進行了精確補償，保證了不同環境條件下的測量準確性。工作原理如圖2所示。
圖2 二氧化氮傳感器原理框圖
5 使用與接線
傳感器出廠時配有礦用4芯電纜（MHYV煤礦用阻燃電纜，其單芯截面積為1.5mm2），電纜有與傳感器配對的4芯接頭，電纜各芯的代表意義如下：
表2 接線規則表
線的顏色 信號類型 | 藍 | 綠 | 白 | 紅 |
RS485信號 | 485-A | 485-B | 電源負 | 電源正 |
頻率信號 | 電源負 | 頻率輸出負 | 頻率輸出正 | 電源正 |
電流信號 | 電源負 | 電流輸出負 | 電流輸出正 | 電源正 |
6 數碼管及LED顯示說明
數碼管的分布見圖3，第一位為功能顯示，后三位顯示二氧化氮濃度值，左邊的發光二極管為指示燈，最末位的小數點亮，表示傳感器工作電壓超出范圍。
圖3 四位數碼管
指示燈在各種型號中的狀態及作用如表3所說明：
表3
狀態 型號類型 | 亮 | 閃爍 | 滅 |
RS485信號 | 正常但不在通信狀態 | 正常且在通信 | 故障 |
頻率信號 | 正常 | 故障 | 開路 |
7 傳感器的現場調整
圖 4 FYF3型遙控發送器
注意：
1. 所有參數調整后，傳感器會自動保存；
2. 遙控器調整完畢后，都需要按“功能”鍵使首位不顯示，或者同時按“S1”、“S2”鍵，才能返回正常測量狀態；
3. 遙控器首次使用時，需要撥下遙控器正下方電池上的絕緣塑料；
4．調整時要將遙控器的紅外發射部分正對圖1所示的紅外接收區域，距離最好不超過0.5米。
傳感器可使用我公司的FYF3型遙控發送器進行調整，其外型如下圖4所示，在本傳感器中只需使用功能、“
”、“
” 三個按鍵。
7.1 校準的基本步驟
注意：傳感器長期斷電儲存后（七天以上），建議通電老化半小時以上，再開始校準。
a) 調零。傳感器上電，在清潔空氣中穩定后，按遙控器上的“功能”鍵，第一位數碼管顯示“1”，然后再 “
”鍵使后數碼管顯示為零，即可完成傳感器的調零工作。如果傳感器首位顯示“-1”，表示傳感器負偏，按“
” 鍵使傳感器顯示“100.0”即可。
b）通氣校準。以300ml/min的流量通入10×10-6的二氧化氮氣樣，穩定后，按遙控器上的“功能”鍵2次，直到第一位數碼管顯示“2”，然后再根據需要分別按“”和“”鍵進行調節，直至將數碼管的顯示值調到與實際氣樣值相同為止。
7.2 傳感器報警點的調整
本傳感器設有聲光報警功能，報警門限可由遙控器設定，操作方法如下：按遙控器上的“功能”鍵3次，直到第一位數碼管顯示“3”，然后再根據需要分別按“”和“”鍵進行報警點的增大和減小，直至將數碼管的顯示值調節為所需要的報警值。
7.3 傳感器的報警測試功能
本傳感器設有報警測試功能，操作方法如下：按遙控器上的“功能”鍵，直到第一位數碼管顯示“5”，數碼管顯示量程的一半，所有輸出和實際測量值為量程的一半時相同。
7.4 傳感器的輸出電流校準
電流輸出的傳感器，在現場如果需要對輸出電流進行校正時（一般不需要），按遙控器上的“功能”鍵，直到第一位數碼管顯示“6”，傳感器會自動輸出顯示0時的電流，然后分別按“”和“”鍵可以對零點輸出電流進行調整；第一位數碼管顯示“7”時，傳感器會自動輸出滿量程時的電流，按同樣方法可以對滿量程的輸出電流進行調整。
8 使用的注意事項
8.1 注意正確接線,以免損壞設備；
8.2 接線前應明確分站接入信號的制式和接入信號的類型；
8.3 危險場所嚴禁開蓋帶電作業；
8.4 校準用的二氧化氮氣體標準物質的不確定度應不大于2%；
8.5 不得隨意與其它未經聯檢的設備連接，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；
8.6 傳感器在正常的使用中，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，每15天應該重新校準一次傳感器以保證測量的精度。
9 常見故障處理與維修
常見故障處理與維修見下表4。
表4
序號 | 故障現象 | 可能造成原因 | 排除方法 |
1 | 通電無反應 | 無輸入直流供電電源 | 檢查供電設備和電源線 |
2 | 單片機不工作 | 單片機沒有工作電壓 | 檢查單片機的工作電壓 |
3 | 輸出信號異常 | 信號輸出線接錯 | 檢查接線 |
信號輸出線斷路、短路或接觸不好 | 檢查接線 | ||
分站或傳感器故障 | 檢查分站或傳感器 |
10 運輸、貯存
10.1 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。
10.2 貯存
完整包裝的產品可在干燥、無腐蝕性物質、無強烈振動的室內存放半年。
11 訂貨須知
我公司的傳感器有輸出信號有3種類型，訂貨時應明確輸出信號的制式。
12 附件及資料
使用說明書 1份
產品合格證 1份
FYF3型遙控發送器 1只（視具體情況）
裝箱單 1份