1 概述
GTH1000G管道用一氧化碳傳感器(以下簡(jiǎn)稱傳感器)是一種允許在煤礦井下爆炸性氣體環(huán)境中正常使用的礦用本安型設(shè)備,用于檢測(cè)煤礦井下抽放管道中的一氧化碳含量。它可以實(shí)現(xiàn)井下一氧化碳濃度的實(shí)時(shí)測(cè)量顯示并具有超限聲光報(bào)警功能,同時(shí)能夠?qū)⒕乱谎趸紳舛绒D(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給分站。
本產(chǎn)品執(zhí)行常州迪泰科特測(cè)控設(shè)備有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/DM035-2013》。
2 適應(yīng)的環(huán)境條件
a) 環(huán)境溫度:0℃~40℃;
b) 濕度: ≤98%;
c) 大氣壓力:80kPa~116kPa;
d)無(wú)顯著振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合;
e)煤礦井下有甲烷爆炸性混合物,但無(wú)破壞絕緣和腐蝕性氣體的場(chǎng)合;
f)風(fēng)速:≤8m/s。
3. 主要技術(shù)指標(biāo)
3.1 防爆型式
礦用本質(zhì)安全型,防爆標(biāo)志為“ExibⅠ”。
3.2 工作電源
a) 工作電壓:直流9V~24V;
b) 工作電流: ≤50mA。
3.3.1 RS485信號(hào)
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(hào)電壓峰峰值:2V~12V。
3.3.2 頻率信號(hào)
a) 信號(hào)范圍:200Hz~1000Hz(線性對(duì)應(yīng)0到滿量程)頻率信號(hào),
b) 信號(hào)的正、負(fù)脈沖寬度:≥0.3ms;
c) 高電平不小于3.0V(拉電流為2mA時(shí)),低電平不大于0.5V(灌電流為2mA時(shí))。
3.3.3 電流信號(hào)
a) 1mA~5mA或4mA~20mA電流信號(hào)(線性對(duì)應(yīng)0到滿量程,也可選擇0mA~5mA或0mA~20mA);
b) 負(fù)載能力:1mA~5mA時(shí)≥800Ω;4mA~20mA時(shí)≥200Ω。
3.4 量程:(0~1000)×10-6,可選(0~500)×10-6。
注:10-6表示體積濃度比為百萬(wàn)分之一。
3.5 顯示分辨率
傳感器以百分體積濃度表示一氧化碳測(cè)量值,采用數(shù)字顯示,在量程范圍內(nèi),其分辨率為1×10-6。
3.6 一氧化碳顯示值穩(wěn)定性
在量程范圍內(nèi),當(dāng)一氧化碳濃度保持恒定時(shí),傳感器的顯示值或輸出信號(hào)值(換算為一氧化碳濃度值)的變化量不超過(guò)4×10-6。
3.7 風(fēng)速影響
傳感器在8m/s風(fēng)速條件下試驗(yàn)時(shí),其指示值的漂移量不超過(guò)±2×10-6。
3.8 基本誤差
傳感器的基本誤差符合表1的規(guī)定。
表1 傳感器的基本誤差
測(cè)量范圍1×10-6 | 基本誤差 |
0~100 | ±4×10-6 |
100~500 | 真值的±5% |
500~1000 | 真值的±6% |
3.9 響應(yīng)時(shí)間
傳感器的響應(yīng)時(shí)間≤35s。
3.10 聲光報(bào)警功能
a) 傳感器能在(18~500)×10-6測(cè)量范圍內(nèi)可任意設(shè)置報(bào)警點(diǎn)(出廠設(shè)為24×10-6),報(bào)警顯示值與設(shè)定值的差值≤±2×10-6。
b) 報(bào)警聲級(jí)強(qiáng)度在其1 m遠(yuǎn)處的聲響信號(hào)的聲級(jí)≥80 dB(A);光信號(hào)在黑暗環(huán)境中20 m遠(yuǎn)處清晰可見。
3.11 傳感器的標(biāo)定流量:200ml/min。
4 主要結(jié)構(gòu)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(zhǎng)×寬×高):252mm×126mm×51mm;
b) 重量:約3.5 kg。
4.2 工作原理
該傳感器由供電電源、一氧化碳檢測(cè)頭、檢測(cè)及信號(hào)處理電路、紅外接收頭、單片機(jī)以及顯示電路、聲光報(bào)警電路等部分組成。本傳感器還具有紅外遠(yuǎn)程調(diào)校的功能,并針對(duì)溫度的影響進(jìn)行了精確補(bǔ)償,保證了不同環(huán)境條件下的測(cè)量準(zhǔn)確性。工作原理如圖2所示。
5 安裝與接線
5.1 安裝
在被測(cè)的管道上按傳感器取樣頭的尺寸開孔,然后將取樣頭焊接在管道上,將傳感器擰入取樣頭即可。(注意:應(yīng)讓傳感器取樣頭上的取樣口與管道內(nèi)氣體流向相同)
5.1 接線
傳感器出廠時(shí)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(duì)的4芯接頭,電纜各芯按顏色區(qū)分,代表意義如下:
表2 接線規(guī)則表
線的顏色 信號(hào)類型 | 藍(lán) | 綠 | 白 | 紅 |
RS485信號(hào) | 485-A | 485-B | 電源負(fù) | 電源正 |
頻率信號(hào) | 電源負(fù) | 頻率輸出負(fù) | 頻率輸出正 | 電源正 |
電流信號(hào) | 電源負(fù) | 電流輸出負(fù) | 電流輸出正 | 電源正 |
6 數(shù)碼管及LED顯示說(shuō)明
數(shù)碼管的分布見圖3,第一位為功能顯示,后三位顯示一氧化碳濃度值,左邊的發(fā)光二極管為指示燈,最末位的小數(shù)點(diǎn)亮,表示傳感器工作電壓超出范圍(大于25V或者小于8.5V)。
指示燈在工作中的狀態(tài)及作用如表3所說(shuō)明:
表3 指示燈功能表
狀態(tài) 指示燈類型 | 亮 | 閃爍 | 滅 |
紅色 | 電源正常 | 正在通信 | 故障 |
綠色 | 輸出信號(hào)正常 | - | 輸出信號(hào)開路 |
7 傳感器的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整
傳感器可使用我公司的FYF3型遙控發(fā)送器進(jìn)行調(diào)整,其外形如下圖4所示,在本傳感器中只需使用功能、“▲”、“▼” 三個(gè)按鍵。
注意:
1. 所有參數(shù)調(diào)整后,傳感器會(huì)自動(dòng)保存;
2. 遙控器調(diào)整完畢后,都需要按“功能”鍵使首位不顯示,或者同時(shí)按“S1”、“S2”鍵,才能返回正常測(cè)量狀態(tài);
3. 遙控器首次使用時(shí),需要撥下遙控器正下方電池上的絕緣塑料;
4.調(diào)整時(shí)要將遙控器的紅外發(fā)射部分正對(duì)圖1所示的紅外接收區(qū)域,距離最好不超過(guò)0.5米。
7.1 校準(zhǔn)的基本步驟
注意:1.傳感器長(zhǎng)期斷電儲(chǔ)存后(七天以上),建議通電老化半小時(shí)以上,再開始校準(zhǔn);
2.傳感器使用期限較長(zhǎng)(2年以上),零點(diǎn)漂移過(guò)大或靈敏度下降50%以上,超出遙控器的調(diào)節(jié)范
圍后,為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,建議更換新的傳感器。
a) 調(diào)零。傳感器上電,在清潔空氣中穩(wěn)定后,按遙控器上的“功能”鍵,第一位數(shù)碼管顯示“1”,然后再 “▼”鍵使后3位數(shù)碼管顯示為零,即可完成傳感器的調(diào)零工作。如果傳感器首位顯示“-1”,表示傳感器負(fù)偏,按“▲” 鍵使傳感器顯示“10.00”即可。
b)通氣校準(zhǔn)。以200ml/min的流量通入500×10-6的一氧化碳?xì)鈽樱(wěn)定后,按遙控器上的“功能”鍵2次,直到第一位數(shù)碼管顯示“2”,然后再根據(jù)需要分別按“▲”和“▼”鍵進(jìn)行調(diào)節(jié),直至將后3位數(shù)碼管的顯示值調(diào)到與實(shí)際氣樣值相同為止。
7.2 傳感器報(bào)警點(diǎn)的調(diào)整
本傳感器設(shè)有聲光報(bào)警功能,報(bào)警門限可由遙控器設(shè)定,操作方法如下:按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“3”,然后再根據(jù)需要分別按“▲”和“▼”鍵可以增大或減小報(bào)警點(diǎn)(后3位數(shù)碼管的顯示值)。請(qǐng)注意報(bào)警點(diǎn)的范圍是18×10-6~500×10-6,調(diào)整步進(jìn)是2×10-6,如果超出此范圍,操作將無(wú)效。
7.3 傳感器的報(bào)警測(cè)試功能
本傳感器設(shè)有報(bào)警測(cè)試功能,操作方法如下:按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“5”,數(shù)碼管顯示量程的一半,所有輸出和實(shí)際測(cè)量值為量程的一半時(shí)相同。
電流輸出的傳感器,在現(xiàn)場(chǎng)如果需要對(duì)輸出電流進(jìn)行校正時(shí)(一般不需要),按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“6”,傳感器會(huì)自動(dòng)輸出顯示0時(shí)的電流,然后分別按“▲”和“▼”鍵可以對(duì)零點(diǎn)輸出電流進(jìn)行調(diào)整;第一位數(shù)碼管顯示“7”時(shí),傳感器會(huì)自動(dòng)輸出滿量程時(shí)的電流,按同樣方法可以對(duì)滿量程的輸出電流進(jìn)行調(diào)整。
7.4 傳感器量程的調(diào)整
傳感器的最大量程可以在1000 ×10-6和500×10-6之間切換,調(diào)整方法如下:按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“8”,再通過(guò)“▲”鍵和“▼”鍵調(diào)整,傳感器會(huì)依次顯示“500”和“999”表示當(dāng)前的量程為500×10-6或1000×10-6。調(diào)整完畢后量程會(huì)自動(dòng)保存。
8 使用和維護(hù)
傳感器在正常的使用中,應(yīng)該注意取樣頭的干燥和清潔,應(yīng)定期對(duì)測(cè)量探頭進(jìn)行維護(hù)校準(zhǔn)以保證測(cè)量的精度。
9 使用的注意事項(xiàng)
9.1 注意正確接線,以免損壞設(shè)備;
9.2 接線前應(yīng)明確分站接入信號(hào)的制式和接入信號(hào)的類型;
9.3 本安產(chǎn)品不得隨意與其他未經(jīng)過(guò)聯(lián)檢的設(shè)備連接;
9.4 傳感器使用時(shí)應(yīng)采取防振動(dòng)措施,不可跌落或強(qiáng)烈撞擊,不可用水浸泡;
9.5 維修時(shí)不得改變本安電路和與本安電路有關(guān)的元器件的電氣參數(shù)、規(guī)格和型號(hào);
9.6 在煤礦井下嚴(yán)禁隨意拆卸、檢修,非專業(yè)人員請(qǐng)勿隨意檢修。
10 常見故障處理與維修
常見故障處理與維修見下表4。
表4 常見故障處理表
序號(hào) | 故障現(xiàn)象 | 可能造成原因 | 排除方法 |
1 | 通電無(wú)反應(yīng) | 供電電源無(wú)輸入或者接線錯(cuò)誤 | 檢查供電設(shè)備和電源線 |
2 | 傳感器不顯示 | 單片機(jī)損壞或者電源芯片故障 | 檢查單片機(jī)的工作電壓 |
3 | 輸出信號(hào)異常 | 信號(hào)輸出線接錯(cuò) | 檢查接線 |
信號(hào)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 |
11 運(yùn)輸、貯存
11.1 運(yùn)輸
完整包裝的產(chǎn)品,在避免雨雪直接淋襲的條件下, 可適用于水運(yùn)、陸運(yùn)及空運(yùn)等各種運(yùn)輸方式。
11.2 貯存
完整包裝的產(chǎn)品可在干燥、無(wú)腐蝕性物質(zhì)、無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)的室內(nèi)存放半年。
12 附件及資料
使用說(shuō)明書 1份;
產(chǎn)品合格證 1份;
FYF3型遙控發(fā)送器 1只(視具體情況);
裝箱單 1份。