GJJ100煤矿用激光甲烷传感器

概述

GJJ100煤矿用激光甲烷传感器（以下简称“传感器”）能用于煤矿井下或其他有甲烷气体的场所，监测环境甲烷浓度，并连续自动地将甲烷浓度值转换成标准电信号传送给配接设备，具有就地显示甲烷浓度值，超限声光报警等功能。该传感器经国家防爆检验机关进行联机检验后, 可与国内各类型监测系统及断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套。

防爆型式：矿用本质安全型，防爆标志：Exib I Mb。

可应用于煤矿有瓦斯和粉尘爆炸的危险场所中。

根据MT/T154.10-1996的要求，产品命名为：

工作原理

传感器的电路工作原理框图如下：

传感器的激光采样头是基于调频半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）。当激光光束通过探头上的气室时，甲烷在激光调制到其吸收谱线时产生吸收，该吸收量使用光探测器和高次谐波锁相放大技术探测，转换成相应甲烷浓度。

传感器CPU接收激光采样头的浓度信号，经过计算、补偿后，通过数码管显示甲烷浓度值，同时输出信号至配接设备，供远程采集；传感器具有遥控调校零点和灵敏度，还具备故障自检功能，给使用和维护带来很大的方便。

技术要求

4.环境要求

3.1.1   在下列环境条件下可靠工作：

a
环境温度：0℃～+40℃；

b
平均相对湿度：≤98%（非冷凝）；

c
大气压力：50 kPa～130kPa；

d
风速：不大于25m/s；

3.1.2   能承受的贮运条件：

e
存储温度：-40～+60℃；

f
平均相对湿度：≤98%（非冷凝）；

g
振动：50m/s2；

h
冲击：500m/s2。

4.主要技术指标

3.2.
电气性能

a
工作电压范围：12V.DC～36V.DC；

b
工作电流：≤200mA。

3.2.
测量范围与信号输出制式

3.2.2.
测量范围：0.00%CH4～100.0%CH4。

3.2.2.
分辨率：0.1% CH4。

3.2.2.
信号输出制式

智能型：半双工、RS485；传输速率：9600bps；信号工作电压峰峰值：≤5V。

3.2.
传感器的基本误差应符合表1的规定。

表1   基本误差

3.2.
电源波动范围：12V.DC～36V.DC。

3.2.
响应时间：传感器的响应时间应不大于25s。

4.传输距离：2.0km（电缆参数MHYV电缆，电缆分布参数：分布电容：≤0.06μF/km；分布电感：≤0.8mH/km；直流电阻：≤12.8Ω/km）。

4.外形尺寸、重量及材质：

a
外形尺寸：280mm×142mm×60mm；；

b
重    量：约1.5kg；

c
材    质：304不锈钢。

4.显示方式：四位红色数码管显示

**位：功能显示：0-调零；

1-调灵敏度；

2-调报警点；

3-出厂恢复值；

4-自检；

后三位：测量数值显示(％CH4)。

4.激光发射功率：≤6mW。

结构及安装

传感器主机的机壳采用不锈钢材料制造，整机防尘、防水性能好。探头采用专门设计，对水和各种杂质起到有效的过滤作用。传感器正面为四位红色数码管显示测量值。整个设计新颖、体积小、调节方便。

操作使用

5.
传感器的接线

传感器的接线使用产品配套的电缆，延长距离时须使用本安接线盒再配接适宜的矿用信号电缆。连接插头时先将插头缺口对插座上的凸棱，插紧后上好锁紧环即可。

（1）电源电缆按以下定义和颜色接线：

红色线──电源正极(电缆插头1脚)；

蓝色线──电源和信号负极(电缆插头2脚)；

白色线──频率信号输出/RS485 A口 (插头3号脚)；

绿色线──RS485 B口(插头4号脚)；

注：需要在传感器内部调整好对应的接线端口。

5.
传感器的调校

传感器的调校使用配套的遥控器。

(1) 零点调节

通电使传感器进入工作状态，预热30分钟后，在新鲜空气中观察LED数字显示是否为零，若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗，按遥控器上的功能键，使最前面一位数码显示为“0”，然后再同时按动遥控器上的上升键和下降键，使传感器完成校零工作。

(2) 标校调节

零点调节完后，将通气罩旋在传感器气室下面，通入浓度为2.00%CH4左右的标准甲烷气，流量控制在250ml/min左右。此时，传感器的数字显示应与标气的浓度值相同。若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗，按功能键，使小数码管显示为“1”，若需增加，按遥控器上升键；减少则按控器下降键，使显示值与甲烷浓度值相对应。同时按动遥控器上的上升键和下降键，保存传感器标校值。

    (3) 报警点调节

按动遥控器上的功能键，使最前面一位数码管显示为“2”，然后分别按动上升键或下降键，可调节报警点，然后再同时按动遥控器上的上升键和下降键，保存传感器报警点值。

(4) 恢复出厂设置

按动遥控器上的功能键，使最前面一位数码管显示为“3”，同时按动遥控器上的上升键和下降键， 强制清除传感器的零点和标校设置值。

(5) 自检功能

该功能用来检查传感器工作是否正常。按动遥控器上的功能键，使小数码显示“4”。

注意：任何调整进行后，都必须按动遥控器上的功能键，使**位数码管显示功能号循环直至消失后才会生效。

注意事项

1、本传感器应固定专人使用，严格按照使用说明书进行操作，非专职人员禁止随便拆开传感器，按动按键等。

2、在使用中避免猛烈摔打，碰撞。

3、对传感器的零点、测试精度要定期调校，一般为6月一次，若未超差时可继续使用。此外，应及时擦拭、清扫气室内部及传感器外部的煤尘，保持清洁、美观。

故障处理

a
当仪器显示HHH时，表示传感器进入超限保护状态。

b
遥控问题

如传感器接收不到遥控信号，首先检查遥控器电池是否有电，确认有电后在更换传感器线路板数码管旁的红外接收头。如最前面一位数码管功能位数字乱跳而无法控制，也可更换红外接收头。

维护与保养

a
在使用前请先仔细阅读说明书，按照操作步骤进行。

b
传感器应指定专人维护和保养，维护人员须经过专业培训，在没有标准气源的情况下不得调节传感器灵敏度。

c
使用中避免猛烈碰撞。

运输及贮存

传感器在运输过程中须包装完好，避免雨雪直接淋袭，可适于公路、铁路、航空、水路运输。

传感器应存放在通风良好，无腐蚀性气体的库房内。

1装箱清单

附　录（规范性附录）

关联、配接及配套装置