1 概述
GRG5H型礦用紅外二氧化碳傳感器(以下簡稱傳感器)是一種允許在煤礦井下爆炸性氣體環(huán)境中正常使用的礦用本安型設(shè)備,用于檢測煤礦井下空氣中的二氧化碳含量。它具有實(shí)時(shí)測量、顯示 、超限報(bào)警和數(shù)據(jù)傳送功能。
本產(chǎn)品執(zhí)行常州迪泰科特測控設(shè)備有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/DM031-2010》。
2 適應(yīng)的環(huán)境條件
a) 環(huán)境溫度: (0~+40)℃;
b) 平均相對(duì)濕度: 不大于98%(+25 ℃);
c) 大氣壓力: (80~116)kPa;
d) 風(fēng)速: (0~8)m/s;
e) 無顯著振動(dòng)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 技術(shù)參數(shù)
3.1 防爆型式
礦用本質(zhì)安全型,防爆標(biāo)志為“ExibⅠMb”。
3.2 工作電源
a) 額定工作電壓:直流18V,波動(dòng)范圍:9V~24V;
b) 最大工作電流: ≤60mA。
3.3 輸出信號(hào)(出廠時(shí)只有一種)
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)0~5.00%)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)0~5.00%,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:(0~5.00)%CO2;
3.5顯示分辨率
傳感器以百分體積濃度表示測量值,采用數(shù)字顯示,在(0.00~5.00)%CO2范圍內(nèi),分辨率為0.01%CO2。
3.6 二氧化碳顯示值穩(wěn)定性
在(0.00~5.00)%CO2范圍內(nèi),當(dāng)二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(換算為二氧化碳濃度值)的變化量不超過0.04%CO2。
3.7 風(fēng)速影響
傳感器在8m/s風(fēng)速條件下,其顯示值的漂移量不超過±0.10%CO2。
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
測量范圍%CO2 | 基本誤差%CO2 |
0.00~0.50 | ±0.10 |
0.50~5.00 | ±(0.05+真值的5%) |
3.9 響應(yīng)時(shí)間
傳感器的響應(yīng)時(shí)間不大于25s。
3.10 聲光報(bào)警功能
a) 傳感器能在測量范圍內(nèi)設(shè)置報(bào)警點(diǎn)(出廠設(shè)為0.50%),報(bào)警顯示值與設(shè)定值的差值不大于±0.04%CO2。
b) 報(bào)警聲級(jí)強(qiáng)度在其1m遠(yuǎn)處的聲響信號(hào)的聲級(jí)不小于80dB(A);光信號(hào)在黑暗環(huán)境中20m遠(yuǎn)處清晰可見。
3.11 傳感器的標(biāo)定流量:300ml/min。
4 外形特征及工作原理
4.1 外形尺寸及重量
a) 傳感器外形(如圖1,長×寬×高):265mm×126mm×51mm;
b) 重量:約1.0kg。
4.2 主要工作原理
該傳感器采用紅外檢測原理,由供電電源、二氧化碳檢測頭、檢測及信號(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,工作原理如圖2所示。
5 使用與接線
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 |
數(shù)碼管及LED顯示說明
數(shù)碼管的分布見圖3,第一位為功能顯示,后三位顯示二氧化碳濃度值,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),二氧化碳濃度顯示“Err”表示傳感器頭損壞或接觸不好。
指示燈在各種輸出類型中的狀態(tài)及作用如表3所說明:
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 |
傳感器的現(xiàn)場調(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0.5米。
7.1 校準(zhǔn)
注意:1.傳感器應(yīng)在25°C左右的室內(nèi)通電30分鐘后進(jìn)行校準(zhǔn),長期斷電儲(chǔ)存后(七天以上),建議通電10小時(shí)以上,再開始校準(zhǔn)。
a)調(diào)零:傳感器上電后,預(yù)熱1分鐘左右,即可開始工作。此時(shí),以300ml/min的流量通入99.9%的高純氮?dú)猓(wěn)定后按遙控器上的“功能”鍵,第一位數(shù)碼管顯示“1”,然后再按“”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2.50%的二氧化碳?xì)鈽,穩(wěn)定后,按遙控器上的“功能”鍵2次,第一位數(shù)碼管會(huì)顯示“2”,然后再根據(jù)需要分別按“”和“
”鍵,使后3位數(shù)碼管的顯示值與實(shí)際氣樣值一致即可。
c)非線性校準(zhǔn):該校準(zhǔn)一般不需要進(jìn)行,是預(yù)留功能。如果傳感器在0~2.50%之間都準(zhǔn)確,在3.50%以上誤差較大,才需要進(jìn)行。校準(zhǔn)時(shí)以200ml/min的流量通入4.50%的二氧化碳?xì)鈽,穩(wěn)定后,按遙控器上的“功能”鍵7次,第一位數(shù)碼管會(huì)顯示“8”,然后再根據(jù)需要分別按“”和“
”鍵,使后3位數(shù)碼管的顯示值與實(shí)際氣樣值一致即可。
7.2 報(bào)警點(diǎn)的調(diào)整
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0.10%~2.50%,調(diào)整步進(jìn)是0.05%,如果超出此范圍,操作將無效。
7.3 傳感器的測試功能
本傳感器設(shè)有報(bào)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(shù)碼管顯示“5”,后3位數(shù)碼管自動(dòng)顯示“2.50”,輸出信號(hào)和二氧化碳實(shí)際濃度到達(dá)“2.50”時(shí)相同。
7.4 輸出電流的調(diào)整(只有是電流輸出方式才需要)
電流輸出的傳感器,在現(xiàn)場如果需要對(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。
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)測量探頭進(jìn)行維護(hù)校準(zhǔn)以保證測量的精度。
9 使用注意事項(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 傳感器長期斷電儲(chǔ)存后,建議通電10小時(shí)以上,再投入使用;
9.6 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);
9.7 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 | 通電無反應(yīng) | 供電電源無輸入 | 檢查供電設(shè)備和電源線 |
2 | 4位數(shù)碼管不顯示 | 傳感器沒有工作 | 檢查單片機(jī)和電源芯片 |
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
包裝后的產(chǎn)品能在溫度為-10℃~+40℃,相對(duì)濕度不大于90%的環(huán)境中貯存12個(gè)月以上。
12 附件及資料
使用說明書 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。