GJC4(A)型煤矿用甲烷传感器(以下简称传感器),主要用于检测煤矿井下空气中甲烷含量的矿用产品,具有结构新颖、精度高、稳定可靠、使用方便等特点,是KJ218N型煤矿安全监控系统的配套设备之一。
2 结构
2.1 外型结构
2.2 防爆标志:“Exibd I"
2.3 尺寸:235×106×58(mm)
2.4 重量:1.0 kg
3 使用环境条件
3.1 温度:0 ℃~40 ℃
3.2 相对湿度:≤98 %(+25 ℃)
3.3 大气压力:86 kPa~116 kPa
3.4 风速:0 m/s ~8 m/s
4 主要技术参数
4.1 额定工作电压:DC 18V,额定工作电流: ≤80 mA
4.2 工作电压范围:DC 9V~24V
4.3 测量范围:0.00%~4.00 %(CH4)
4.4 基本误差δ:
测量范围(% CH4) 基本误差δ(% CH4)
0.00~1.00 ±0.10
1.00~3.00 真值的±10 %
3.00~4.00 ±0.30
4.5 报警点:0.00%~4.00 %CH4范围内任意设置(出厂设定1.00 %CH4)
报警方式:红色灯光闪烁,蜂鸣器振响。
4.6 断电点: 0.50 %~3.00 % CH4范围内任意设置 (出厂设定1.50 %CH4)
断电输出:0/5 mA开关量输出。
注:断电功能根据用户选择。
4.7 信号输出:200 Hz~1000 Hz频率,脉宽>0.3ms。
4.8 传输距离:2 km (采用MHYVR 1×4×7∕0.52型矿用信号电缆)
5 工作原理
原理示意框图如图1。
主要由供电电源电路,信号检测、处理电路,
控制电路,显示、声光电路,信号输出、控制电
路,遥控接收电路等组成。 图 1
5.1 供电电源
DC9V~24V本安电源经“DC/DC变换器"变换成DC 3.3V,再经稳压积分电路输出3V电源,给检测电桥和单片机供电。
5.2 传感头及检测电桥
传感头由载体催化元件(黑元件、白元件)、气室和通气口等组成。
检测电桥由载体催化元件及电阻等构成惠斯登电桥,载体催化元件为电桥的两个臂。“黑元件"是一种对甲烷气体很敏感的载体催化元件,“白元件"是补偿元件,对甲烷气体不起反应。将黑、白元件置于同一气室内,施加工作电压,无甲烷气体时,电桥处于平衡状态;当甲烷气体进入传感头气室,在黑元件表面无焰燃烧,元件温度升高,阻值增大,电桥失去平衡,有信号电压输出。在一定的甲烷浓度范围内,产生正比于甲烷浓度的直流电压信号。
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