红外甲烷传感器说明书201134.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流红外甲烷传感器说明书201134.精品文档.GJH10红外甲烷传感器使用说明书 长春东煤高技术股份有限公司目 录1 概述2 使用环境3 主要技术指标4 仪器结构5 仪器的配套与使用6 工作原理7使用与调校8维护及保养9 仪器常见故障与处理10运输11贮存12附件附录A 相关设备附录B 仪器结构：附录C 遥控操作流程图：1 概述 1.1 GJH10红外甲烷传感器是我公司针对煤矿及其它含甲烷爆炸气体环境而设计的甲烷气体浓度检测仪，该仪器采用红外吸收测量原理、扩散式采样、数字式温度补偿等技术，检测精度高、环境适应能力强、稳定可靠。适用于煤矿作业场所

2、、瓦斯抽放泵站、加气站等存在甲烷泄漏危险场所的甲烷气体检测。它的成功应用标志着我国煤矿甲烷检测技术跃上了一个新的台阶，是我国煤矿甲烷检测设备的更新换代产品，可以有效提高防范甲烷事故的预警能力，促进我国煤矿甲烷检测领域的科技进步，提高我国煤矿安全生产的水平。1.2防爆型式：矿用本安型，防爆标志ExibI。1.3型号：G J H 10 产品类型（0-10%vol CH4）红外原理甲烷 传感器2 使用环境2.1环境温度：0402.2相对湿度：98%（+25）2.3大气压力：86110Kpa2.4风速：08m/s2.5在具有甲烷和煤尘等爆炸性混合物的煤矿井下使用。 2.6贮存温度为-40603 主要技

3、术指标3.1测量范围: 010%CH43.2 传感器的基本误差应符合表1的规定。表1测 量 范 围/% CH4基 本 误 差/%CH40.001.000.061.0010.00真值的6%3.3响应时间：小于25s(T90)3.4遥控距离：6m3.5报警点：0.005.00%CH4区间内（出厂调至1.0%CH4）可0.01步长任意设置，声光报警：声级80db，红色LED闪光。3.6输入电压范围:9V24V。3.7本安参数：Ui：DC18.2V Ii: 100mA Li: 0mH Ci: 0uF3.8输出信号制式:频率：2001000Hz(脉冲宽度大于0.3ms)3.9电源至传感器电缆最长为2Km

4、,分布参数:电容60nF/Km 电感0.8mH/Km,电缆分布电阻：13.5/Km。3.10整机尺寸：288mm120mm65mm3.11整机重量：0.8kg4 仪器结构(详见附录B)5 仪器的配套与使用5.1仪器的联接本仪器由P20航空插头座与供电设备连接,接线方式如下:端号功 能1电源负端(黑)2电源正端(红)3脉冲输出(蓝)4空 图一 航空插头示意图5.2仪器的使用当仪器接通电源后,单片机首先进入自检状态, 数码管依次显示: CCDG 长春东高(字母依次点亮) XXXX 程序版本(如0001) HCH4 红外甲烷（CH4闪烁） bX.XX 报警值(b闪烁) |-XX-| 自检计时（XX为

5、60s倒计时）完成上述后进入检测状态。仪器通电5分钟后可进行各项调整操作。5.3遥控器使用方法本仪器遥控器使用2032扭扣电池供电。井下禁止使用镍镉、镍氢、锂等可充电电池。使用遥控器时，将遥控器前端指向被控传感器，按下遥控器键盘上相应按键，遥控器即发射对应控制编码。被控传感器正确接收控制编码后，即发出短暂鸣响回应，且数码管有相应显示。如果遥控器控制距离明显缩短，应及时更换电池。红外接收数码显示器自动重新启动电路 单片计算机 电源电路信号输出传感元件闪光报警声响报警图二 原理框图6 工作原理本仪器由传感元件、稳压电源、红外接收头、单片机电路、显示电路、讯响电路等部分组成，原理框图见图二。6.1供

6、电电源本仪器中由稳压芯片组成的电源电路为传感元件供电，由稳压芯片组成的电源电路输出3.3V，供给CPU及显示等电路，整机电流小于100mA。6.2传感元件本仪器全量程（010%）采用红外传感元件进行测量。红外甲烷传感元件是利用甲烷对3.33m波长的红外光有一极强的吸收峰，而杂质气体中影响较大的水蒸汽和二氧化碳则并无明显吸收这个光谱特性，来实现甲烷气体检测。测量气体分子的光吸收谱是气体种类识别和气体分子浓度测定的有效手段。红外甲烷传感元件所采用的光谱气体传感技术， 正是基于甲烷(CH4)分子振动转动吸收特征谱或泛频复合吸收谱线与发光光源发射谱间的光谱一致性。 当红外光通过待测气体时, 甲烷对3.

7、33m波长的红外光有一极强的吸收峰，正是这个光谱特性，实现了甲烷气体的检测。6.3 红外遥控器及接收电路红外遥控器的各种操作指令由大规模专用电路编码后驱动红外发射管发送出去，接收电路由一体化大规模红外接收集成电路组成。当该电路收到红外光脉冲后，接收器将光编码信号转换成串行电信号送单片机进行处理，完成各项操作。6.4 单片机电路该部分电路采用最新高性能单片机做为主控制芯片。单片机从传感元件采集代表现场甲烷浓度的电压信号，经运算放大处理后送出2001000Hz频率信号。信号经过晶体管放大后经接线端子连接到插座3脚上。当甲烷浓度达到报警值时，单片机驱动晶体管发出声报警和光报警。单片机从红外接收电路采

8、集红外遥控信号，当收到红外遥控指令后，执行相应的指令进行相关参数的修改，并将修改结果送给显示电路进行显示，方便用户操作。 6.5显示电路本仪器电路由4只0.5吋数码管组成，由单片机端口直接驱动输出。数码管采用共阳方式驱动，逐划限流，笔划亮度均匀。采用焊接式结构，使显示更稳定。数码管的首位在显示遥控命令时用来代表各功能代码，后三位在有功能码时显示功能代码对应的内容，无功能代码时显示甲烷浓度。显示定义：左起第一位数码管：“H”红外甲烷传感器；“0”零点；“A”精度；“b”报警；“d”地址； “S”试验。后三位：测量值显示（单位：%vol CH4）特殊字符：CCDG：长春东高 HCH4：红外甲烷传感

9、器|-XX-|：预热60秒倒计时FFFF ：系统复位_ _ _ _：传感头无连接|- oo -|：设置成功|- FF -|：设置失败7使用与调校用户在使用前一定要仔细阅读本使用说明，对GJH10红外甲烷传感器的主要性能、技术指标、主要功能有一个全面的了解，然后再进行具体的接线、使用及操作。7.1、传感器的使用使用前用户首先要完成本传感器与所接井下分站的连接。将来自分站的专用的电缆接到传感器上。具体方法是：将电缆航空插头的缺口对准传感器的航空插座的相应位置，插入并旋紧，确保连接可靠。航空插头的接线规定：1：电源负极，2：电源正极，3：信号输出，4：空7.2、传感器的调校 本仪器在调校过程中，如超

10、过20秒没有按遥控器的任何按键，则自动退回到甲烷检测状态。7.2.1 零点调校正确连接好传感器，接通电源，使传感器进入正常工作状态。预热20分钟后，在新鲜空气中观察传感器显示窗口的LED数字显示是否为“H0.00”，若有偏差，请将配套遥控器对准传感器显示窗，按住遥控器上的“解锁”键5秒钟以上，给遥控器解锁，然后按“功能”键，使左侧第一个数码管显示“0”并且闪烁，再按遥控器上的“确定”键，即可完成传感器的校零工作。7.2.2 精度调校使传感器进入正常工作状态，将通气罩罩在传感头气室的上面，然后通入浓度为2.0%CH4的标准甲烷气体（最好通入5.0%CH4的标准甲烷气体，标准气体越接近5.0%CH

11、4，标定好的传感器测量性能越好），通气流量控制在200ml/分钟。此时，传感器的显示窗内的数字显示应与通入的甲烷气体浓度值相同。若有偏差，请将遥控器对准传感器的显示窗，按住遥控器上的“解锁”键5秒钟以上，给遥控器解锁，再按遥控器上的“功能”键两次，使左侧第一个数码管显示“A”并且闪烁，此时按“确定”键，左侧第一个数码管显示的“A”停止闪烁，后三位数码管开始闪烁，进入精度调节状态，此时按遥控器上的“增大”键或“减小”键进行调节（每按一次按键，显示值会增加或减少0.01，若长按按键可实现数值的快速增加或减少），使数码管显示的浓度值与标准气体浓度相等，然后按“确定”键，保存精度并返回到检测状态。在调

12、校过程中按“取消”键，将返回到上一步。7.2.3 报警点设置使传感器进入正常工作状态，按住遥控器上的“解锁”键5秒钟以上，给遥控器解锁。按遥控器上的“功能”键三次，使左侧第一个数码管显示“b”并且闪烁，此时按 “确定”键， 左侧第一个数码管显示的“b”停止闪烁，后三位数码管开始闪烁，进入报警值调节状态，此时按遥控器上的“增大”键或“减小”键 进行调节（每按一次按键，报警值会增加或减少0.01，若长按按键可实现数值的快速增加或减少），将数码管显示的数值调节到所需要的数值即可，然后按“确定”键，保存报警值并返回到检测状态。在调校过程中按“取消”键，将返回到上一步。（注： 本传感器的报警调节范围为：

13、0.005.00%vol CH4）7.2.4 传感器地址设置使传感器进入正常工作状态，按住遥控器上的“解锁”键5秒钟以上，给遥控器解锁。按遥控器上的“功能”键四次，使左侧第一个数码管显示“d”并且闪烁，此时按“确定”键， 左侧第一个数码管显示的“d”停止闪烁，后三位数码管开始闪烁，进入地址值调节状态，此时按遥控器上的“增大”键或“减小”键 进行调节（每按一次按键，地址值会增加或减少1，若长按按键可实现数值的快速增加或减少），将数码管显示的数值调节到所需要的数值即可，然后按“确定”键，保存地址值并返回到检测状态。在调校过程中按“取消”键，将返回到上一步。（注： 本传感器的地址调节范围为：0000

14、10，当使用485传输时地址才有效）7.2.5 测试声光报警传感器正常工作状态下，按住遥控器上的“解锁”键5秒钟以上，给遥控器解锁。按遥控器上的“功能”键五次， 当左侧第一个数码管显示“S”并且闪烁以后，按“确定”键， 此时右侧三个数码管闪烁并开始声光报警，此时按“取消”键，将退出声光报警测试状态。7.2.6 系统复位传感器正常工作状态下，按住遥控器上的“解锁”键5秒钟以上，给遥控器解锁。按遥控器上的“复位”键，显示窗显示“FFFF”,并且右侧第三个数码管闪烁，等待一秒钟以后系统复位重启。8维护及保养8.1、本仪器应指定专人使用、维护。使用中严格按说明书进行操作。8.2、搬运传感器时，应防止剧

15、烈振动和碰撞。打开该传感器后盖时，应防止拉断机内连线损坏机内元件。8.3、非专职人员禁止随便拆开仪器，按动按键等。8.4、传感器所接的本安电路，其原电路电气参数，连接电缆型号均不得改变，其电缆长度不得超过原来经防爆试验合格后所确定的长度。不得改变产品元器件型号、规格、参数。8.5、本传感器应定期进行灰尘清理，特别是传感器气体采样口处的灰尘，建议每四周清除一次，环境灰尘较大时，建议适当缩短时间。8.6、本传感器的零点及检测精度都应定期调校，调校期限建议为三个月，若无超差可继续使用。8.7、严禁在井下打开传感器的后盖。8.8、严禁自行拆卸传感器的任何部件，如有特殊需求请直接与厂家联系。8.9 只能

16、与说明书中规定的设备连接使用，与其他产品连接需防爆送检。9 仪器常见故障与处理本仪器外部元件少，使用时故障相对较低，下表是仪器常出现的故障及处理方法：故障现象故障原因处理方法一直显示“”传感元件无连接打开后盖检查传感元件连接是否有问题，若连接松动请重新连接牢固，若连接没有问题请直接返厂维修。无声响，灯不亮。蜂呜器或灯板损坏更换蜂鸣器或灯板10运输运输方式不限，但在运输过程中应避免剧烈振动与冲击，避免雨雪直接淋袭。运输过程中包装箱不得倒置、倒放。11贮存产品应贮存于没有雨雪侵入、通风良好，空气中不含有酸、碱等腐蚀性气体或粉尘的场所。12附件a、GJH10传感器 1台b、使用说明书 1份c、产品合

17、格证 1份d、充气罩 1个e、遥控器 1个f、专用航空插头 1个g、内六角扳手 1个附录A 相关设备A.1关联设备序号名称、型号及规格防爆型式使用地点防爆证号安标证号备注1ZJB660-Z隔爆兼本安型风电甲烷闭锁装置主机矿用隔爆兼本安型井下1102533MFC070052长春东煤高技术股份有限公司A.2配套设备序号名称、型号及规格防爆型式使用地点 防爆证号安标证号备注1FYF5遥控发送器矿用本质安全型井下1084413G MFA050017长春东煤高技术股份有限公司A.3配接设备序号名称、型号及规格防爆型式使用地点防爆证号安标证号备注1KJ19-F监控分站矿用本安型井下1104348MFC07

18、0050长春东煤高技术股份有限公司A.4 连接电缆分布参数电缆型号MHYV 137/0.52电缆直流电阻12.7/km电缆分布电容0.06F/km电缆分布电感800H/km最大传输距离2km附录B 仪器结构：32415678GJH10红外甲烷传感器1红外接收头；2提手；3光报警灯罩；4 显示窗；5航空插座；6讯响器口；7铭牌；8传感元件附录C 遥控操作流程图：附录D 使用维护特殊说明：1、针对程序版本为0003的传感器，地址为000004时，输出频率2001000Hz对应量程为0.004.00，地址为005010时，输出频率2001000Hz对应量程为0.0010.00。2、针对程序版本为00

19、03的传感器，在清新空气状态下解锁后依次按“查看”键时，显示内容为： bx.xx 报警值dx.xx 地址值xx.xx 传感头零点数据值xx.xx 软件调零值6200 系统工作参数在清新空气中显示数值为负数，或查看系统工作参数不为6200时，表示传感器已经不能正常工作，请重新校正零点，校正零点后传感器才能进入正常工作状态。3、要进行传感器调校之前一定要保证传感器30分钟预热时间，否则调校完的传感器可能出现工作不正常的现象。4、在有甲烷气体存在且无风或微风的情况下，红外甲烷传感器显示值比黑白元件传感器显示值偏高0.50以内属正常现象，这是由于检测原理不同导致。5、解锁后直接按“增大”或 “减小”可以直接对传感器进行软件调零，调整到满意的值以后按“确认”键保存数值。软件调零范围为“0.001.00”。6、量程为0.00100.00%vol CH4的红外甲烷传感器使用方法也参照本说明书，高浓段校准用20.00%vol CH4的标准甲烷气体校准即可。单位：长春东煤高技术股份有限公司 地址：长春市卫星路8722号邮编：130012电话（总机）：（0431） 85100670 85159555 85174824 电话（直线）：（0431）85017788 85174830 85111181 传真：（0431）85100570网址： E-mail:cccc0431