伊犁智能矿用甲烷传感器

山东振达工矿设备有限公司

GJG100J煤矿用激光甲烷传感器是由单片机控制的激光遥控智能型检测仪表。该传感器采用本安电路设计，适用于煤矿井下采掘工作面、回风巷道、机电硐室等有瓦斯气体环境中，能够对瓦斯浓度进行连续检测。本传感器采用近激光光谱测量技术，特别适用于高硫矿井含有腐蚀性气体环境的甲烷浓度检测。该仪器具有检测灵敏度高、稳定性好、测量范围宽、兼容性强以及开机自检、非线性补偿、灵敏度校正、参数显示及免开盖调校等优点。
主要技术参数:
工作电压: DC 12-24V
工作电流：<100mA
测量范围：0-**CH4
测量分辨率：<10% CH4时为0.01% CH4; ≥10% CH4时为0.1% CH4
测量误差：0～1% CH4时，≤±0.05 CH4%；≤1% CH4时，≤测值的±5%
范围：0.1～99.9％CH4
声光：声级>85dB 红色LED闪光
红外遥控距离：>6m
响应时间：< 30s
工作条件：温度0-40℃ 相对湿度≤98％ 大气压力86-106KPa；风速≤8m/s
信号输出方式：RS485、串行码、200-1000Hz频率、4-20 mA或1-5 mA电流
接线距离：>3km（1.5mm2电缆）
型式：矿用本质安全型
标志：Exib I Mb

GJC4(B)煤矿用低浓度甲烷传感器
GJC4(B)煤矿用低浓度甲烷传感器用于检测煤矿井下空气中的甲烷含量。主要由黑白元件、检测电桥、运算放大器、A/D转换、单片机以及显示、输出等部分组成。
该传感器是一种智能型检测仪表，具有自动调零、自动调灵敏度、非线性补偿等功能（所有功能可通过遥控器来实现），具有精度高、使用方便、稳定可靠等优点。能与国内外各种煤矿监测系统及甲烷断电仪等配套使用。
主要技术指标
型式：矿用本安兼隔爆型
标志：ExibdI
测量范围：0～4.00%CH4
测量误差：0～1.00% CH4 δ≤0.10% CH4
1.00～3.00% CH4 δ≤真值的±10%
3.00～4.00% CH4 δ≤0.30% CH4
响应时间：小于20s
点： 0.50～3.50% CH4 可任意设置
方式：红色灯光闪烁，蜂鸣器鸣叫
输出信号：频率200～1000Hz
电流1～5mA、4～20mA
RS485接口，传输速率1200bps
断电输出：0/5mA电流脉冲
工作电压：本安DC 9～24V
电流： ≤100mA@DC 18V
GJG100H(B)型红外甲烷传感器（以下简称传感器）是一种专门用以监测煤矿井下高低浓度甲烷气体的本质安全型检测仪表。仪器能够连续监测甲烷气体浓度并就地显示，同时将浓度值转换成标准号传输给关联设备。本传感器还具有设置点、断电点，**限声光，故障自检等功能。

主要技术参数
1. 主要技术指标
1) 电气性能
a) 工作电压范围：(9～24.5)V.DC；
b) 额定工作电压：18V.DC
c) 工作电流：≤75mA；
d) 额定功率：≤1.4W。
2) 输出信号制式
a) 频率型：200Hz～1000Hz～2000Hz（线性对应0%～10%～**）；
b) 电流型：4mA～20mA（定制）
3) 显示值稳定性
a) 在(0≤X＜10)%CH4测量范围内，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）变化量不**过0.04%CH4；
b) 在(10≤X＜100)%CH4测量范围内，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值(换算为甲烷浓度值)变化量不**过0.4%CH4。

4) 基本误差
传感器基本误差应符合下表规定：单位为%CH4
测量范围，%CH4基本误差
0.00～1.00±0.06
1.00～100真值的±6%

2.工作稳定性
传感器连续工作60d时间内，基本误差符合上表误差规定。

3.响应时间（T90）
传感器的响应时间不大于25s。
GJW4/40型甲烷温度组合传感器适用于煤矿井下甲烷浓度和环境温 度的测量。是一种智能仪表，具有通过遥控器实现甲烷自动调零、自动调灵敏度、非线性补偿和自动调整温度精度等功能，并具有在线浮充备用电源，能在外接本安 电源停止供电后，继续工作24小时以上。通过遥控器可恢复出厂参数。本传感器具有使用方便，稳定可靠等优点，能与国内各种煤矿监测系统配套使用。

主要技术指标：

标志
矿用本安兼隔爆型“ExibI”
测量范围
0-4%CH4；-20℃～60℃
测量误差
0-1%CH4 δ≤0.1%CH4；1-2%CH4 δ≤0.2%CH4；2-4%CH4 δ≤0.3%CH4；

-20℃～60℃，δ≤1℃
响应时间
甲烷：小于30s；温度：小于20s
点
甲烷：（0.5-2）% CH4任意设置；温度：-20℃～60℃任意
方式
设置
工作电压
蜂鸣器鸣叫，红色LED闪烁
工作电流
本安DC9V-24V
输出信号
＜40mA（DC18V）
断电输出
200Hz～1000Hz
备用电池规格
/5mA电流脉冲
备用电池供工作时间
1600mAh/10.8V
外形尺寸及重量
≥24小时
一、整机工作原理
仪器由电源电路、甲烷气体敏感元件及电桥电路、放大电路、A/D转换电路、智能信号处理、显示电路、/断电电路、信号输出电路等构成。
电源电路将配接设备提供的电源稳压为5V电压，供给整机电路使用。
高浓度甲烷气体检测元件是根据热导原理制成的甲烷敏感元件，低浓度甲烷气体检测元件是根据热催化原理制成的气体敏感元件（俗称黑白元件），两个检测元件的电桥供电电压均为2.80V。
热导元件的工作原理是：由于甲烷气体的比热与空气的比热存在差异，并且甲烷浓度越高，导热系数越大。因此含有甲烷的空气，其导热系数与甲烷浓度具有良好的相关性。热导探头由测量元件和补偿元件构成。工作时热导探头有工作电流流过而发热，甲烷浓度越高，测量元件的温度越低，而补偿元件的温度不变。高浓测量电桥输出与甲烷浓度成比例的信号电压。
黑白元件的工作原理是：黑白元件由测量元件（黑元件）和补偿元件（白元件）构成，测量元件的表面有黑色的催化剂。工作时黑白元件有工作电流流过而发热，空气中的甲烷在高温的测量元件的催化剂作用下，发生无焰燃烧。甲烷浓度越高，测量元件的温度越高，而补偿元件的温度不变。低浓测量电桥输出与甲烷浓度成比例的信号电压。
当甲烷浓度达到4.00%以上时，低浓电桥停止工作，由高浓电桥工作；当甲烷浓度降到3%以下时，高浓电桥停止工作，由低浓电桥工作。高/低浓电桥信号电压经过放大和A/D转换后，变成数字信号，进入单片机进行处理。经智能信号处理后，由显示电路显示甲烷浓度值，并经信号输出电路输出电流或频率信号。
/断电电路由蜂鸣器、发光二极管和驱动电路构成。当甲烷浓度**过设定的点时，仪器会发出声光信号。当甲烷浓度**过设定的断电点时，仪器会有断电指令信号输出；甲烷浓度**过断电点以后，只有当甲烷浓度降低到设定的复电点以下时，仪器才会解除断电指令输出。
二、 仪器的功能介绍
仪器刚通电开机后，显示单片机软件的版本信息，仪器内部进行自检。自检结果正常后，进入工作状态，首先由低浓探头通电工作。低浓探头在接通电源的10S内，显示为0.00并闪烁，10S以后显示甲烷浓度且不再闪烁。若甲烷浓度达到4.00%以上时，切换到高浓电桥工作。高浓探头刚通电的5S内，显示仍为原来由低浓电桥测量的甲烷浓度值并闪烁，5S以后显示由高浓电桥测量的甲烷浓度值且不再闪烁。若甲烷浓度降到3%以下时，再切换到低浓电桥工作，切换过程与低浓切换到高浓时相似。
仪器进入正常工作状态后，可通过遥控器对仪器进行校正或设**、断电点、复电点。对仪器进行校正应该在仪器通电预热15分钟后进行。
三、使用方法
1、 安装
仪器应安装在井下无淋水的地点。
仪器的五芯插头的引脚或喇叭口引线排列如下：
1脚—电源正，红线；
2脚—电源负，黑线；
3脚—输出信号，黄线；
4脚—断电指令输出，蓝线；
5脚—电源正（断电指令输出时使用），绿线。
2 、调校
通过遥控器，用户可对仪器的如下七个参数进行调整或设定：
a) 低浓度甲烷零点；
b) 低浓度甲烷满度；
c) 高浓度甲烷零点；
d) 高浓度甲烷满度；
e) 点；
f) 断电点；
g) 复电点。
仪器正常使用时，其校正周期应不**过15天。校正时一般用纯净的标准空气进行调零，低浓度甲烷用1.00~3.00%的甲烷标准气调满度, 高浓度甲烷用80.0%的甲烷标准气调满度；在地面校正时，可在新鲜空气的环境中进行调零。
仪器开机预热以后，再进行校正。当预热时间不足5分钟时，对仪器进行调零及调满度的操作均无效，仪器会发出声光提示信号（短促的四次声光提示信号）。校正的顺序是先调零，后调满度。
3、 低浓度甲烷调零
仪器开机预热15分钟后，使遥控器正对仪器的显示窗口，按一下“开关”键，仪器进入低浓度甲烷调零状态，此时仪器的千位数显示“0”并闪烁。
将仪器置于新鲜空气中，或对仪器探头通入纯净的标准空气，流量为200mL/min，待读数稳定后，按一下遥控器的“向下”键，仪器即自动归零。
仪器调零以后，如果要取消刚才的调零操作，按一下遥控器的“向上”键即可。但是，如果调零以后又按了遥控器的“开关”或“转换”键，就无法取消刚才的调零操作。
当开机预热时间不足5分钟时，仪器不执行调零指令，并有声光提示。
4、低浓度甲烷调满度
低浓度甲烷调零以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入低浓度甲烷调满度状态，此时仪器的千位数显示“1”并闪烁。
对仪器探头通入1．00~3．00%的甲烷标准气，流量为200mL/min，待读数稳定后，通过按遥控器的“向上”、“向下”键，使仪器的显示值与所用标准气体浓度一致即可。
仪器的低浓度甲烷满度调节范围：显示值在0.30~0.50%且黑白元件的灵敏度大于5mV/1%CH4时，调小无效，调大有效；显示值大于0.50%且黑白元件的灵敏度在5~30mV/1%CH4时，调小、调大都有效。在上述范围之外时，调大、调小都无效。调满度无效时，仪器有声光提示信号。
5、高浓度甲烷调零
低浓度甲烷调满度以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入高浓度甲烷调零状态，此时仪器的千位数显示“0”并闪烁。
高浓度甲烷调零方法与低浓度甲烷调零方法相同。
高浓度甲烷调零应该在由低浓切换到高浓15分钟以后进行。当切换时间不足5分钟时，仪器不执行调零指令，并有声光提示。
6、高浓度甲烷调满度
高浓度甲烷调零以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入高浓度甲烷调满度状态，此时仪器的千位数显示“1”并闪烁。
对仪器探头通入10.0~50.0%的甲烷标准气，流量为200mL/min，待读数稳定后，通过按遥控器的“向上”、“向下”键，使仪器的显示值与所用标准气体浓度一致即可。
仪器的高浓度甲烷满度调节范围：显示值在5. 0~10. 0%且热导元件的灵敏度大于1.5mV/1%CH4时，调小无效，调大有效；显示值大于10. 0%且热导元件的灵敏度在1.5 ~3.5mV/1%CH4时，调小、调大都有效。在上述范围之外时，调大、调小都无效。调满度无效时，仪器有声光提示信号。
7、点设定
高浓度甲烷调满度以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入点设定状态，此时仪器的千位数显示“b”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设**。
8、 断电点设定
点设定以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入断电点设定状态，此时仪器的千位数显示“d”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定断电点。
9、复电点设定
断电点设定以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入复电点设定状态，此时仪器的千位数显示“F”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定复电点。
复电点设定以后，按一下遥控器的“转换”键或“开关”键，使仪器退出遥控状态。
10、 遥控器的使用方法
遥控器有四个键，分别是“开关”、“转换”、“向上”、“向下”。使用时，遥控器正对仪器的显示窗口，按一下“开关”键，仪器进入遥控状态，此时仪器的千位数显示“0”并闪烁。通过遥控器的“转换”键，可以将仪器按上述a~g的顺序依次切换参数，并可从千位数显示的符号加以区别各参数。在各参数状态下，通过遥控器的“向上”和“向下”键，可以调节该参数大小。详细的调节方法在本说明书4.2.1~4.2.7条中叙述。调节完后，再按一下“开关”键，仪器退出遥控状态，恢复正常的测量状态。当仪器在遥控状态的较小的一个参数（复电点设定）时，按一下“转换”键和按一下“开关”键效果一样，都能使仪器退出遥控状态。
四、 仪器的输出信号
1、频率输出
输出信号为频率时，除了有不同的频率范围以外，仪器的输出电路还有如下几种型式，以供用户订货时选择：
a) NPN三极管输出型式—三极管的集电极上拉输出，上拉电阻300欧/5V；输出电流：流入 50mA。输出引线接法：输出信号（三极管的集电极）接在大五芯插头3脚, 黄线。
b) PNP三极管输出型式—三极管的集电极开路输出，输出电流：流出 10mA/5Vp-p。输出引线接法：输出信号（三极管的集电极）接在大五芯插头3脚, 黄线。
2、 断电指令输出
断电指令输出电路型式如下：
PNP三极管输出型式—三极管的集电极开路输出，输出电流：流出 10mA/5Vp-p。输出引线接法：输出信号（三极管的集电极）接在五芯插头4脚, 绿线。