在煤礦生產中,隨著煤層采動,煤層中往往會涌出礦井瓦斯,它與空氣混合,當其體積百分比為5%~16%時,遇明火就會發生爆炸,給礦井的安全生產帶來巨大的威脅,因此,瓦斯傳感器對礦井安全顯得非常重要,瓦斯傳感器核心是黑白原件,經常在煤礦惡劣環境中使用,單位時間內可能造成黑白原件與過多的甲烷反應,造成與真值相差過大,所以,傳感器的檢定和日常校準是保證傳感器的準確性及煤礦安全監控系統正常運行的一個重要環節。
目前,礦井中常用的瓦斯傳感器可分為熱導式和熱效式兩大類。
熱導式瓦斯傳感器是利用瓦斯與空氣的導熱系數不同而測量瓦斯濃度的,這種傳感器在工作時需通入恒定的電流,將其加熱到一定的溫度(180左右),功耗較大,且其中的半導體熱敏電阻式傳感器受CO2和水蒸汽的影響較大,元件的一致性和互換性也較差,熱導式瓦斯檢測儀在測定低濃度的瓦斯時,輸出信號很小,誤差較大,因此,這類傳感器制成的瓦斯檢測儀適用于測量高濃度的瓦斯(5%~100%),目前這種傳感器在礦井中應用較少。
熱效式瓦斯傳感器(又稱熱催化式瓦斯傳感器),其工作原理是利用可燃氣體在催化劑的作用下進行無焰燃燒,產生熱量,使元件電阻因溫度升高而發生變化,測知瓦斯的濃度,霍爾電流傳感器這種傳感器的優點是精度較高,輸出信號較大(1%CH4時,輸出電壓可達15~20mV),且不受其他燃氣和灰塵存在的影響,它的缺點是元件表面溫度高(300~450),壽命短(多數國家均保證1年),功耗大(其加熱功率>1w,熱催化元件功耗為0.3~0.75w),易受硫,鉛,磷,氯等的化合物干擾而使催化劑中毒或元件壞死,降低其靈敏度,準確度,甚至誤報現象。
傳感器為什么有有效期,質量不過關的傳感器,一般1年內性能就下降,如果不能合理有效地進行安排校準與維護,將會大大縮短儀器的壽命。
礦井的日常標校和強制性檢定工作,都必須嚴格按照有關的計量檢定規程嚴格進行,至于校準,是指在規定條件下,為確定計量器具的精度準確及各功能的校準,而校準的規定是執行AQ1029,煤安規程及JJG678-2007催化燃燒式甲烷測定器檢定規程。
鉆安裝孔。
首先將油箱里的殘油清理干凈,用水進行沖洗最佳,在油箱上居中的平面上選擇鉆孔點,并且要考慮是否會與油箱里面部件相沖突,用開孔器在選定鉆孔點鉆好固定點,開始鉆孔,鉆孔時要避免鐵屑進入油箱內部,當中心孔加工完成,根據傳感器墊片的孔位,選擇較小的鉆頭來加工固定孔。
傳感器截斷。
首先量取油箱霍爾電壓傳感器內部高度,得到數值H,將油箱內部高度H-10mm=L(L為傳感器法蘭下端面到底部的高度),根據得到的L值,使用鋼鋸將多余的部分鋸斷即可,鋸斷之后,使用銼刀清理端面的細屑,保持端面平整,干凈,同時要將殘留在內外管間的鋁屑清理出來,將底部端子重新用螺絲固定,此時截斷步驟結束。
標定。
1,當傳感器被截斷后,必須重新進行標定。
2,標定過程只與浸入液位高度,浸入介質相關,與油箱容積無關。
模擬輸出標定方法。
傳感器標定前請確認該傳感器已與所配手持標定器(手持標定器說明見附錄1)相連,且打開標定器電源開關,同時準備好所需測量介質若干(該容器深度應大于傳感器量程范圍即可)。
將傳感器固定,其底部浸入的高度為客戶所定零位的液體高度,靜置10秒,按下標定器零點標定按鈕,當燈閃過之后,表示零位標定成功,此時輸出0V或4mA(即零位輸出)。
與步驟2類似,將傳感器浸入的高度與客戶所定的滿量程的液體高度對應,靜置10秒,按下標定器滿量程標定按鈕,當燈閃過之后,表示滿量程標定成功,此時輸出5V或10V,20mA(即滿位輸出)。
當零位和滿量程均標定成功之后,可手持傳感器上下液位移動,可以看到顯示儀表隨液位變化相應的變化。
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