1、GJG4（礦用紅外甲烷傳感器 使用說明書 特別提示: 安裝、使用產(chǎn)品前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書! 版 本：第1版 日 期：2008年8月 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/JLD 39-2008 GJG40礦用紅外甲烷傳感器 北京中煤安泰機(jī)電設(shè)備有限公司 1概述 GJG4 0礦用紅外甲烷傳感器是采用紅外光波測(cè)量模塊制成的固定式智能甲烷測(cè)量?jī)x表。該儀器適用 于煤礦井下各作業(yè)場(chǎng)所測(cè)量空氣中的甲烷濃度，并可用于甲烷抽放系統(tǒng)測(cè)量抽放氣體中甲烷氣體的濃 度。該儀器具有壽命長(zhǎng)、調(diào)校周期長(zhǎng)、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)；并具有紅外線遙控調(diào)校功能、超限聲光報(bào)警功 能和超限斷電指令輸出功能。儀器無如何調(diào)節(jié)孔以及需要調(diào)節(jié)的零件，密封性能好，工作更可

2、靠。該儀 器具有多種信號(hào)輸出制式，可選擇頻率量或數(shù)字量輸出，可與國(guó)內(nèi)各種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配套使用。 2產(chǎn)品分類 型號(hào)及含義 2.1 G J G 40 一測(cè)量范圍：040% CT 敏感元件類型：光學(xué)（紅外）元件 甲烷代號(hào) 10 產(chǎn)品類別“傳感器”代號(hào) 22 2.3 傳感器防爆型式采用礦用本質(zhì)安全兼隔爆型，防爆標(biāo)志為“ 外形尺寸：296mrfK 120mm 4.040% CH范圍時(shí)，當(dāng)甲烷濃度保持恒定時(shí)，傳感器的顯示值或輸出信號(hào)值（換算成甲烷濃度） 的變化量應(yīng)不超過 0.2 % CH。 3.6.2傳感器的基本誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定： 表1 測(cè)量范圍CH 基本誤差% CH4 0.00 1.00 0.10% C

3、H4 1.00 3.00 真值的 10% 3.00 4.00 0.30% CH4 4.00 40.0 真值的 10% 3.7 傳感器的響應(yīng)時(shí)間：W 20s 3.8 報(bào)警、斷電輸出功能 3.8.1報(bào)警功能 3.8.1.1 3.8.1.2 報(bào)警點(diǎn) 在04% CH范圍內(nèi)可調(diào)，出廠時(shí)設(shè)定為1.00 % CH,報(bào)警點(diǎn)誤差： 0.05% CH4 報(bào)警方式：聲、光 a) 聲級(jí)強(qiáng)度：80 dB(A)； 3.8.2 b) 光可見度：20m處清晰可見。 斷電輸出功能 a) b) c) 斷電點(diǎn)：可調(diào)，出廠時(shí)設(shè)定為1.5 % CH，斷電點(diǎn)誤差： 0.1 %。 復(fù)電點(diǎn)：可調(diào)，出廠時(shí)設(shè)定為1.0 % CH，復(fù)電點(diǎn)誤差：

4、0.1 %。 斷電信號(hào)輸出：5VDC/20mA的直流信號(hào)，或光電隔離輸出。 3.9傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備的最大傳輸距離為2km,使用電纜的單芯截面積大于1.5mm,其分布參數(shù)為：電 阻W 12.8 Q /km，電容W 0.06 卩 F/km，電感w 0.8mH/km。 0 uF , Li : 0 mH 3.10 本安參數(shù) a) U : 18.5V I i : 85mA b ) C: 4工作原理 4.1整機(jī)工作原理 A/D轉(zhuǎn)換電路、智能信號(hào)處理、顯示電路、 供給整機(jī)電路使用。 并由精密器件組成紅外模塊專用檢測(cè)電路。該檢測(cè) 儀器由電源電路、紅外模塊工作電路及信號(hào)放大電路、 報(bào)警/斷電電路、信號(hào)輸出電路等

5、構(gòu)成。 電源電路將配接設(shè)備提供的電源穩(wěn)壓為5V電壓， 甲烷氣體檢測(cè)元件采用紅外光波甲烷檢測(cè)模塊， 電路輸出的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路處理后，供后續(xù)電路使用。 報(bào)警/斷電電路由蜂鳴器、發(fā)光二極管和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。當(dāng)甲烷濃度超過設(shè)定的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，儀器會(huì) 發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。當(dāng)甲烷濃度超過設(shè)定的斷電點(diǎn)時(shí)，儀器會(huì)有斷電指令信號(hào)輸出；甲烷濃度超過斷電 點(diǎn)以后，只有當(dāng)甲烷濃度降低到設(shè)定的復(fù)電點(diǎn)以下時(shí)，儀器才會(huì)解除斷電指令輸出。 4.2儀器的功能介紹 儀器剛通電開機(jī)后，顯示單片機(jī)軟件的版本信息，儀器內(nèi)部進(jìn)行自檢。自檢結(jié)果正常后，進(jìn)入工作 狀態(tài)。 復(fù)電點(diǎn)。對(duì)儀器 儀器進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，可通過遙控器對(duì)儀器進(jìn)行校正或設(shè)

6、定報(bào)警點(diǎn)、斷電點(diǎn)、 進(jìn)行校正應(yīng)該在儀器通電預(yù)熱15分鐘后進(jìn)行。 5使用方法 5.1安裝 儀器應(yīng)安裝在井下無淋水的地點(diǎn)。 儀器的五芯插頭的引腳或喇叭口引線排列如下： 1腳-電源正，紅線； 2腳-電源負(fù)，黑線； 3腳-輸出信號(hào)，黃線； 4腳-斷電指令輸出，藍(lán)線； 5腳-電源正(斷電指令輸出時(shí)使用)，綠線。 5.2調(diào)校與設(shè)置 通過遙控器，用戶可對(duì)儀器的如下七個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整或設(shè)定: a) b) c) d) e) 甲烷零點(diǎn); 甲烷滿度; 報(bào)警點(diǎn)； 斷電點(diǎn)； 復(fù)電點(diǎn)。 儀器正常使用時(shí)，按照相關(guān)規(guī)程要求其校正周期應(yīng)不超過15天。由于紅外檢測(cè)模塊具有優(yōu)良的工 作穩(wěn)定性，校正間隔可適當(dāng)增加，但一般不超過30天為

7、宜。校正時(shí)推薦使用純凈的標(biāo)準(zhǔn)空氣或氮?dú)膺M(jìn) 行調(diào)零，滿度校正時(shí)宜使用濃度為量程的40.0%左右的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體；地面校正時(shí)，可在空氣新鮮的環(huán) 境中進(jìn)行調(diào)零。 儀器開機(jī)預(yù)熱以后，再進(jìn)行校正。當(dāng)預(yù)熱時(shí)間不足5分鐘時(shí)， 效，儀器會(huì)發(fā)出聲光提示信號(hào)(短促的四次聲光提示信號(hào)) 校正的順序是先調(diào)零，后調(diào)滿度。 5.2.1 調(diào)零 儀器開機(jī)預(yù)熱15分鐘后，使遙控器正對(duì)儀器的顯示窗口，按一下 此時(shí)儀器的千位數(shù)顯示“ 0”并閃爍。 將儀器置于新鮮空氣中，或?qū)x器探頭通入純凈的標(biāo)準(zhǔn)空氣或氮?dú)猓?定后，按一下遙控器的“向下”鍵，儀器即自動(dòng)歸零。 儀器調(diào)零以后，如果要取消剛才的調(diào)零操作，按一下遙控器的“向上”鍵即可。但是，

8、如果調(diào)零以 后又按了遙控器的“開關(guān)”或“轉(zhuǎn)換”鍵，就無法取消剛才的調(diào)零操作。 當(dāng)開機(jī)預(yù)熱時(shí)間不足 5分鐘時(shí)，儀器不執(zhí)行調(diào)零指令，并有聲光提示。 5.2.2 調(diào)滿度 儀器調(diào)零以后，按一下遙控器的“轉(zhuǎn)換”鍵，儀器進(jìn)入調(diào)滿度狀態(tài)，此時(shí)儀器的千位數(shù)顯示“ 并閃爍。 對(duì)儀器探頭通入濃度為量程的40%左右的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體，流量為150mL/min，待讀數(shù)穩(wěn)定后，通過 按遙控器的“向上”、“向下”鍵，使儀器的顯示值與所用標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度一致即可。 5.2.3報(bào)警點(diǎn)設(shè)定 高濃度甲烷調(diào)滿度以后，按一下遙控器的“轉(zhuǎn)換”鍵，儀器進(jìn)入報(bào)警點(diǎn)設(shè)定狀態(tài)，此時(shí)儀器的千位 數(shù)顯示“ b”并閃爍。通過按遙控器的 5.2.4 斷電點(diǎn)設(shè)

9、定 報(bào)警點(diǎn)設(shè)定以后，按一下遙控器的 “ d ”并閃爍。通過按遙控器的“向上” 5.2.5復(fù)電點(diǎn)設(shè)定 斷電點(diǎn)設(shè)定以后，按一下遙控器的 “F”并閃爍。通過按遙控器的“向上” 復(fù)電點(diǎn)設(shè)定以后，按一下遙控器的 5.2.6報(bào)警功能的關(guān)閉 當(dāng)儀器用于管道測(cè)量時(shí)，可以通過遙控器將報(bào)警功能、斷電功能關(guān)閉。 5.3遙控器的使用方法 遙控器有四個(gè)鍵，分別是“開關(guān)”、“轉(zhuǎn)換”、“向上”、“向下”。使用時(shí)，遙控器正對(duì)儀器的顯示窗 口，按一下“開關(guān)”鍵，儀器進(jìn)入遙控狀態(tài)，此時(shí)儀器的千位數(shù)顯示“0”并閃爍。通過遙控器的“轉(zhuǎn) 換”鍵，可以將儀器按上述 ag的順序依次切換參數(shù)，并可從千位數(shù)顯示的符號(hào)加以區(qū)別各參數(shù)。在各 對(duì)儀

10、器進(jìn)行調(diào)零及調(diào)滿度的操作均無 “開關(guān)”鍵，儀器進(jìn)入調(diào)零狀態(tài), 流量為 200mL/min，待讀數(shù)穩(wěn) 1” “向上”、“向下”鍵，即可設(shè)定報(bào)警點(diǎn)。 “轉(zhuǎn)換”鍵，儀器進(jìn)入斷電點(diǎn)設(shè)定狀態(tài)，此時(shí)儀器的千位數(shù)顯示 、“向下”鍵，即可設(shè)定斷電點(diǎn)。 “轉(zhuǎn)換”鍵，儀器進(jìn)入復(fù)電點(diǎn)設(shè)定狀態(tài)，此時(shí)儀器的千位數(shù)顯示 、“向下”鍵，即可設(shè)定復(fù)電點(diǎn)。 “轉(zhuǎn)換”鍵或“開關(guān)”鍵，使儀器退出遙控狀態(tài)。 參數(shù)狀態(tài)下，通過遙控器的“向上”和“向下”鍵，可以調(diào)節(jié)該參數(shù)大小。詳細(xì)的調(diào)節(jié)方法在本說明書 4.2.14.2.7 條中敘述。調(diào)節(jié)完后，再按一下“開關(guān)”鍵，儀器退出遙控狀態(tài)，恢復(fù)正常的測(cè)量狀態(tài)。 當(dāng)儀器在遙控狀態(tài)的最后一個(gè)參數(shù)（復(fù)

11、電點(diǎn)設(shè)定）時(shí)，按一下“轉(zhuǎn)換”鍵和按一下“開關(guān)” 都能使儀器退出遙控狀態(tài)。 5.4儀器的輸出信號(hào) 5.4.1 頻率輸出 輸出信號(hào)為頻率時(shí)，除了有不同的頻率范圍以外，儀器的輸出電路還有如下幾種型式， 貨時(shí)選擇： a）NPN極管輸出型式一三極管的集電極上拉輸出，上拉電阻 輸出引線接法：輸出信號(hào)（三極管的集電極）接在大五芯插頭3腳， b）PNP三極管輸出型式一三極管的集電極開路輸出，輸出電流： 輸出信號(hào)（三極管的集電極）接在大五芯插頭3腳，黃線。 5.4.2數(shù)字信號(hào)輸出：調(diào)制式數(shù)字信號(hào)。 5.4.3斷電指令輸出 斷電指令輸出電路型式如下： PNP三極管輸出型式一三極管的集電極開路輸出，輸出電流：流出

12、輸出信號(hào)（三極管的集電極）接在五芯插頭4腳，綠線。 鍵效果一樣, 以供用戶訂 流入 50mA。 300歐/5V ;輸出電流： 黃線。 流出10mA/5VP-P。輸出引線接法: 10mA/5Vp-p。輸出引線接法: 6使用與維護(hù) 6.1新儀器的啟用 通過試驗(yàn)后再下井安裝投入 用戶收到新儀器后，應(yīng)在地面與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)設(shè)備和配接設(shè)備連接， 使用，以確認(rèn)儀器的各項(xiàng)性能完好。 6.2儀器的收藏 儀器長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)放置在空氣新鮮、干燥、無腐蝕氣體、無輻射、無強(qiáng)烈震動(dòng)的環(huán)境中。當(dāng)儀器 再次啟用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行校正，并檢查儀器的穩(wěn)定性，以確保儀器的正常使用。 6.3更換紅外模塊 當(dāng)儀器的黑白元件靈敏度降低到5 m

13、V/1%CH4時(shí)，或黑白元件的穩(wěn)定性不好時(shí)，或黑白元件的中點(diǎn) 電壓偏離太大時(shí)，應(yīng)更換黑白元件。更換黑白元件時(shí)，應(yīng)注意元件的極性，不能焊反。更換黑白元件的 同時(shí)，應(yīng)對(duì)補(bǔ)償電阻一起更換。補(bǔ)償電阻值一般寫在黑白元件上，實(shí)際電阻值與要求的補(bǔ)償電阻值之間 的誤差不得超過 5歐。補(bǔ)償電阻的焊接位置在電路板的右下方標(biāo)有R*的焊盤上。電路板上留有兩個(gè)電 阻串聯(lián)的位置，當(dāng)只有一個(gè)補(bǔ)償電阻而不需要串聯(lián)時(shí)，應(yīng)跨過中間兩個(gè)焊盤， 直接將補(bǔ)償電阻焊在兩端 的焊盤上。更換過黑白元件的儀器，必須進(jìn)行校正，方可下井使用。 6.4更換熱導(dǎo)元件 當(dāng)儀器的熱導(dǎo)元件靈敏度降低到1.5 mV/1%CH4時(shí)，或熱導(dǎo)元件的穩(wěn)定性不好時(shí)，或

14、熱導(dǎo)元件的中 點(diǎn)電壓偏離太大時(shí)，應(yīng)更換熱導(dǎo)元件。更換熱導(dǎo)元件時(shí)，應(yīng)注意元件的極性，不能焊反。更換過熱導(dǎo)元 件的儀器，應(yīng)進(jìn)行校正，方可下井使用。 7注意事項(xiàng) 7.1 件、 7.2 修。 用戶不能隨意更改儀器的電路結(jié)構(gòu)及元件參數(shù)，以免影響儀器的防爆性能。儀器的外殼、黑白元 熱導(dǎo)元件等重要配件，應(yīng)從儀器的生產(chǎn)廠家購(gòu)買，嚴(yán)禁代用，以確保儀器的防爆性能。 當(dāng)儀器自檢結(jié)果不正常時(shí)，不進(jìn)入工作狀態(tài)，儀器的顯示不變。此時(shí)表明儀器有故障，應(yīng)進(jìn)行維 7.3當(dāng)黑白元件的一臂發(fā)生開路或短路故障時(shí)，儀器的千位數(shù)碼管的下半部分顯示一個(gè)小圓圈并閃爍。 此時(shí)，不管甲烷濃度高低，只由高濃電橋單獨(dú)工作，而不會(huì)切換到低濃電橋工作。

15、 7.4當(dāng)熱導(dǎo)元件的一臂發(fā)生開路或短路故障時(shí)，儀器的千位數(shù)碼管的上半部分顯示一個(gè)小圓圈并閃爍。 此時(shí)，不管甲烷濃度高低，只由低濃電橋單獨(dú)工作，而不會(huì)切換到高濃電橋工作。高濃電橋損壞以后， 當(dāng)甲烷濃度達(dá)到4.00%以上時(shí)，為了保護(hù)黑白元件，電橋間斷工作，顯示器閃爍，顯示的值只能作為參 考。保護(hù)狀態(tài)下低濃電橋每3分鐘工作15秒。當(dāng)甲烷濃度低于 4.00%時(shí)，低濃電橋恢復(fù)正常工作。 7.5當(dāng)熱導(dǎo)元件和黑白元件都發(fā)生故障時(shí)，儀器的四位數(shù)碼管顯示“-”。 7.6當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行維修。維修應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)的技術(shù)人員進(jìn)行。用戶無法排除 儀器的故障時(shí)，應(yīng)寄回生產(chǎn)廠家或通知生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)維修。 7.

16、7儀器只能和本說明書規(guī)定的設(shè)備連接，和其它設(shè)備連接時(shí)應(yīng)進(jìn)行防爆聯(lián)檢。 7.8維修時(shí)不得隨意改變本安電路及其關(guān)聯(lián)電路電氣元件的參數(shù)、規(guī)格、型號(hào)。 8儀器的成套性 儀器出廠時(shí)，包括下列內(nèi)容： a）GJG/40礦用紅外甲烷傳感器一臺(tái); b）插頭電纜線一根； c）使用說明書一本； d）產(chǎn)品合格證一張； 9訂貨須知 9.1儀器的信號(hào)輸出電路型式，應(yīng)在訂貨合同中注明。 9.2儀器是否需要斷電信號(hào)輸出及輸出電路型式，應(yīng)在訂貨合同中注明。 10制造商： 生產(chǎn)廠家：北京中煤安泰機(jī)電設(shè)備有限公司 地 址：北京市通州區(qū)梨園鎮(zhèn)料器路 郵政編碼：101121 聯(lián)系電話81524470 聯(lián)系人：郭增生（總經(jīng)理） 配接設(shè)備： KJ78(B)-F礦用本安型讀卡分站 a) 產(chǎn)品名稱：KJ78(B)-F礦用本安型讀卡分站 b) 防爆型式：礦用本質(zhì)安全型 c) 防爆標(biāo)志：ExibI d) 安全標(biāo)志證號(hào)：申辦中 e) 防爆合格證號(hào)：申辦中 f) 關(guān)聯(lián)設(shè)備: 生產(chǎn)單位：北京中煤安