三、KG3019型高低濃甲烷傳感器概述KG3019型高低濃甲烷傳感器是一種數(shù)字式的甲烷濃度測(cè)量?jī)x器。它采用三只發(fā)光數(shù)碼管顯示甲烷濃度的百分比數(shù)值，一只數(shù)碼管顯示正負(fù)號(hào)。當(dāng)甲烷濃度超限時(shí)，自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并且具有甲烷高低濃度自動(dòng)轉(zhuǎn)換檢測(cè)功能，適用各類瓦斯礦井，尤其在高瓦斯突出礦井更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。另外，該傳感器還能同各種類型、不同信號(hào)制式的系統(tǒng)或各類瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備相配套，如KJ92監(jiān)控系統(tǒng)、KJ4監(jiān)控系統(tǒng)、KJ2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、A1監(jiān)控系統(tǒng)、TF-200監(jiān)控系統(tǒng)等，以及KG7005型風(fēng)甲瓦斯閉鎖裝置、FDZB-1型風(fēng)電甲烷閉鎖裝置、KHJ1智能型甲烷斷電儀、KHJ2智能型甲烷斷電儀等。當(dāng)配接KP1005型遠(yuǎn)程斷電器后，還可以對(duì)動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行開(kāi)停控制。工作環(huán)境：溫度 0?40°C相對(duì)濕度 W98%大氣壓力 85?110kpa有瓦斯及煤塵爆炸危險(xiǎn)環(huán)境主要技術(shù)指標(biāo)甲烷傳感器測(cè)量范圍低濃元件工作，0?4.00%CH；高濃元件工作，0?40.0%CH44測(cè)量誤差如表3－1所示。報(bào)警點(diǎn)0.5%CH、1.0%CH、0.75%CH、3.00%CH可選擇。4 4 4 4報(bào)警方式：傳感器紅色燈光閃爍，蜂鳴器間斷聲響。輸出信號(hào)制式電流輸出1?5mA；頻率輸出200?1000Hz、5?15Hz，0?150?2000Hz，0?300?4000Hz。表3－1KG3019型高低濃甲烷傳感器測(cè)量誤差工作元件測(cè)量范圍(%CH)4基本誤差(%CH)40.00?1.00±0.10低濃元件>1.00?2.00±0.202.00?4.00±0.300.0?5.0±1.0>5.0?10.0±2.0高濃元件>10.0?20.0±3.0>20.0?30.0±4.0>30.0?40.0±5.0數(shù)顯分辨值低濃：0.01%CH；高濃：0.11%CH44供電電源9?24V,工作電流W100mA信號(hào)傳輸與本安供電最大距離2km工作方式電腦控制高低濃度自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)甲烷濃度低于3.5%時(shí),由低濃度元件進(jìn)行檢測(cè)；當(dāng)甲烷濃度超過(guò)或等于3.5%時(shí),由電腦控制自動(dòng)轉(zhuǎn)換到高濃度元件檢測(cè)；當(dāng)甲烷濃度下降至2%時(shí),又自動(dòng)轉(zhuǎn)換到低濃度元件工作。防爆型式礦用本安兼隔爆型,防爆標(biāo)志ExibdI外形尺寸175mmX78mmX138mm(見(jiàn)圖3-1)重量W2kg

工作原理甲烷傳感器對(duì)甲烷的檢測(cè)，是利用檢測(cè)元件將甲烷在空氣中的含量轉(zhuǎn)換成電量，測(cè)量這一電量，即測(cè)量了甲烷濃度(見(jiàn)圖3-2)。diIto11?為高濃度零點(diǎn)電位器(Wl)3?為低濃零點(diǎn)電位器(W2)5?為高濃轉(zhuǎn)換按鈕(SW1)2?為高濃靈敏度電位器(W4)4?為低濃靈敏度電位器(W3)6?為復(fù)位按鈕(SW2)圖3-1 KG3019型高低濃甲烷傳感器外形及各按鈕功能示意圖圖3-2 圖3-2 KG3019型高低濃甲烷傳感器工作原理方框圖電量的形成：本儀器采用熱催化元件來(lái)檢測(cè)低濃度甲烷（0?3.5%CH）,4熱導(dǎo)元件檢測(cè)高濃度甲烷（2?40%CH）。4熱催化元件檢測(cè)原理：將經(jīng)過(guò)嚴(yán)格挑選搭配好的一對(duì)熱催化元件接入低濃電橋的兩個(gè)臂上（涂上催化劑的元件為黑色元件，即檢測(cè)元件，不涂催化劑的為白色補(bǔ)償元件），通以適當(dāng)?shù)墓ぷ麟娏?。在甲烷濃度為零時(shí)，將電橋調(diào)至平衡狀態(tài)。當(dāng)有甲烷與黑色催化元件接觸時(shí)，甲烷借元件原有的溫度而無(wú)焰燃燒，使元件溫度增加，元件阻值增加（阻值增量的大小與甲烷濃度成正比），電橋失去平衡，電橋輸出端電位差增加，測(cè)量這一電位差，即熱導(dǎo)元件檢測(cè)原理：熱導(dǎo)元件是由鉑合金制成的米粒狀元件，其中一個(gè)裝在密封的氣室中為溫度補(bǔ)償元件，另一個(gè)裝在不密封的氣室中為檢測(cè)元件。根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，各種氣體的性能是不相同的。假定空氣的熱導(dǎo)率為1，則甲烷的熱導(dǎo)率約為1.318。將經(jīng)過(guò)嚴(yán)格挑選搭配好的一對(duì)熱導(dǎo)元件接入高濃電橋的兩個(gè)電臂上，通以適當(dāng)?shù)墓ぷ麟娏?。在甲烷濃度為零時(shí)將高濃電橋調(diào)至平衡狀態(tài)。當(dāng)有甲烷氣體存在時(shí)，由于補(bǔ)償元件裝在密封的氣室中，它可以和外界的氣體接觸。由于甲烷的熱導(dǎo)率比空氣大，結(jié)果使與甲烷氣體接觸的檢測(cè)元件被帶走的熱量比只與空氣接觸的補(bǔ)償元件被帶走的熱量多，因而使檢測(cè)元件溫度下降，電阻值減少，高濃電橋失去平衡，高濃電橋輸出端電位差增加，此電位差與甲烷濃度成正比，測(cè)量本傳感器可通過(guò)一電纜（4芯）接入電源和輸出信號(hào)。插座的第一腳為正電源線（棕色），第二腳為負(fù)電源線（黑或綠白線），第三腳為信號(hào)線（藍(lán)色），第四腳為斷電控制信號(hào)線（白色）。接通電源后，可按下列方法調(diào)零校準(zhǔn)：（1）調(diào)整低濃零點(diǎn)與靈敏度調(diào)整零點(diǎn)：用小螺絲刀輕輕旋轉(zhuǎn)零點(diǎn)電位器（順時(shí)針調(diào)大），待顯示值為0.00時(shí)，停止調(diào)整。標(biāo)定靈敏度：將濃度為2.00%的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣樣通入傳感器的氣室（流量為300毫升/分），待顯示穩(wěn)定后，用小螺絲刀輕輕旋轉(zhuǎn)靈敏度電位器（順時(shí)針調(diào)大），待顯示器顯示2.00時(shí)，停止調(diào)整。通入新鮮空氣，能正確回到零點(diǎn)，說(shuō)明已調(diào)整好，否則重復(fù)步驟a和b（注：如果靈敏度電位器調(diào)節(jié)圈數(shù)過(guò)多，可能影響零點(diǎn)）。（2） 調(diào)整高濃零點(diǎn)與靈敏度按一下高濃轉(zhuǎn)換按鈕，使之轉(zhuǎn)到高濃：調(diào)整零點(diǎn)：用小螺絲刀輕輕旋轉(zhuǎn)零點(diǎn)電位器（順時(shí)針調(diào)大），待顯示值為0.0時(shí)，停止調(diào)整。標(biāo)定靈敏度：將濃度為2.0%的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣樣通入傳感器的氣室（流量為300毫升/分），待顯示值穩(wěn)定后，用小螺絲刀輕輕旋轉(zhuǎn)靈敏度電位器（順時(shí)針調(diào)大），顯示器顯示2.0時(shí)，停止調(diào)整。通入新鮮空氣，能正確回到零點(diǎn)，說(shuō)明已調(diào)整好，否則重復(fù)步驟a和b（注：如果靈敏度電位器調(diào)節(jié)圈數(shù)過(guò)多，可能影響零點(diǎn)）。高濃調(diào)整好后，按一下復(fù)位按鈕，使之轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。5維修與復(fù)校傳感器使用一段時(shí)間后，為了保證檢測(cè)準(zhǔn)確度，必須對(duì)其經(jīng)常性地、定期地校準(zhǔn)。（1）傳感器本身測(cè)量誤差主要決定于催化元件的誤差，若長(zhǎng)期使用而不校準(zhǔn)，則誤差就會(huì)加大，因此建議每隔一周進(jìn)行一次調(diào)零及靈敏度校準(zhǔn)。（2）最好每半年更換一次催化元件。（3）要根據(jù)作用場(chǎng)所的含塵量大小，定期進(jìn)行探頭清洗和電路復(fù)測(cè)。