甲烷传感器

上海大学2012～2013学年冬季学期研究生课程考试

文献阅读报告

课程名称：《光通信技术》课程编号：071000909

题目: 研究生姓名: 学号: 论文评语:

成绩: 任课教师: 付敬奇

评阅日期:

红外差分甲烷传感器

秦自杰

（上海大学机电工程与自动化学院，上海200072）

摘要：要提高红外吸收甲烷传感器的检测精度，必须要提高误差的补偿。差分吸收技术是进行误差补偿，减少各种干扰的有效途径。基于红外差分检测原理，设计一种新型双波长差分甲烷传感器。通过一个旋转滤光盘控制滤波和光的通过，使参考光和测量光分时通过光路，该单光源单光路单探测器结构，既消除了光源功率波动、光路损耗带来的误差，又消除了探测器的不稳定带来的误差，提高了检测精度。实验结果表明，在0～6%浓度范围内，该传感器最大相对误差小于1%。

关键词：甲烷；气体传感器；红外光谱吸收；差分

Methane gas sensor based on infrared different detection

QIN Zi-jie

(School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China)

Abstract：To improve the detecting precision of methane gas sensor based on infrared absorption, the key method is to compensate the errors. Differential absorption techniques are effective to compensate the errors and reduce different kinds of interferences. On the basis of infrared differential detection, a new dual-wavelength difference methane sensor was designed. A rotating filter was used to control the filtering and the passing routine of light, which made the detecting light and reference light pass through the optical path at different time. The sensor eliminates the errors caused by the source power fluctuations, the light-path loss and the detector instability. The experiment results show that the sensor has high measurement precision：in the concentration range of 0～6%, the maximum relative error is less than 1%.

Keywords：methane; gas sensor; infrared spectrum absorption; differential

0 引言

甲烷易燃易爆，是矿井瓦斯的主要成分，是威胁煤矿安全生产的第一因素。因此，研究一种检测方法，实时准确地检测甲烷浓度对煤矿安全生产有重要意义。目前，甲烷浓度的检测方法主要有载体催化法、热传导法、光干涉法和光谱吸收法。红外光谱吸收法是由光谱分析技术发展的一种新方法，是利用不同气体对红外光有不同的特征吸收峰来实现的。利用这种原理制成的瓦斯传感器不仅可以克服传统催化元件反应速度慢、寿命短和调校周期短的缺陷［2］，还具有选择性好、灵敏度高等优点。用光谱吸收法检测甲烷浓度时，采用差分吸收技术和波长调制技术来减少各种干扰，以提高检测精度［1］。本文以通用的LED作为光源，利用旋转滤光盘控制滤光，设计了采用单光源单光路单探测器结构的双波长差分甲烷传感器。

1 红外吸收检测原理

当红外光经过某种物质时，部分能量会被该物质分子吸收而转换成分子的振动和转动能

量。不同的物质因分子结构不同会具有各自的特征吸收谱线，据此可以进行物质的定性分析。

对于同一物质，浓度不同，其吸收曲线形状不变，只是同一波长下吸光度随着浓度的增大而

增大，据此可以进行物质的定量分析。

朗伯比尔定律反映物质对光的吸收关系，是红外吸收法测量气体浓度的理论依据：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度A 与吸光物质的浓度C 及吸收层厚度Ｌ成正比

［16］

：

()C L

0()()I I e α

λλλ-= （1）

()

()

()0ln

I A C L I

λα

λλ== （2）

式中： 0()I λ为入射光的强度；()I λ为透射光的强度；()αλ为吸收系数，与光的波长

有关。

2 双波长差分检测法

由朗伯比尔定律可得：

0()1

ln

()()

I C L

I λαλλ=

（3）

从式（3）可知，如果()L αλ已知，那么通过检测 0()()

I I λλ就可以得到甲烷气体

的浓C 。但是，测量时光源的不稳定，光电器件的零温飘等，这些因素都会给测量结果带来

误差，直接影响传感器的测量准确度。因此，提出一种检测方法来去除这些干扰带来的误差是提高红外瓦斯传感器检测精度的核心。差分吸收法就是通过差分来减少各种干扰带来的误差。

差分吸收法把光源发出的光束分成2路信息：一路是带有被测气体吸收后的信息（称为测量信息）；另一路是带有未经被测气体吸收的信息（称为参考信息）。由于2路信息拥有一些共同的不稳定因素和干扰因素，通过测量信息与参考信息相比即可消除2路信息共有的不利因素。

光波通过气体时，考虑到光路散射、干扰气体吸收等光路干扰因素，朗伯－比尔定律可表示为

0()()exp[()()]I I C L λλαλβλ=-+ （4） 式中()βλ代表光路干扰效应，是一个随机变量。为了消除()βλ项，通过选用2个波长，分别对应某种待测气体的吸收峰波长（工作波长）和弱吸收波长（参考波长）。若2个波长相距极近，且同时或相差很短时间内通过待测气体，则()βλ项对二者的影响可认为相等，这样通过差分处理即可很好地消除()βλ的干扰。图1为双波长差分吸收法检测原理图。

图1 双波长差分原理框图

Fig.1 Principle diagram of double-wacelength difference detection

两束不同波长的光通过被测气体，输出光强分别为

101

11()()e x p [

()

()]I I C L λλ

αλβ

λ=

-+ （5）

20222()()exp[()()]

I I C L λλαλβλ=-+ （6）

式中：1λ为工作波长；2λ为参考波长。两式相比，可得待测气体的浓度：

()

()0112112022()()

1

ln

ln [()()]()()

I I C L I I λλβλβ

λαλαλλλ??=

--?-?????-??

（7）

由于()

()1

2βλβ

λ=。适当调节光学系统使0102()

()

I I λλ=，则气体浓度为

2121()1

ln

[()()]()

I C L

I λαλαλλ=

- （8）

从上式可以看出双波长差分法不仅消除了光源输出光功率不稳定的影响，还消除了光路上散射，干扰气体吸收和光纤接头不稳定带来的误差［15］。

3 甲烷气体传感器设计方案

在利用上面的双波长差分法测甲烷浓度时，2个探测器的性能不可能完全一致，所以探测器的不稳定也会带来误差。因此，本文采用单光源单光路单探测器结构，设计了改进的双波长差分甲烷气体传感器。

传感器结构如图2所示，LED 发出的光经过准直之后由滤光盘进行滤光，进入气室被气体分子吸收后，再由探测器转为电信号经放大处理电路送入单片机。单片机输出信号控制步进电机带动滤光盘转动。由于光电探测器都有一定惰性，因此，数据采样同步信号相对以上周期信号有一定延迟。

图2 传感器结构图

Fig.2 Structure of sensor

3.1 传感器主要元件

3.1.1传感器光源的选择

甲烷的结合带232v v +和泛频带32v 分别位于1.3m μ和1.6m μ附近。根据HITRAN 数据库，结合带和泛频带的波长分别为 1.331m μ和 1.653m μ，谱线强 度分别为 1.62×10-22

1

2

/cm

molecule cm

--?，1.31×10-2112/cm molecule cm --?。所以1.653m μ处谱线强度是

1.331m μ处的将近10倍。而且1.653m μ附近无其他气体的吸收干扰，1.331m μ处有一个水的吸收谱线的干扰。综合考虑选择中心波长为1.653m μ的LED 作为传感器光源［4］。 3.1.2 旋转滤光盘

旋转滤光盘结构如图3所示，滤光片F1、F2分别对应中心波长1λ（1.653m μ）和2λ（1.6m μ），S1、S2是2个不透光的反射镜。单片机控制步进电机带动旋转滤光盘转动，转动一个周期有4个停止位置：在位置1时，波长为1λ的测量光通过；位置2时，没有光通过，为防止光源过热光被反射镜反射到与入射光垂直的方向；位置3时，波长为2λ的参考光通过；位置4时，没有光通过。

图3 旋转滤光盘

Fig.3 Rotating filter

3.1.3气室

传感器气室采用半开放式气室，结构如图4所示，内壁有2个反射面，光经2个反射面不断反射以增加光程，从而达到增加有效传感长度的目的［14］

。气室两头采用防尘网结构，这

样不仅可以加快气体扩散提高响应速度，而且可以有效防止尘粒和外界光的干扰。通过调节

入射光角度可以动态调节光程。

Fig.4 Structure of gas cell

3.2工作原理

旋转滤光盘转动一个周期有4个停止位置，探测器在一个周期内接收到的4个信号为

110111()()exp[()()]()I I I C L D B t λλαλβλ==-+++ （9）

2()I D B t =+ （10）

320222()()exp[()()]()I I I C L D B t λλαλβλ==

-+++ （11） 4()

I D B t =+ （12）

式中：D 为探测器零漂；()B t 为背景光干扰。由于相邻2次停止位置时间相差极近，此时的背景光干扰可以认为相等。这样，相邻2次信号相减就消除了背景光和探测器零漂的影响。通过测量()()1

2

3

4

I

I I I --就可以计算出气体浓度。利用改进的旋转滤光盘进行差分处

理，除了光源不稳定，和光路干扰等因素，探测器零漂背景光干扰也都被消除掉，提高了检测结果的准确度。

4 浓度标定与实验

单片机接收到电压信号，经过计算得到测量信号与参考信号比为

[]{}

011121234

022()()ex p ()()()()

I K I I K C L I I I K λλαλαλλλ-=

=

--- （13）

为了方便测量，实验时，先调整滤光片消光比使的通过2个滤光片的光强相等，则输出信号

简化为

[]{}

121234

ex p ()()I I K C L I I αλαλ-=

=--- （14）

这就是输出电压信号与气体浓度的关系。

由于所用仪器和实验操作环境不同，会导致吸收系数有一定变化，大小不能确定。因此，为了结果正准确，实际测量时并不是根据上述关系式来计算得到浓度，而是在一定环境下采用一系列不同浓度的标准气体来标定得到气体浓度。标定开始，先用洁净空气吹洗气室，调整滤光片使2个波长的光强相等，再将不同浓度的标准气体通入气室，得到一组输出电压值。 用MATLAB 软件将测量结果进行三项式拟合，拟合到的输出电压与浓度关系式为

［3］

3

2

0.0639 1.0837.77819.813

C K

K

K =-+-+ （15）

根据这个关系式测得甲烷浓度数据如表所示，可以看出，在（0～6）%浓度范围内，最大测量误差为0.05%，最大相对误差小于1%，有着较好的准确度。

表1 浓度测量结果

Table 1 Measurement results of concentration

标准值%

测量值% 0.01 0.98 1.96 2.96 4.03 5.05 5.97

误差% 0.01 0.02 0.04 0.04 0.03 0.05 0.03

5 结语

传感器采用单光源单光路单探测器结构，消除了光源功率波动的影响，以及光路损耗和探测器的不稳定带来的误差。传感气室可根据需要，方便地调整系统灵敏度。标定时，用数学软件进行多项式拟合，在精度要求范围内简化了计算。实验结果的最大测量误差为0.05%，最大相对误差小于1%。在浓度标定时，以一定间隔标定多个温度点值，测量时根据温度范围选择测量式，会减少温度变化的影响，使测量结果更准确。

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甲烷传感器调校

甲烷传感器井下调校措施 一、概述 为了保证我矿安全监控系统运行稳定，做到“监控有效，断电可靠”，按照《煤矿安全规程》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）及相关文件的要求，根据本单位实际特编制本措施。待会审后，贯彻执行。 二、安全技术措施 2、井下现场甲烷传感器调校及瓦斯断电试验 在用甲烷传感器每隔10天必须在井下现场更换、调校一次，且同时进行瓦斯超限断电试验，并必须制定计划报矿主要技术负责人或其代理人审批后实施。 （1）、甲烷传感器井下调校及瓦斯超限断电试验的具体流程为： ①按照要求，监控中心负责做好甲烷传感器调校及瓦斯超限断电试验计划，报矿主要技术负责人或其代理人审批，计划应包括现场调校和断电试验的时间、地点等。甲烷传感器调校及瓦斯超限断电试验计划一式两份，一份交调度室，一份自己留存。 ②调校和试断电当班，监测工必须到现场，在生产单位跟班班长和当班测气员的配合下，进行更换、调校和断电试验，并汇报调度室。

③得到生产单位和调度所的确认后，测气员开始检查巷道中的瓦斯，在巷道中的瓦斯稳定、瓦斯浓度不大于0.8%且被控开关负荷侧有电的情况下，才允许进行甲烷传感器调校和瓦斯超限断电试验。 ④当班监测工向监控机房电话汇报要求试断电，监控机房值班员接到电话，在待调校和瓦斯断电试验的甲烷传感器测点定义名称前加“调校”二字保存确认，电话通知井下监测工。 ⑤井下监测工收到电话确认后，开始对现场待调校和断电试验的甲烷传感器进行更换。 ⑥待瓦斯值显示稳定后，井下监测工开始对现场甲烷传感器调校和瓦斯断电试验。 ⑦调校和瓦斯断电试验成功后，观察该甲烷传感器运行正常约5分钟，井下监测工才可以电话汇报监控机房确认断电试验结束，监控机房值班员立即恢复原测点定义，同时做好调校和试断电记录。 ⑧此时，监控系统会自动复电，生产单位跟班班长可通知电工送电，当班监测工填好调校记录并签字。 （2）、低浓度甲烷传感器调校方法： 调校方法按AQ1029-2007标准（附录B）执行，调校选用1%~2%（不含2%）甲烷校准气样，并超过断电浓度。 （3）、注意事项：

GJC4矿用低浓度甲烷传感器说明书瓦斯

1国家安全标志证号：MFB040052 GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器（以下简称传感器）是为满足我国煤矿监测井下甲烷的需要而研制的。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给关联设备，并具有就地显示甲烷浓度值、超限声光报警、断电功能及超高浓度断电保护载体催化元件等功能。适宜在有瓦斯煤尘爆炸危险的煤矿井下采掘工作面、机电峒室、回风巷道等地点固定使用。 2 型号及含义 G J C 4 ┬┬┬┬ ││││ │││└────测量范围，0～4% CH4 ││└──────催化式 │└────────测量甲烷用 └──────────传感器 传感器执行AQ 6203-2006行业标准和Q/AHSZ 12-2008企业标准。 传感器防爆型式为矿用本质安全兼隔爆型，防爆标志为“ExibdⅠ”。 3 主要特点 ?传感器采用新型单片机元件，电路结构简单，性能可靠，便于维护与调试。 ?传感器采用新标准的载体催化元件，使仪器性能更加稳定。 ?采用遥控发送器调校零点、灵敏度、报警点等功能，使调校方便简单。 ?传感器具有断电控制功能，并可任意设置断电点。 ?传感器采用新型开关电源，降低整机功耗，增加了传输距离。 ?传感器具有故障自检功能，便于使用和维护。 ?传感器在甲烷浓度超过4%CH4时，电路能切断催化元件电源以保护载体催化元件，并锁定所显示数值在超限状态。 ?传感器采用不锈钢做外壳，大大增加了仪器的抗冲击能力。 4 主要技术参数 ?使用环境条件 ①环境温度：0℃～+40℃； ②平均相对湿度：≤98%； ③大气压力：（80～116）kPa； ④风速：≤8m/s。 ⑤H2S气体浓度小于6×10-6。 ⑥使用场所：在具有甲烷、煤尘爆炸性气体混合物的煤矿井下且无显著震动和冲击的场合使 用。 ?主要技术指标 ①测量范围：0～4%CH4，三位有效值显示。 ②测量基本误差： 测量范围 % CH4基本误差 0.00～1.00 ±0.10% CH4 1.00～3.00 真值的±10% 3.00～ 4.00 ±0.30% CH4 ③显示值稳定性：≤0.04% CH4。 ④工作电压：9～24V DC。

甲烷传感器安设相关规定

甲烷传感器安设相关规定 低瓦斯矿井的采煤工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。 高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面，必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器，在工作上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。 岩（煤）与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传感器。 采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。 采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。 （甲烷传感器垂直悬挂在巷道上风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。）1．低瓦斯矿井采煤工作面甲烷传感器的设置（图2-3-1） 。 瓦斯警报浓度：≥1%CH 4 瓦斯断电浓度：≥%CH 。 4 断电范围：工作及回风巷内全部非本质安全型电气设备。 。 复电浓度：＜1%CH 4 2．高瓦斯矿井采煤工作面甲烷传感器的设置（图2-3-2） 瓦斯警报浓度：T1=≥1%CH4，T2=≥1%CH4。 瓦斯断电浓度：T1=≥%CH4，T2=≥1%CH4。 断电范围：T1、T2——工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 复电浓度：T1、T2＜1%CH4。 另：在工作面上隅角设置便携式瓦斯检测报警仪。

3．煤（岩）与瓦斯突出矿井采煤工作面甲烷传感器的设置（2-2-3） 瓦斯警报浓度：T 1=≥1%CH 4 ，T 2 =≥1%CH 4 。 瓦斯断电浓度：T 1=≥%CH 4 ，T 2 =≥1%CH 4 。 断电范围：T 1 ——工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 T 2 ——工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 复电浓度：T 1、T 2 ＜1%CH 4 。 若T1不能控制其入风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须增设T3。 T3瓦斯警报浓度：≥% CH 4 。 T3瓦斯断电浓度：≥% CH 4 。 T3断电范围：工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备。 T3复电浓度：＜% CH 4 。 另：在工作面上隅角设置便携式瓦斯检测报警仪（现场通常都是要求矿井在上隅角设置甲烷传感器）。 4．采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器（图2-3-4） T瓦斯警报浓度：≥% CH 4 。 T瓦斯断电浓度：≥% CH 4 。 T断电范围：被串采煤工作面及其进回风巷内全部非本质安全型电气设备。 T复电浓度：＜% CH 4 。

甲烷传感器误报警管理措施实用版

YF-ED-J6859 可按资料类型定义编号 甲烷传感器误报警管理措 施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

甲烷传感器误报警管理措施实用 版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 为有效防止煤矿安全监控系统甲烷传感器 误报警，提升监控系统现场管理水平，最大程 度发挥安全监控系统的安全保障作用，特制定 如下管理措施： 一、规范现场管理，按照质量标准化和 《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 （AQ1029-2007）》要求进行安装、维护。 1、甲烷传感器是煤矿重要的计量器具，属 于强制检定范围。检定工作必须由省煤矿安全 监察局公示、年度评审通过、具有乙级及以上

资质的单位完成，检定合格仪器可以入井，检定不合格仪器严禁入井使用。正常使用的甲烷传感器的检定周期1年，新购、更换甲烷传感器的黑白元件、经受大于4%CH4气体冲击后必须经过检定合格后方可使用。 管理规定：对携带不合格仪器入井使用的责任人，按50元/台进行处罚，造成报警的,对有关责任人按100元/台进行处罚。 2、甲烷传感器入井使用前，必须在地面试运行24h～48h,正常后方可入井。 管理规定：违反上述规定，对库房检修人员按50元/次进行处罚，造成报警的,对责任人按100元/次进行处罚。 3、在用甲烷传感器必须每7天使用新鲜空气样和校准气样进行调校，调校工作由本单位

甲烷传感器调校规范重新修订

监测队载体催化式甲烷传感器 调校操作规范 一、气瓶携带要求及注意事项 1、瓦斯气瓶和空气瓶完好，气瓶及流量计闸阀关闭严密不漏气，气瓶保护外套完好，施工工器具齐全，确认一切正常后在记录本上签字领用。 2、监测工携带瓦斯气瓶在乘坐罐笼、人车、巷道内行走时，必须保护好气瓶，严防气瓶受碰撞、挤压造成事故、损坏、漏气，在现场未调校前严禁将气瓶从保护外套取出。 二、现场调校施工步骤： 1、调校前准备工作： ⑴、向矿调度电话汇报，征得矿调度同意后方可开始调校。 ⑵、调校前电话通知监控机房，将待调校传感器测点名称更改为：“调校”字样，待集团公司上传网页上测点出现“调校”时方可进入下道工序。 ⑶、将气瓶垂直于巷道底板放置好(流量调节阀朝上，瓶体朝下)。 ⑷、将待调校传感器取下放至巷道底板，检查甲烷传感器外观是否完好，并清理表面及气室周围积尘，打开进气罩遮挡片。 2、调校零点： ⑴、将空气瓶导气管与传感器气室连接，注意连接要保证紧密不漏气。 ⑵、用遥控器将传感器调至显示“数字1”档。 ⑶、缓慢打开空气瓶开关，缓慢调整流量调节阀，使气瓶压力表显示压力数值在0～3兆帕之间。再调节流量计，使流量稳定在0.2L/min （低浓传感器）或0.1L/min（高低浓传感器）刻度上。 ⑷、持续通入空气样时间大于90秒后，待传感器显示值稳定后方可进行调零工作。 ⑸、用遥控器调整零点，温度较高地点零值控制在0.02%CH4，温度较低地点零值控制在0.03%CH4，防止负漂。 ⑹、调零结束后，用遥控器保存零点，然后关闭空气瓶开关，保证闸阀关闭严密，然后准备进入下道工序，在此过程中，通向传感器气室的导气管不要拔出。 3、调校精度： ⑴、测试报警值和断电值

煤矿甲烷传感器的安装示意图

煤矿甲烷传感器的安装示意图 一、采煤工作面甲烷传感器的设置 1、长壁采煤工作面甲烷传感器的设置； 2、采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器的设置； 3、有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器的设置。 4、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。 5、采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 6、非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行 二、掘进工作面甲烷传感器的设置 1、瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作 面甲烷传感器设置； 2、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器设置； 3、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于800m 时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。 4、掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报 警仪。 三、采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。 四、设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器。 五、使用架线电机车的主要运输巷道内，装煤点处必须设置甲烷传感器。 六、瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器。 七、矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。 八、兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器 九、回风巷道中的电气设备上风侧10-15m处应设置甲烷传感器。 十、井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器。 十一、封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。

十二、封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。 十三、瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置： 6．3采煤工作面甲烷传感器的设置 6．3．1 长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图1设置。U型通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2；若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4，如图1a所示。Z型、Y型、H 型和W型通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图1b-e所示。 图1a U型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置Array 图1b Z型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置

常用传感器的工作原理及应用

常用传感器的工作原理及应用

3.1.1电阻式传感器的工作原理 应变：物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象 弹性应变：当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变 弹性元件：具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器 电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。 工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。 结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。 应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1．电阻应变效应 ○

电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构 基片 b l 电阻丝式敏感栅 金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用 （1）应变式力传感器 被测物理量：荷重或力 一

二 主要用途：作为各种电子称与材料试验机的 测力元件、 发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。 力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等 （2）应变式压力传感器 主要用来测量流动介质的动态或静态压力 应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式 弹性元件。 （3）应变式容器内液体重量传感器 感压膜感受上面液体的压力。 （4）应变式加速度传感器 用于物体加速度的测量。 依据：a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理 由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的 平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为 当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时， 电容量C 也随之变化。 d S C ε=

KA8316甲烷传感器校验台使用说明书

KA8316型甲烷报警仪智能校验台使用说明书 一. 概述 KA8316型甲烷报警仪智能校验台是我公司依据《中华人民共和国国家计量检验规程》、《JJG 678-2007 催化燃烧式甲烷测定器校验规程》、《2010最新国家计量校验规程》、《煤矿安全规程》、《JJG（煤炭）11－98甲烷氧气检测报警仪》、AQ6207-2007《便携式载体催化甲烷检测报警仪》、AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》、《煤矿安全规程2010版》、GB13486-2000《便携式热催化甲烷检测报警仪》并针对目前国内安全监控设备调校手段落后、效率低下、精确率低等状况专门研制开发的创新产品，属国内首创，目前已通过山西省科技厅成果鉴定（国内领先），已通过山西省经信委、煤炭厅新产品鉴定（可批量生产、可推广使用），已在山西省质量技术监督局备案，并已申报多项国家专利。 KA8316型甲烷报警仪智能校验台是利用计算机技术、微处理器技术、自动控制技术、自动补偿、自动校正、数字滤波等多种新型技术，可实现同时对16路的气体报警仪自动或手动校验和检测，保存历史数据，集数据记录、查询、分析、打印于一体，为故障分析提供第一手资料。实现集校验、记录、存储和分析判定为一体的智能化自动调校检测装置。 二. 用途 气体报警仪。 用于调校检测煤矿安全生产用CH 4 三. 基本参数 1.同时调校检测报警仪数量：16台（再需增多时可定制） 2. 流量调整范围： 0～600mL/min；（系统可根据被测设备的数量自动控制气体的流量） 3.输入电压：220 V±10% AC 50Hz±1 Hz； 4.指示功能：具有气体输入/输出通道LED指示灯，转子流量计实时显示各路气 体流量。 5.环境温度：0～40℃，相对湿度≤85% 6. 校验台尺寸：1400x750x1600mm (长x宽x高) 1

甲烷传感器调校规范重新

甲烷传感器调校规范重新 This manuscript was revised on November 28, 2020

监测队载体催化式甲烷传感器 调校操作规范 一、气瓶携带要求及注意事项 1、瓦斯气瓶和空气瓶完好，气瓶及流量计闸阀关闭严密不漏气，气瓶保护外套完好，施工工器具齐全，确认一切正常后在记录本上签字领用。 2、监测工携带瓦斯气瓶在乘坐罐笼、人车、巷道内行走时，必须保护好气瓶，严防气瓶受碰撞、挤压造成事故、损坏、漏气，在现场未调校前严禁将气瓶从保护外套取出。 二、现场调校施工步骤： 1、调校前准备工作： ⑴、向矿调度电话汇报，征得矿调度同意后方可开始调校。 ⑵、调校前电话通知监控机房，将待调校传感器测点名称更改为：“调校”字样，待集团公司上传网页上测点出现“调校”时方可进入下道工序。 ⑶、将气瓶垂直于巷道底板放置好(流量调节阀朝上，瓶体朝下)。 ⑷、将待调校传感器取下放至巷道底板，检查甲烷传感器外观是否完好，并清理表面及气室周围积尘，打开进气罩遮挡片。 2、调校零点： ⑴、将空气瓶导气管与传感器气室连接，注意连接要保证紧密不漏气。 ⑵、用遥控器将传感器调至显示“数字1”档。 ⑶、缓慢打开空气瓶开关，缓慢调整流量调节阀，使气瓶压力表显示压力数值在0～3兆帕之间。再调节流量计，使流量稳定在 0.2L/min（低浓传感器）或0.1L/min（高低浓传感器）刻度上。 ⑷、持续通入空气样时间大于90秒后，待传感器显示值稳定后方可进行调零工作。 ⑸、用遥控器调整零点，温度较高地点零值控制在0.02%CH4，温度较低地点零值控制在0.03%CH4，防止负漂。 ⑹、调零结束后，用遥控器保存零点，然后关闭空气瓶开关，保证闸阀关闭严密，然后准备进入下道工序，在此过程中，通向传感器气室的导气管不要拔出。 3、调校精度：

低浓度甲烷传感器说明书

煤炭科学研究总院重庆分院 产品使用说明书 KG9701型智能低浓度沼气传感器感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，安装、使用产品前， 请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。

前言 本说明书详细地介绍了KG9701型智能高低浓度沼气传感器的使用方法及使用注意事项，使用者在使用前请务必仔细阅读。KG9701型智能低浓度沼气传感器在生产过程中执行的是煤炭科学研究总院重庆分院企业标准Q/MKC74-2005。

目次 前言…………………………………………………………………………………………I 1 概述 (1) 2 工作原理及结构特征 (2) 3 技术特性 (3) 4 尺寸、重量 (4) 5 使用、调校 (4) 6 典型故障处理 (6) 7 维护、保养 (7) 8 运输、贮存 (7) 9 开箱及检查 (8)

KG9701型智能低浓度沼气传感器 1 概述 KG9701型智能低浓度沼气传感器是一种专门用以监测煤矿井下低浓度沼气气体的本质安全型检测仪表。除能连续监测外，还能自动地将检测到的沼气浓度转换成标准的电信号输送给井下监控系统。井下监控系统根据本传感器输出的断电信号实现必要的近、远程设备断电。本传感器还具有就地显示沼气浓度值，超限声光报警等功能。 注意：不得改变本安电路和本安电路有关电路中的电器元件的型号、规格及参数。 1.1 产品特点 1.1.1 KG9701型传感器在设计上采用新型单片微机和高集成数字化电路，结构简单、性能可靠、调试、维护方便。 1.1.2 KG9701型传感器的传感头为新型的热催化元件，整机性能稳定，调校周期大大延长。 1.1.3 KG9701型传感器的零点、灵敏度及报警点皆采用红外遥控器调节。 1.1.4 KG9701型传感器除可连续检测沼气外，还能输出断电控制信号。控制信号的断电点可任意设定，实现了一机多用。 1.1.5 KG9701型传感器的电源部分采用了新型的开关电源，整机功耗低，增加了传感器的传输距离。 1.1.6 KG9701型传感器具有故障自检功能，使用、维护方便。 1.1.7 KG9701型传感器的外壳采用了高强度结构设计，抗冲击能力强。 1.2 主要用途和适用范围 1.2.1 主要用途 KG9701型传感器主要用于煤矿井下沼气浓度的连续监测。 1.2.2 适用范围 煤矿井下的采掘工作面、机电峒室、回风巷道等具有瓦斯爆炸危险的地点和场所。 1.3 品种、规格 1.3.1品种：矿用型沼气传感器。 1.3.2规格：半固定式、低浓度连续监测。 1.3.3型号：KG9701。 1.4 型号的组成及其代表意义 K G 9701 产品登记序号 传感器 矿用 1.5 使用环境条件 1.5.1 工作温度: 0 ℃～40 ℃；

甲烷、CO传感器安装、调校、维护 操作规程

乐山市天下红煤业有限公司 甲烷、CO传感器安装、调校、维护操作规程 1、在用的低浓度甲烷传感器，便携式甲烷检测报警仪每隔10天应按以下方法调校。 2、配备器材:1%-2%CH4校准气体，配套的减压阀，气体流量计和橡胶软管，空气样。 3、调试程序: 空气样用橡胶软管连接传感器气室，调节流量控制阀把流量调节到传感器说明书规定值。调校零点，范围控制在0.009%-0.03%CH4之内。校准气瓶流量计出口用橡胶软管连接传感器气室。打开气瓶阀门，先用小流量向传感器缓慢通入1%-2%CH4校准气体，在显示值缓慢上升过程中，观察报警值和断电值，然后调节流量控制阀把流量调节到传感器说明书规定的流量，使其测量值稳定显示，持续时间大于90S。使显示值与校准气体浓度值一致。若超差应更换传感器，预热后重新测试。在通气的过程中，观察报警值，断电值是否符合要求，注意声光报警和实际断电情况。当显示值小于0.1%CH4时，测试复电功能，测试结束后关闭气瓶阀门。 4、新甲烷传感器使用前，在用甲烷传感器大修后应按以下方法调校。配备仪及器材: 催化燃烧式甲烷测定器检定装置、秒表、温度计校准气(0. 5、1.5、2.0、 3.0%CH4)直流稳压电源，万用表、声级计、频率计、系统分站等。检查甲烷传感器外观是否完整，清理表面及气室积尘。甲烷传感器与分站(或稳压电源频率计等)连接通电预热10min。在新鲜空气中调仪器零点，零值范围控制在0.00-0.03%CH4之内。按说明书要求的气体流量，向气室通入2.0%CH4校准气。调校甲烷传感器精度，使其显示值与校准气浓度值一致，反复调校，直至准确。在基本误差测定过程中不得再次调校。基本误差测定。按校准时的流量依次向气室通入0.5、1.5、 3.0%CH4校准气，持续时间分别大于90S，使测量值稳定显示，记录传感器的显示值或输出信号值(换算为甲烷浓度值)。重复测定4次取其后3次的算术平均值与标准气样的差值，即为基本误差。?在每次通气的过程中同时要观察测量报警点，断电点、复电点和声、光报警情况。以上内容也可以单独测量声、光报警测试。报警时报警灯应闪亮，声级计距离凤鸣器IM处，对

甲烷传感器调校方法

甲烷传感器调校方法 《煤矿安全规程》规定：甲烷传感器每隔7d 应进行一 次调校具体方法如下： 一. 地面配备器材 1. 备有1%-2%C4I校准气体的气罐、配套的减压阀、气体流量计和 橡胶软管和空气样。 2. 安全监测调校人员佩带便携式甲烷报警仪。 二. 井下调试地点准备 1. 观察调试区域甲烷传感器吊挂情况，取下传感器将其表面煤尘等杂物清理干净，保证传感器通气室口干燥无杂物。 2. 用便携式甲烷报警仪与当前传感器显示进行对比，确定其显示值是否准确。 2. 检测传感器零点、显示值、报警点、断电点、复电点等设置是否符合规定。当显示值误差较大时对其进行零点调试，等待3-5 分钟后显示值无上下波动时方可操作。 3. 通知地面监控员对测点传感器进行设置，且调校时间必须与测点设置时间同步，附则将出现系统报警现象。 三.调试程序 1. 首先用空气样通过橡胶软管连接传感器气室，对传感器进行回零调试，冲洗气室内残余气体。 2. 使用遥控器进入功能1 对零点进行调校。调校零点时，范围控 制应控制在之内。 3. 进入功能8 调校功能，点击参数加进入调校模式。 4. 将标准气样瓶的流量计出口用橡胶软管与传感器气室连接。 5. 打开气瓶上安装的减压阀，先用小流量向传感器缓慢通入1%- 2%C4I校准气体，在显示值缓慢上升的过程中，观察报警值和断电值。然后调节流量控制阀把流量调节到传感器说明书规定的流量（一般规定为2兆帕），使其测量值稳定显示，持续时间大于90s。使显示值与校准气浓度值一致。若超差应更换传感器，预热后重新测试。 6. 在通气的过程中，观察报警值、断电值是否符合要求，注意声、光报警和实际断电情况。 7. 当显示值小于％CH牟寸，测试复电功能。测试结束后关闭气瓶阀门。

甲烷传感器调校及断电试验措施简易版

A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 甲烷传感器调校及断电试 验措施简易版

甲烷传感器调校及断电试验措施简 易版 温馨提示：本解决方案文件应用在对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 一、概述 为了保证我矿安全监控系统运行稳定，做 到“监控有效，断电可靠”，按照《煤矿安全 规程》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用 管理规范》（AQ1029-2007）和《**矿业集团甲 烷传感器调校和断电试验暂行规定》及相关文 件的要求，根据本单位实际特编制本措施。待 会审后，贯彻执行。 二、安全技术措施 1、监控机房微机操作工手控断电试验 监控机房微机操作工每天上午10：30进行

一次手控试断电，为强制性断电试验。按照矿要求每天上午10：30，监控机房对井下各个采掘开头面逐个进行一次例行断电试验，实验前，监控机房值班微机操作员以电话方式询问调度台是否可以进行断电试验，得到当班调度员的同意确认后，开始进行强制断电试验。断电后，机房操作员认真观察试断电情况，发现异常，及时通知监控值班人员。监控机房值班操作员在得到当班调度员复电命令后，方可解除闭锁，并做好相应记录。 注意事项：监控机房值班微机操作员要与监控机房当班大班人员严格执行“手指口述”管理法，确保各个头面断电试验成功进行，断电复电无遗漏现象。若当天上午10：30有个别头面因施工等原因暂时不能试断电的，经调度

光谱吸收式甲烷传感器说明书..

产品说明书GJG4型光谱吸收式甲烷传感器 编写人员董雷，薛野，韦云波 部门研发中试部 日期2010-11-8 版本号 1

目录 1GJG4型光谱吸收式甲烷传感器功能说明 (2) 2GJG4型光谱吸收式甲烷传感器工作原理 (3) 3BGD-16M各功能单元分析 (4) 3.1光学/光电子部分 .............................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.1解调器光路.............................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.2梳状滤波器.............................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.3光纤光栅.................................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.4O波段扫频激光器 .................................................................................. 错误！未定义书签。 3.2电路部分 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。 3.2.1光源板...................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2光电路板.................................................................................................. 错误！未定义书签。 3.3信号处理模块 .................................................................................................... 错误！未定义书签。4附录 (21) A.参考文献 (21) B.主要光学/光电子器件性能指标 (21)

煤矿甲烷传感器的安装示意图教学提纲

煤矿甲烷传感器的安 装示意图

煤矿甲烷传感器的安装示意图 一、采煤工作面甲烷传感器的设置 1、长壁采煤工作面甲烷传感器的设置； 2、采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器的设置； 3、有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器的设置。 4、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。 5、采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 6、非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行 二、掘进工作面甲烷传感器的设置 1、瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工 作面甲烷传感器设置； 2、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器设置； 3、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于800m 时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。 4、掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报 警仪。 三、采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。 四、设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器。 五、使用架线电机车的主要运输巷道内，装煤点处必须设置甲烷传感器。 六、瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器。 七、矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。 八、兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器 九、回风巷道中的电气设备上风侧10-15m处应设置甲烷传感器。 十、井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器。

十一、封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。 十二、封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。 十三、瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置： 6．3采煤工作面甲烷传感器的设置 6．3．1 长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图1设置。U型通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2；若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4，如图1a所示。Z 型、Y型、H型和W型通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图1b-e所示。 图1a U型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 图1b Z型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置

传感器原理及应用习题答案(完整版)

2-4、现有栅长为3mm 和5mm 两种丝式应变计，其横向效应系数分别为5%和3%，欲用来测量泊松比μ=的铝合金构件在单向应力状态下的应力分布(其应力分布梯度较大)。试问：应选用哪一种应变计为什么 答：应选用栅长为5mm 的应变计。由公式ρρ εμd R dR x + +=)21(和[]x m x K C R dR εεμμ=-++=)21()21(知应力大小是通过测量 应变片电阻的变化率来实现的。电阻的变化率主要由受力后金属丝几何尺寸变化所致部分（相对较大）加上电阻率随应变而变的部分（相对较小）。一般金属μ≈，因此(1+2μ)≈；后部分为电阻率随应变而变的部分。以康铜为例，C ≈1，C(1-2μ)≈，所以此时K0=Km ≈。显然，金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。从结构尺寸看，栅长为5mm 的丝式应变计比栅长为3mm 的应变计在相同力的作用下，引起的电阻变化大。 2-5、现选用丝栅长10mm 的应变计检测弹性模量E=2×1011N/m 2、密度ρ=cm 3的钢构件承受谐振力作用下的应变，要求测量精度不低于%。试确定构件的最大应变频率限。 答：机械应变波是以相同于声波的形式和速度在材料中传播的。当它依次通过一定厚度的基底、胶层(两者都很薄，可忽略不计)和栅长l 而 为应变计所响应时，就会有时间的迟后。应变计的这种响应迟后对动态(高频)应变测量，尤会产生误差。由][]e l v f e l l 66max max ππλ<= <或式中v 为声波在钢 构件中传播的速度； 又知道声波在该钢构件中的传播速度为： kg m m N E 336211108.710/102--????= = ρ ν; s m kg s m Kg /10585.18.7/8.91024228?=???=； 可算得kHz m s m e l v f 112%5.061010/10585.1||63 4max =???= = -π 。 2-6、为什么常用等强度悬臂梁作为应变式传感器的力敏元件 现用一等强度梁：有效长l =150mm ，固支处宽b=18mm ，厚h=5mm ，弹性模量E=2×105N/mm 2，贴上4片等阻值、K=2的电阻应变计，并接入四等臂差动电桥构成称重传感器。试问： 1)悬臂梁上如何布片又如何接桥为什么 2)当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为多少 答：当力F 作用在弹性臂梁自由端时，悬臂梁产生变形，在梁的上、下表面对称位置上应变大小相当，极性相反，若分别粘贴应变片R 1 、 R 4 和R 2 、R 3 ，并接成差动电桥，则电桥输出电压U o 与力F 成正比。等强度悬臂梁的应变E h b Fl x 206= ε不随应变片粘贴位置变化。 1）、悬臂梁上布片如图2-20a 所示。接桥方式如图2-20b 所示。这样当梁上受力时，R1、R4受拉伸力作用，阻值增大，R2、R3受压，阻值减小，使差动输出电压成倍变化。可提高灵敏度。 2）、当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为： 计算如下： 由公式： o i i x i o U KlU E bh F E h b Fl K U K U U 66220=?==ε代入各参数算F =； 1牛顿=千克力；所以，F=。此处注意：F=m*g ；即力=质量*重力加速度；1N=1Kg*s 2.力的单位是牛顿（N ）和质量的单位是Kg ；所以称得的重量应该是。 ; 2-7、何谓压阻效应扩散硅压阻式传感器与贴片型电阻应变式传感器相比有什么优点，有什么缺点如何克服 答：“压阻效应”是指半导体材料（锗和硅）的电阻率随作用应力的变化而变化的现象。 优点是尺寸、横向效应、机械滞后都很小，灵敏系数极大，因而输出也大，可以不需放大器直接与记录仪器连接，使得测量系统简化。 缺点是电阻值和灵敏系数随温度稳定性差，测量较大应变时非线性严重；灵敏系数随受拉或压而变，且分散度大，一般在(3-5)%之间，因而使得测量结果有(±3-5)%的误差。 压阻式传感器广泛采用全等臂差动桥路来提高输出灵敏度，又部分地消除阻值随温度而变化的影响。 2-8 、一应变片的电阻R=120Ω，k=，用作应变片为800μm/m 的传感元件。

GJG100J矿用激光甲烷传感器说明书

感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，在安装、使用产品前，请务必详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今 后参考。 GJG100J矿用激光甲烷传感器 使用说明书 执行标准：GB 3836-2010 AQ 6211-2008 Q/NCS015-2016 宁波创盛仪表有限公司 NINGBO TRUNSUN INSTRUMENT CO﹒，LTD. 安标编号：MFB170040 防爆合格证号：320161115 版本号：VER1.1 颁布日期: 2016.08.15

警告： 本传感器检修时不得改变本安电路和本安电路有关的元器件的电气参数、规格和型号，本安产品不得随意与其他未经联检的设备连接。 在井下或危险场所采样过程中，严禁打开机盖，出现故障应返回地面请专职人员维修。

GJG100J矿用激光甲烷传感器 一概述 1.1 产品特点、主要用途及使用范围 GJG00J矿用激光甲烷传感器（以下简称传感器）采用光谱吸收原理测量甲烷气体浓度，测量精确，工作稳定，无需用户校准，可长期在线工作。传感器输出标准的频率信号或RS485数字信号，可以与监控分站等其它控制器联机使用，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。 1.2 使用环境条件 a) 环境温度：0℃～＋40℃； b) 平均相对湿度：不大于95%（＋25℃）； c) 大气压力：80kPa～116kPa； d) 无显著振动和冲击的场合； e)煤矿井下有甲烷、煤尘爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的混合气体。 1.3 关联设备见附录A.1。 1.4 防爆型式： 矿用本质安全型，防爆标志：ExiaⅠMa。 1.5 型号及命名 G J G 100 J 激光原理 测量范围：（0%～100%）CH4 光学原理 甲烷 传感器 二结构特征、工作原理、接线示意图 2.1结构特征 传感器采用密封结构的不锈钢壳体，在壳体侧面和底面分别设有电缆接口和测

传感器原理及应用

《传感器原理及应用》讨论课报告书 电感式传感器的基本原理及典型应用 学院：机械工程学院 班级：13-1机械电子工程（卓越） 组员：李响夏中岩张轩赫 贡献率：李响资料查询，整理40% 夏中岩资料整理，编辑30% 张轩赫PPT设计编写30% 指导教师：边辉 完成日期：2016.05

目录 摘要............................................................................................................................... - 2 - 1 物料分拣系统简述................................................................................................... - 3 - 2 物料分拣系统中的传感器....................................................................................... - 3 - 2.1 电机起停控制传感器.................................................................................... - 3 - 2.1.1 漫反射光电接近开关......................................................................... - 3 - 2.1.2 电容式接近开关................................................................................. - 4 - 2.1.3 霍尔接近开关..................................................................................... - 4 - 2.1.4 电感式接近开关................................................................................. - 4 - 2.1.5传感器应用比较.................................................................................. - 4 - 2.2 物料计数用传感器........................................................................................ - 5 - 2.2.1 对射型红外光电开关......................................................................... - 5 - 2.2.2 电涡流式传感器................................................................................. - 5 - 2.2.3 霍尔传感器......................................................................................... - 6 - 2.3 测速及定位传感器........................................................................................ - 6 - 2.3.1 光电耦合器，码盘............................................................................. - 7 - 2.3.2 增量编码器......................................................................................... - 7 - 2.3.3 传感器功能对比................................................................................. - 7 - 2.4 物料分类传感器............................................................................................ - 7 - 2.4.1色标传感器.......................................................................................... - 8 - 2.5 固态继电器.................................................................................................... - 8 - 3 传感器前景展望....................................................................................................... - 9 - 3.1 传感器在科技发展中的重要性.................................................................... - 9 - 3.2 先进传感器的发展趋势................................................................................ - 9 - 4 反思与收获............................................................................................................... - 9 -参考文献..................................................................................................................... - 10 -