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煤矿监控系统传感器 第一节　煤矿综合监控系统传感器传感器分类 （1）按输入物理量分类 （2）按工作原理分类 （3）按能量的关系分类 （4）按输出的信号的性质分类 第二节　矿用传感器种类 低浓度甲烷传感器 高低浓度甲烷传感器 超声波漩涡式风速传感器 一氧化碳传感器 液位传感器 温度传感器 风流压力传感器 管道用流量传感器 开停传感器 总线式开停传感器 风门开闭传感器 烟雾传感器 粉尘浓度传感器 第三节　低浓度甲烷传感器的工作原理 甲烷浓度检测电桥 工作原理 若A、B两点的电位相等，通过R1和R2的电流为 I1，通过R3和R4的电流为I2，所以: I1R1=I2R3 I1R2=I2R4 两式相除，得到：R1= R2×（R3/R4） A、B两点的电位差为： UAB＝（△R1/4R）×E 黑元件的电阻值与温度的关系为： △R1＝α(DCQ/h)R0 （燃烧热方程） 方程中为常数的： R0为铂丝摄氏零度时电阻值; α铂丝温度系数:α＝3.9485×10-3/ ℃ D为甲烷扩散系数； Q为甲烷分子燃烧热； h为敏感元件热容量； 方程中为变量的： C为被测环境中的甲烷浓度； 低浓度甲烷测量范围和测量精度见表 传感器数码管显示说明 调校使用的标准气体 标准气体为三级的空气中甲烷标准物质浓度范围为1.0％CH4-3.0％CH4，不确定度≤5％，主要用于催化燃烧原理甲烷测量仪器的日常校准。 调校步骤(一) 调校步骤(二) 调校步骤(三) 调校步骤(四) 安装位置 甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，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。 不同环境安装位置必须符合AQ 1029《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》第6.3～6.15条的相关规定。 ⑸ 甲烷传感器报警点、断电点、复电点和断电范围的设置必须符合AQ 1029《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》第6.2条表1的规定。 传感器内部接线和调试说明 电路原理图 典型故障处理 ⑴ 传感器显示“L.LL” 当传感器显示“L.LL”时，可能是传感器内的催化元件或热导远见出现断丝。处理办法是：断开电源，取下传感器带回地面。打开传感器后盖，用万用表对照安装图分别检测G、r12、v12之间的电阻值，若在任一边出现不通，并在认真检查确定不是连线问题后，更换新的催化或热导元件。 ⑵ 自检时传感器显示2.AA或2.bb 自检时，如传感器出现显示2.AA或2.bb符号，说明传感器的测量桥路零点偏移过大，需对传感器进行硬件调零。具体步骤如下：取下传感器带回地面。打开传感器后盖并接通电源数分钟后，同时按下遥控器或传感器电路板上的三个按键数秒钟，然后立即按动选择键，使传感器显示窗内的小数码管显示为“1”，再用螺丝刀调节电路板上的电位器P1，使传感器数字显示为零。 ⑶ 报警时有光无声或声音嘶哑当传感器报警时出现有光无声或声音嘶哑现象时，首先应检查蜂鸣器的连线有无断线 ，如无断线则属蜂鸣器故障。处理方法：可先用橡胶等弹性物对蜂鸣器片予以衬垫以排除嘶哑现象。如不行，则更换蜂鸣器片。 ⑷ 报警时无声无光 如传感器显示已达报警值但传感器仍无光无声，经检查确定报警灯连线无断线时，请检查传感器电路板上的集成器件IC12（CD4011）或晶体管N6（9013），必要时予以更换。⑸ 传感器接受不到遥控信号 当出现传感器接受不到遥控信号现象时，首先应确认遥控器内的电池是否有电。如有电，则应及时将传感器带回地面，检查、更换传感器线路板上数码管旁的（SFH）红外接收头。 ⑹ 小数码管显示的功能位数字乱跳且无法控制 当传感器显示窗内的小数码管（功能位）出现数字乱跳且无法控制时，可更换传感器线路板上数码管旁的（SFH）红外接收头。 ⑺ 传感器显示“8.88”或其它不明字符 传感器在井下如显示“8.88”等其它不明字符或反复显示“00.00”时，应首先检查传感器与分站间的距离是否过长。如传感器离分站过远，二者间铺设的电缆距离过长有可能造成上述故障。此时，只需适当缩短二者间的距离或在二者间增加分站即可使传感器恢复正常。若出现上述故障时传感器的位置就在分站附近，则需将传感器取下带回地面检修。 第四节　超声波漩涡式风速传感器 工作原理简述 在无限界流场中，垂直插入一根无限长的非流线型阻力体（旋涡杆或称旋涡体），当流经该非流线体的流速（V）大于某个值时，非流线体的两边即产生两列内旋，方向相反、交替出现的旋涡，旋涡的频率（f）与风速成线性关系。这个现象被称为卡门