02第二讲、矿用传感器(陈华勤).ppt

一、传感器的组成 二 传感器类型 甲烷、CO、O2、H2S等气体浓度传感器； 速度、位移、压力、温度、电流、电压、流量等参数传感器； 开闭、位置等状态传感器 2.光干涉传感器：光电转换 技术没有突破。 热导传感器，测量范围0～100％，但只有在8～60CH4％范围内满足精度要求，通常用作高浓度段瓦斯的测量；测值受环境温度影响大，不易补偿； 红外传感器，测量范围可达0-100%，寿命5-8年，调校期12月以上，反应时间15S以内，价格8000元以内。 五、一氧化碳传感器 1.原理：CO传感器的电化学池结构及工作原理如图。其内是一个装有三个电极的电池，W为工作极，C为对极，R为提供恒定电位。该电池在恒定电位器产生0.9～1.1V的恒定电位作用下，在恒电位电池场中，通入CO气体并扩散至工作极时，CO气体发生氧化反应生成CO2；同时，气体中的氧扩散到对极C处，发生还原反应。 检测原理 ? 1) 当一氧化碳气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化。 2) 一氧化碳气体在工作电极的催化作用下，工作电极发生氧化。其化学反应式为： 3) CO+H2O→CO2+2H++2e- 4) 氧化反应产生的H+离子和电子，通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上，与水中的氧发生还原反应。其化学反应式为： 5) 1/2O2+2H++2e-→H2O 6) 因此，传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。其化学反应式为： 7) 2CO+2O2?→2CO2 2.一氧化碳传感器安装﹑使用方法和调校 传感器安装位置 传感器应垂直悬挂在巷道的上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。 传感器应安放置在开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面回风巷，报警浓度为≥0.0024%CO，如图所示。 带式输送机滚筒下风側10-15m处应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。 自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外宜设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。 开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。 六　超声波漩涡式风速传感器 1.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涡街。只要测到旋涡的频率（f）即可得到所需的风速（V）值。 工作原理示意图 安 装 和 调 校 2.现 场 调 校 1 精度调节: 安装前应首先测量巷道平均风速，任选一点安装，传感器安装完毕后将航空插头接入传感器，通电30s后传感器有风速显示才能进行遥控调效，然后遥控器对准传感器按选择键,传感器第四位数码管显示为“2”,然后按遥控器上下键使就地显示为平均风速即可。 2 报警点调校 遥控器对准传感器按选择键,传感器第四位为“3”,此时传感器数码管后三位的显示值即为低风速报警点（风速低于该值报警）；遥控器对准传感器按选择键,传感器第四位为“4”,此时传感器数码管后三位的显示值即为高风速报警点（风速高于该值报警）。再按动遥控器的“上”“下”键把低、高报警点调到需要的值。 3 显示与输出调节: 遥控器对准传感器按选择键,传感器第四位为“5”,传感器后三位数码管显示为“3.0”,此时传感器输出360Hz频率信号。 4 注意: 传感器一旦进行了参数调节,在断电前,必须按遥控器选择键,使第四位小数码管显示数字循环至其消隐,否则,调节后的参数未存入存储器中,导至此次调节无效。 七　液位传感器 工作原理 该传感器主要由压阻式传感头和主机组成见图。其基本原理是把液体深度成正比的液体静压力，通过传感器转换成电压信号输出，实现对液位的测量。该传感器的工作方程式为: P 1=PO＋ρ·g·H 压阻式传感头的敏感元件负测通过导气电缆与大气相通所受压力为P2=PO，于是测量元件所受到的压力差值为： P=P1-P2=ρ·g·H ρ---液体介质 g----重力加速度: H----测量点到液面的深度即液位 于是P正比与H，即压阻式传感头的输出电压大小成正比于液体深度。 八　温度传感器 热电偶测温原理? 九　风流压力传感器 检测原理 扩散硅差压气体传感器选用进口高精度、高稳定性的扩散硅差压敏感芯片，将所测的差压信号经过精密补偿和信号处理，转换成标准电流（电压）信号输出，可直接与二次仪表和