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第1页/共321页煤矿安全监测监控作业培训第2页/共321页第九章 煤矿安全监测监控系统主要内容41第六章 矿用传感器62第十一章 安全监控设备的日常维护、调试第七章 矿用分站、矿用信息传输接口与矿用电源第八章 甲烷超限报警断电装置35第十章 安全监控仪器的安装第3页/共321页第六章 矿用传感器第一节 甲烷传感器第二节 矿用风速传感器第三节 矿用压力传感器第四节 一氧化碳传感器第五节 矿用温度传感器第六节 矿用烟雾传感器第七节 风门开关传感器第八节矿用风筒开关传感器第九节矿用机电设备开停传感器第十节馈电状态传感器第十一节瓦斯抽采流量传感器第十二节便携式甲烷检测报警仪复习思考题 第4页/共321页第六章 矿用传感器 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录。 传感器一般由敏感元件和转换元件、测量电路以及辅助电源等部分组成，如图6-1所示。 第5页/共321页第六章 矿用传感器 常见的测量电路由放大器、电桥、振荡器、电荷放大器等组成;它们分别与相应的传感器相配合。传感器输出信号有电压、电流、频率、脉冲等多种形式。 矿用传感器主要用于矿并环境参数和矿井工况参数的监测。矿井环境参数监测主要有甲烷浓度、氧气浓度、粉尘浓度、环境温度、风量、风压、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度和硫化氢浓度。矿井工况监测参数主要有设备开停、风筒风量、风门开关、输送机开停、煤仓煤位、采煤机组位置、排水系统、压风系统、主要通风机工作状况等参数。 第6页/共321页第六章 矿用传感器 矿用传感器分类：根据测量原理可分为电位计式、应变式、电容式、电感式、压电式、磁电式、光敏式、霍尔式、光纤式、气敏式和智能式等;根据输入物理量可分为位移传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器及气体浓度传感器等;根据输出信号的性质可分为模拟式传感器和数字式传感器，即模拟式传感器输出模拟信号和数字式传感器输出数字信号。 第7页/共321页第六章 矿用传感器 矿用传感器应符合国家有关标准和行业标准的要求; 用于安全监控的矿用传感器防爆型式应为本质安全型，载体催化式甲烷传感器其防爆型式可采用隔爆兼本质安全型。 矿用传感器一般应具有显示功能，显示应清楚准确。具有报警功能的矿用传感器，其报警点应能在测量范围任意设定，报警声级强度在距其1m远处的声响信号的声压级应不小于80 dB(A)，光信号在20 m远处清晰可辨。 矿用传感器应在9一24 V范围内工作，使用单芯截面积为1.5 mm2的电缆时，传感器与分站之间的传输距离不小于2 km。矿用传感器的工作稳定性应不小于15d。传感器应具有采用遥控器调校的功能。 第8页/共321页第六章 矿用传感器 矿用传感器应在9一24 V范围内工作，使用单芯截面积为1.5 mm2的电缆时，传感器与分站之间的传输距离不小于2 km。矿用传感器的工作稳定性应不小于15d。传感器应具有采用遥控器调校的功能。 矿用传感器应能在下列条件下正常工作:温度为0一40 ℃;相对湿度不大于98%;大气压力为80一116 kPa;风速不大于8 m/s;存储温度为-40一60℃。 矿用传感器的输出信号应满足下列要求：电流型为1一5mA或4一20mA；频率型为200-1000Hz,脉冲宽度大于0.3ms的电流脉冲；数字信号的传输速率为1200bps, 2400bps. 4800bps,9600bps等。第9页/共321页第一节 甲烷传感器 甲烷传感器是连续监测矿井环境中甲烷浓度的装置;具有显示和声光报警功能。 目前煤矿使用甲烷传感器主要有煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器、甲烷抽放用热导式高浓度甲烷传感器和煤矿用高低浓度甲烷传感器3类。 应根据使用场所、测量范围和测量精度等要求选择不同检测原理的甲烷传感器。 第10页/共321页第一节 甲烷传感器 一、煤矿用低浓度载体催化甲烷传感器 1.煤矿用低浓度载体催化甲烷传感器的测量原理 低浓度载体催化式甲烷传感器普遍用于检测井下甲烷气体浓度。 由检测元件(黑元件)和补偿元件(白元件)组成。 补偿元件与检测元件的结构尺寸完全相同，补偿元件表面没有催化剂，补偿元件与检测元件配对使用，在电桥电路中对环境温度、湿度等引起的不平衡起补偿作用的元件。 第11页/共321页第一节 甲烷传感器 检测元件是电阻值与空气中甲烷浓度成对应关系的载体催化元件;由铂丝线圈、三氧化二铝(A12O3)载体和表面的催化剂组成，其中三氧化二铝载体用来固定铂丝线圈，增强元件的机械强度。涂在元件表面的铂(Pt)和钯 (Pd)等重金属催化剂，使吸附在元件表面的甲烷无焰燃烧。 铂丝线圈用来给元件加温，提供甲烷催化燃烧所需要的温度，