AQ62062006 煤 矿 用 高 低 浓 度 甲 烷 传 感 器 20060526发布 2006121实施 AQ62062006 煤矿用高低浓度甲烷传感器前 言煤矿用载体催化与热导组合式高低浓度甲烷传感器是我国煤矿安全监控系统采用的用于高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井井下甲烷气体监测的仪器。为满足安全生产的需要，根据国家有关法律法规和标准的要求，制定本标准。本标准由国家安全生产监督管理总局提出。本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心。本标准主要起草人：黄强、樊荣、王涛、于庆、杜文军、陈福民、石发强。 1 范围本标准规定了煤矿用载体催化与热导组合式高低浓度甲烷传感器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、使用说明、运输和贮存。本标准适用于煤矿井下环境监测中使用的量程为（040）CH4和（0100）CH4载体催化与热导组合式高低浓度甲烷传感器（以下简称传感器）。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 191-2000 包装储运图示标志GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验A：低温GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验B：高温GB/T 2423.4-93 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db：交变湿热试验方法GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ed：自由跌落GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc 和导则：振动（正弦）GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求GB 3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d”GB 3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i”GB 4208-93 外壳防护等级（IP代码）GB 9969.1-1998 工业产品使用说明书 总则GB 10111-88 利用随机数骰子进行随机抽样的方法AQ 6202-2006 煤矿甲烷检测用载体催化元件MT 210-90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT/T 772-1998 煤矿监控系统主要性能测试方法3 术语和定义3.1 显示值 displayed value传感器显示的测量数值。3.2 零点 zero point传感器在清洁空气中正常工作时的显示值。3.3 标定点 calibration point传感器为满足测量准确度所选择的校准气样值。3.4 报警点 alarm point传感器依据使用要求所预先设置的报警启动值。3.5 基本误差 basic error在正常试验条件下确定的传感器测量误差值。3.6 稳定性 stability在规定的工作条件和时间内，传感器的零点、标定点和报警点保持在允许变化范围内的性能。3.7 响应时间（T90） T90 response time 甲烷浓度发生阶跃变化时，传感器输出达到稳定值的90%的时间。4 技术要求4.1一般要求 传感器应符合本标准的要求，并按照规定的程序和国家授权的检验机构审批的图样和技术文件制造。 传感器与关联设备配套，须经国家有关部门授权的防爆检验机构联检合格。与传感器配套的关联设备应具有有效期内的矿用产品安全标志证书。 传感器防爆型式采用矿用本质安全兼隔爆型，防爆标志为“ExibdI”。4.2 工作条件温度:（040）；相对湿度: 98 %；大气压力:(80116) kPa；风速:不大于8m/s。4.3 贮存温度：（-4060）。4.4 输出信号制式宜选用如下信号制式:a) 电流型：DC （15）mA，（420）mA；b) 频率型：（2001000）Hz(脉冲宽度大于0.3 ms) ，（2002000）Hz；c) 数字信号型:传输速率为1200 bps，2400 bps，4800 bps，9600 bps，电平不小于3 V。4.5 传感器外观及结构要求 传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。 传感器表面、镀层或涂层不应有气泡、裂痕、明显剥落和斑点。 传感器应结构合理、坚固耐用；应有适于井下安装的悬挂或支撑结构。 传感器外壳、接插件和零件应采取防腐措施，涂、镀层应均匀、牢固、颜色一致；印制电路板应至少涂覆两次三防（防腐、防霉、防潮）漆。4.6 传感器采用扩散取样方式，取样头上应有防粉尘和防风速影响的保护罩。4.7传感器应以百分体积浓度表示测量值，采用数字显示,低浓度段分辨率应不低于0.01 %CH4，高浓度段分辨率应不低于0.1 %CH4，并应能表示显示值的正或负。4.8 传感器中载体催化元件与热导元件工作转换点设置范围为（2.004.00）%CH4，由低浓度转换为高浓度和由高浓度转换为低浓度可设置不同的转换点。传感器应具有保护载体催化元件的功能。4.9 传感器宜具有遥控调校功能。4.10 基本误差显示值稳定性在（0.004.00）%CH4范围内，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）变化量不超过0.04%CH4。在（4.00100）%CH4范围内，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）变化量不超过0.4%CH4。 传感器的基本误差应符合下列规定。传感器在载体催化元件检测时的基本误差应符合表1的规定：表1 基本误差（载体催化元件检测时）测量范围%CH4基本误差0.001.000.10%CH41.003.00真值的10%3.004.000.30%CH4传感器在热导元件检测且测量量程为（4.0040.0）%CH4时的基本误差应符合表2的规定：表 2 基本误差（量程为4.0040.0%CH4）测 量 范 围 %CH4基 本 误 差4.0040.0真值的10 %传感器在热导元件检测且测量量程为（4.00100.0）%CH4时的基本误差应符合表3的规定：表 3 基本误差（量程为4.00100.0%CH4）测 量 范 围 %CH4基 本 误 差4.0040.00真值的10 %40.00测量上限的10 %传感器在转换点转换时的附加误差不超过1.00 %CH4。4.11 传感器一般应能在输入电压9 V24 V范围内正常工作，其基本误差应不超过的规定。 4.12 传感器使用电缆的单芯截面积为1.5 mm2时，传感器与关联设备的传输距离应不小于2 km，关联设备的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）应符合的规定。4.13 工作稳定性传感器连续工作15 d的基本误差应不超过的规定。4.14 响应时间（）传感器的响应时间应不大于20 s。4.15 报警功能 具有报警功能的传感器应能在（04）CH4范围内任意设置报警点,报警显示值与设定值的差值应不超过0.05%CH4 。 报警声级强度在距其1 m远处的声响信号的声压级应不小于80 dB(A)；光信号应能在20 m远处清晰可见。4.16 传感器本安端与外壳之间，常态下其绝缘电阻应不小于50 M；交变湿热试验后，应不小于1.5 M。4.17 传感器本安端与外壳之间应能承受500 V、50 Hz、历时1 min的绝缘介电强度试验而无击穿和闪络现象且漏电流不大于mA。4.18 传感器在8 m/s风速条件下试验时，在显示载体催化元件指示值时，其指示值的漂移量应不超过0.01% CH4；在显示热导元件指示值时，其指示值的漂移量应不超过0.1% %CH4。4.19 传感器在工作温度试验时，应符合的规定。4.20 传感器经贮存温度试验后，应符合的规定。4.21 传感器经交变湿热试验后，应符合的规定。4.22 传感器经振动试验后，接插件和零部件应无松动和脱落；并符合的规定。4.23 传感器经冲击试验后，应无损坏痕迹，接插件和零部件无松动脱落；并符合的规定。4.24 传感器经跌落试验后，接插件、零部件应无松动脱落；并符合的规定。4.25 防爆要求 传感器应采用矿用本质安全兼隔爆型的防爆结构且满足GB 3836.1-2000、GB3836.2-2000、 GB3836.4-2000的规定。 传感器中任何与本质安全性能有关的元件，应符合GB 3836.4-2000中7的规定，在正常工作和故障状态下，不得在超过元件安装条件和温度范围规定的最大电流、电压和功率额定值的三分之二的情况下工作。 传感器外壳防护性能应符合GB 4208-93中防护等级 IP54 的规定。 传感器采用塑料外壳时，外壳表面绝缘电阻应不超过1 G。 传感器采用塑料外壳时，外壳阻燃性能应符合GB 3836.1-2000中7.4的规定。 传感器应能通过GB 3836.4-2000第10.110.4规定的火花点燃试验。传感器与关联设备通过不低于2 km电缆（单芯截面积为1.5 mm2）连接后，应能通过GB 3836.4-2000第10.110.4规定的火花点燃试验。 传感器在正常和故障状态下其最高表面温度应150 。 传感器外壳结构、电气间隙、爬电距离符合GB 3836.4-2000中6的规定。 传感器所采用的载体催化元件应符合“AQ 6202-2006 煤矿甲烷检测用载体催化元件”的要求，并具有有效期内的矿用产品安全标志证书。5 试验方法5.1试验条件环境条件除环境试验或有关标准中另有规定外试验应在下列环境条件中进行：a) 温 度：（1535） ；b) 相对湿度：45%75%；c) 大气压力：（80116） kPa。 试验用气样空气中甲烷标准气样（以下简称标准气样）应采用经国家计量部门考核认证的单位提供的气样,其不确定度不大于3%。使用气样应符合表4的要求。 表4 试验气样表 试验项目所需气样及取值范围%CH4基