1 范围

      本标准规定了矿用二氧化碳传感器的技术要求，试验方法、检验规则、标志、包装、使用说明、运输和贮存等。

      本标准适用于矿山井下有可燃气体爆炸环境中使用矿用二氧化碳传感器（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的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 包装储运图示标志

      GB/T 2423.1 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 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：高温

      GB/T 2423.4 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 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 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 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 3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第 4 部分：本质安全型“i”

      GB 4208 外壳防护等级（IP 代码）

      GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则

      GB/T 10111 利用随机数子进行抽样的方法。

      MT 209 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求

      MT 210 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法

      MT/T 772 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

      传感器在纯氮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

      二氧化碳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 传感器分类

4.1 分类

      传感器按使用功能可分为：

      a）检测传感器：以测试功能显示值为主的仪器，以下称为 A类；

      b）报警传感器：有报警功能无测试功能显示值为主的仪器，以下称为 B类；

      c）检测报警传感器：有测试功能显示值和报警功能为主的仪器，以下称为 C类。

4.2 命名和型号编制方法

      按下面的方法命名和编制型号：

4.3 规格及报警范围

      产品类型代号：传感器。

      a）测量范围：传感器的量程范围宜采用（0~5.00%）CO₂；

      b）报警范围：（0~0.50 %）CO₂ 设置固定报警点。

5 技术要求

5.1 一般要求

5.1.1 传感器应符合本标准的要求，并按经规定的程序和国家授权的部门审批的图样和技术文件制造。

5.1.2 传感器及其相关联的设备应经通过国家授权的防爆检验机构联检。与传感器配套的关联设备应具有有效期内矿用产品安全标志证书。

5.2 传感器防爆型式矿用本质安全型，防爆标志为“ExibI”或“ExiaI”

5.3 正常工作环境条件

      温度：（0~+40）℃；

      相对湿度：≤98%（+25℃）；

      大气压力：（80~116）kPa

      风速：≤8m/s。

5.4 贮存温度：（-20~+50）℃。

5.5 输出信号制式

      宜选用如下信号制式：

      a) 电流型：DC  （1~5）mA，（4～20）mA；

      b) 频率型：（5~15）Hz，（200～1000）Hz，脉冲宽度大于 0.3ms；

      c) 数字信号型：传输速率为 1200 bps，2400bps，4800bps，9600bps，电平不小于 3V。

5.6 外观及结构要求

5.6.1 传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。

5.6.2 传感器表面、镀层或涂层不应有气泡、裂痕、明显剥落和斑点。

5.6.3 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。

5.6.4 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）漆或浸漆一次。

5.7 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。

5.8 传感器应以百分体积浓度表示测量值，采用数字显示（VOL 单位体积摩尔），其分辨率应不低于0.01%CO₂，并应能表示值的正或负。

5.9 遥控器调校功能

      传感器应具有不小于 6m 的距离 60º角内的遥控器调校功能。

5.10 显示值的稳定性和基本误差

5.10.1 显示值稳定性

      在 0.00~5.00% CO₂ 范围内，当二氧化碳浓度保持恒定时，传感器的显示值或输出信号值（换算为二氧化碳浓度值）的变化量应不超过 0.04% CO₂。

5.10.2 在（0~5.00%）CO2 范围内传感器的基本误差应符合表 1 的规定。

表 1

5.11 工作电压范围

      传感器一般应能在输入电压 9V~24V 范围内正常工作，其基本误差应不超过 5.10.2 的规定。

5.12 传输距离

      传感器应使用电缆的单芯截面积为 1.5mm² 时，传感器与关联设备的最大传输距离应为2km,关联设备的显示值或输出信号值（换算为二氧化碳浓度）应不超过 5.10.2 的规定。

5.13 工作稳定性

      传感器连续工作 15d 的基本误差应不超过 5.10.2 的规定。

5.14 响应时间（T₉₀）

      传感器的响应时间应不大于 30s。

5.15 报警功能

5.15.1 具有报警功能的传感器报警点可调，出厂默认值为 0.50 %CO₂，报警显示值与设定值的差值应不超过±0.04% CO₂。

5.15.2 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 80db(A);光信号应能在黑暗中 20m 远处清晰可见。

5.16 绝缘电阻

      传感器本安端与外壳之间，常态下其绝缘电阻应不小于 50MΩ；交变湿热试验后，应不小于 1.5MΩ。

5.17 介电强度

      传感器本安端与外壳之间应能承受 500V、50Hz、历时 1min 的绝缘介电强度试验，应无击穿和闪络现象，且漏电流不大于 5mA。

5.18 风速影响

      传感器在 8m/s 风速条件下试验时，其指示值的漂移量应不超过±0.10% CO₂。

5.19 工作温度

      传感器工作温度试验后，应符合 5.10.2 的规定。

5.20 贮存温度

      传感器经贮存温度试验后，应符合 5.10.2 的规定。

5.21 交变湿热

      传感器经交变湿热试验后，应符合 5.10.2 的规定。

5.22 振动试验

      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 5.10.2 的规定。

5.23 冲击试验

      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 5.10.2 的规定。

5.24 跌落试验

      传感器经跌落试验后，接插件、零部件应无松动脱落；并符合 5.10.2 的规定。

5.25 防爆要求

5.25.1 传感器应采用矿用本质安全型的防爆结构且满足 GB 3836.1-2000 、GB3836.4-2000 的规定。

5.25.2 元件本安性能，传感器中任何与本质安全性能有关的元件，应符合 GB3836.4-2000 中的规定。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、功率额定值的三分之二的情况下工作。

5.25.3 外壳防护性能，传感器外壳防护性能应符合 GB 4208 中防护等级 IP54 的规定。

5.25.4 表面绝缘电阻，传感器采用塑料外壳时，外壳表面绝缘电阻应不超过 1×10⁹Ω。

5.25.5 外壳阻燃性能，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。

5.25.6 火花点燃，传感器应能通过 GB 3836.4-2000 第 10.1~10.4 规定的火花点燃试验。传感器与关联设备通过 2km 电缆（单芯截面积为 1.5mm2）连接后，应能通过 GB 3836.4-2000 第 10.1~10.4 规定的火花点燃试验。

5.25.7 最高表面温度，传感器在正常工作和故障状态下，其元件、导线和外壳的最高表面温度应≤150℃。

5.25.8 电气间隙、爬电距离，传感器外壳结构应符合 GB3836.4-2000 中 6 的规定。

5.25.9 工作参数，传感器本安技术参数应符合 GB3836.4-2000 中的规定。

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