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（0〜40）%CH₄和（0〜100）%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:试验方法试验氏高温

      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和导贝心振动（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

4.1.1 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。

4.1.2 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。

4.1.3 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(0〜40)℃；

      相对湿度：≤98%；

      大气压力：(80〜116)kPa；

      风速：不大于8 m/s。

4.3 贮存温度：(-40〜60)℃。

4.4 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：(200〜1 000)Hz(脉冲宽度大于 0.3 ms) , (200〜2 000) Hz；

      c) 数字信号型：传输速率为1 200 bps,2 400 bps,4 800 bps, 9 600 bps,电平不小于3 V。

4.5 传感器外观及结构要求

4.5.1 传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。

4.5.2 传感器表面、镀层或涂层不应有气泡、裂痕、明显剥落和斑点。

4.5.3 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。

4.5.4 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。

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(2.00-4.00)%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

4.10.1 显示值稳定性

      在（0.00〜4.00）%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（4.00〜100）%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。

4.10.2 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）

传感器在热导元件检测且测量量程为（4.00-40.0）%CH4时的基本误差应符合表2的规定。

表2 基本误差（量程4.00%CH₄〜40%CH₄）

      传感器在热导元件检测且测量量程为（4.00〜100.0）%CH4时的基本误差应符合表3的规定。

表3 基本误差（量程4.00%CH₄〜100%CH₄）

4.10.3 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 V〜24 V范围内正常工作，其基本误差应不超过4.10.2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4.10.2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4.10.2的规定。

4.14 响应时间（T90）

      传感器的响应时间应不大于20 s。

4.15 报警功能

4.15.1 具有报警功能的传感器应能在（0〜4）%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。

4.15.2 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 交变湿热试验后，应不小于1.5。

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5 mA。

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