MT 444-1995 煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器技术条件.pdf

中华人民共和国煤炭行业标准MT 4 4 4 一 1 9 9 5煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器 技术条件1 主两内容与适用范围 本标准规定了煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器的技术要求、 试验方法、 检验规则、 标志、 包装、运输和贮存。 本标准适用于煤矿井下环境监测中使用的低浓度( 0 -4 %) 载体催化式甲烷传感器和高、 低浓度甲烷传感器( 以下简称传感器) 中利用载体催化原理测量低浓度甲烷部份。2 引用标准GB 1 9 1GB 2 4 2 3 .GB 2 4 2 3 .GB 2 4 2 3GB 2 4 2 3 .GB 2 4 2 3 .GB 2 4 2 3 .GB 3 8 3 6 .GB 3 8 3 6 .GB 3 8 3 6GB 3 8 3 6 .包装储运图示标志1 电 工电子产品基本环境试验规程 试验A: 低温试验方法2 电工电子产品基本环境试验规程 试验B : 高温试验方法4 电工电子产品基本环境试验规程 试验D b : 交变湿热试验方法5 电工电子产品基本环境试验规程试验E a : 冲击试验方法8 电工电 子产品基本环境试验规程试验E d : 自由跌落试验方法1 0 电工电子产品基本环境试验规程试验F c : 振动( 正弦) 试验方法G B / T 4 9 4 2 .GB 1 0 1 1 1爆炸性环境用防爆电 气设备通用要求爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“ d爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备“ e 爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“ i l l2 低压电器外壳防护等级利用随机数般子进行随机抽样方法M T 2 8 1 煤矿用甲 烷检测用载体热催化元件MT/ T 4 0 8 煤矿用直流稳压电源3 技术要求3 . 1 产品应符合本标准要求， 并应按经规定程序批准的图样及技术文件制造。3 . 2 工作条件: 温度: 0 4 0 0C; 相对湿度: (9 8 %( 2 5 0C ) ， 大气压力: 8 6 1 1 6 k P a , 风速: 0 - 8 m / s ,3 . 3 贮存a度为一4 0 - 6 0 0C 。3 . 4 传感器应采用本质安全型兼隔爆型的防爆结构并应符合G B 3 8 3 6 . 1 , G B 3 8 3 6 . 2 , G B 3 8 3 6 . 3 和G B 3 8 3 6 . 4 中的有关规定。中华人民共和国煤炭工业部1 9 9 6 一 0 3 一 0 8 批准1 9 9 6 一 0 8 一 0 1 实施MT 4 4 4 一 1 9 9 53 . 5 电源: 应符合MT / T 4 0 8 的要求。3 . 6 输出信号制式: 应选用如下信号制式: 电流: D C 1 -5 m A( 优选) , 4 2 0 m A( 负载电阻。 5 0 0 f l ) ; 频率: 5 - 1 5 H z , 2 0 0 -1 0 0 0 H z ( 脉冲宽度大于0 . 3 m s ) ; 数字编码: 传输速率为3 0 0 , 6 0 0 , 1 2 0 0 , 2 4 0 0 , 4 8 0 0 , 9 6 0 0 b / s ， 电 平不小于3 V ,3 . 了 传感器应有适于井下安装的悬挂或支撑结构。3 . 8 传感器外壳防护性能应符合G B 4 9 4 2 . 2 中I P 5 4 防护等级规定。3 . 9 传感器用电缆的截面积应不大于1 . 5 m m ; 传感器的传输距离应不小于1 k m ,3 . 1 0 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) 绝缘漆。3 . 1 1 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; 通气口 应装设阻火元件， 并应符合G B 3 8 3 6 . 2 中 有关规定。3 . 1 2 传感器应以百分体积浓度表示测量值， 采用数字指示器指示测量数值时， 其分辨率应为。 . 0 1 %C H , ， 并应能表示显示值的正或负。3 . 1 3 在甲 烷浓度超过测量范围 上限时， 传感器应具有保护载体催化元件的功能， 并应使传感器的指示值和输出信号值均维持在超限状态。3 . 1 4 基本误差:传感器的基本误差应符合表 1 的规定:表 1% C H ,测 量 范 围基 本 误 差 0 . 0 0 - 1 . 0 0 1 . 0 0 - 2 . 0 0 2 . 0 0 - 4 . 0 0士 0 . 1 0士0 . 2 0士 0 . 3 03 . 1 5 输出信号制式为电流量的传感器的负载电 阻在。 - 5 0 0 S 2 范围内 变化时， 其输出信号值的 变化应不超过 3 . 1 4 的规定。m ad3 . 16输出信号制式为频率量的传感器的负载电阻在。 -5 0 0 l范围内变化时， 其输出信号值的变化应不3 . 1 4 的规定; 其脉冲宽度应不小于0 . 3 m s ,稳定性 : 传感器连续工作7 d 的基本误差应不超过3 . 1 4 的规定。3 . 1 7 响应时间: 传感器的响应时间应不大于3 0 s ,3 . 1 8 警报功能:3 . 1 B . 1 具有警报功能的传感器应能在测量范围内任意设置警报点， 警报值与设定值的差值应不大于士0 . 0 5 %C H, o11 8 . 2 警报声级强度在距其1 m远处的声响信号的声压级应不小于8 0 d B ( A ) ; 光信号应能在2 0 m处清晰可见。3 . 1 9 传感器在8 m / s 风速条件下其指示值的漂移量应不大于士。 . 0 1 0 o C H3 . 2 0 传感器在工作温度试验时， 应符合3 . 1 4 的规定。3 . 2 1 传感器经贮存温度试验后， 应符合3 . 1 4 的规定。标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载MT 4 4 4 一1 9 9 53 . 2 2 传感器经湿热试验后. 应符合3 . 1 4 的规定。3 . 2 3 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3 . 1 4 的规定。3 . 2 4 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3 . 1 4 的规定。3 . 2 5 传感器经跌落试验后， 接插件、 零部件应无松动脱落; 并符合3 . 1 4 的规定。4 试验方法4 . 1 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: 温度: 1 5 -3 5 1C， 相对湿度: 4 5 %一7 5 %; 大 气压力: 8 6 1 0 6 k P a a4 . 2 试验用气样和仪表4 . 2 . 1 试验用气样 空气中甲烷标准气样( 以下简称标准气样) ， 其不确定度为3 %.4 . 2 . 2 试验用仪表4 . 2 . 2 . 1 气体流量计 测量范围: 3 0 3 0 0 m L / m i n i 准确度: 2 . 5 级4 . 2 - 2 . 2 秒表 分度值为0 . 0 1 s .4 . 2 . 2 . 3 直流毫安表 0 1 0 0 m A, O . 2 级。4 . 2 - 2 . 4 频率计 0 -1 o o o k H z ; 准确度: 簇1 xi o - s o4 . 2 - 2 . 5 直流稳压电源 输出电压: 0 - 3 0 V; 输出电流: 2 A o4 . 3 基本误差测定 按产品标准规定的气体流量、 通气时间、 注气装置和通气步骤等以下述方法进行: 在测定前应先用清洁空气和2 . 0 %的标准气样反复标定传感器( 以下简称校准仪器) ， 在以后的测定中不得再次校准。 待传感器零点在清洁空气中稳定后， 按标定时的流量向 传感器依次通入( 0 . 5 , 1 . 5 , 3 . 5 ) 0 0 3 种标准气样各3 m i n 。 记录传感器的指示值和输出信号值( 换算为甲 烷浓度值) 。 重复测定4 次， 取其后3 次的算术平均值。MT 4 4 4 一 1 9 9 5 图1 基本误差测定示意图 I 一试验箱; 2 一传感器s 3 一注气装置t 4 -预热盘管; 5 -流量计; 6 -清洁空气瓶; 7; 一试验气样瓶; 8 一调节阀4 . 4 负载特性试验4 . 4 . 1 输出信号制为电流量的负载特性试验 使传感器在空气中稳定显示， 记录外接负载电阻为5 0 0 d 1 和。 n时输出信号值之差， 换算为甲 烷浓度值。4 . 4 . 2 输出信号制为频率量的负载特性试验 将传感器在空气中稳定显示， 记录外接负载电阻为5 0 0 n和0 0时输出频率值之差换算为甲 烷浓度值。4 . 5 稳定性测定 把调整好的传感器放入图1 所示的装置中， 连续通入0 . 5 %的甲烷气体运行7 d ， 每隔1 2 h 按标定时的流量依次通入清洁空气和1 . 5 %的标准气样各3 m i n ， 记录指示值和输出信号值。 试验期间不得调整传感器。4 . 6 响应时间测定 测定装置如图2 所示。 扩散取样头上应采用制造厂提供的注气装置， 以标定时的流量， 通入2 %的甲 烷气样3 m i n ， 读取指示值。 然后通入清洁空气， 待传感器零点稳定后， 将以标定时的流量通人原甲 烷气样的注气装置迅速换到取样头上， 并开始记录传感器的指示值达到原指示测值 9 0 %所需要的时间， 测量 3 次， 取其算术平均值 。标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载MT 4 4 4 一 1 9 9 5 图 2 响应时间测定示意图 1 -清洁空气软管; 2 -清洁空气注气装置门一扩散取样头; 4 一传感器， 5 一排气口 6 一通气罩支座; 7 一试验气样注气装置; B 一试验气样软管4 . 7 警报功能试验4 . 7 . 1 警报值与设定值差值的测定 将传感器警报点设置在出厂时规定的数值上. 待传感器零点稳定后， 缓慢通人略大于设定警报点甲烷浓度值的气样， 记录出现声、 光信号瞬间传感器的指示值并计算设定警报点甲 烷浓度值与指示值的差值。4 . 7 . 2 警报声级强度测量 警报声响强度用声级计测量， 环境噪声应小于5 0 d B ( A ) 。 将声级计置于传感器的 警报声响器轴心正前方1 m处， 测量3 次， 取其算术平均值。4 . 7 . 3 警报光信号 试验在黑暗环境中距传感器2 0 m处进行观察。4 . 8 风速影响试验 将传感器挂在试验风洞中， 在风流为零时调整好传感器的基准点。 然后将风速调整为8 蛤, m / s ， 人为使传感器绕悬挂轴线方向转动， 寻找其受风速影响的位置。 固定在此位置， 每3 0 s 记录1 次指示值， 共记录3 次， 取其算术平均值和基准点的差值作为漂移量。4 . 9 工作温度试验 试验中向传感器通入标准气样的温度应与试验要求温度一致。4 . 9 . 1 低温工作试验 按G B 2 4 2 3 . 1 中 试验A b 方法进行。 在温度为。 士 3 条件下， 传感器通电， 稳定2 h 后， 测定基本误差。以 后每小时测定1 次基本误差， 共3 次。 取其算术平均值作为测定值。4 . 9 . 2 高温工作试验 按G B 2 4 2 3 . 2 中试验B b 方法进行。在温度为4 0 士2 条件下， 传感器通电， 稳定2 h 后， 测定基本误差。以后每小时测定1 次基本误差， 共 3 次。取其算术平均值作为测定值。4 . 1 0 贮存温度试验4 . 1 0 . 1 低温贮存试验 按G B 2 4 2 3 . 1 中试验A b 方法进行。 在温度为一4 0 士3 条件下， 持续时间为1 6 h 。 传感器非包装，不通电， 不进行中间检测。试验后， 在试验箱中恢复到4 . 1 规定的条件下保持2 h ， 再测定基本误差。MT 4 4 4 一 1 9 9 54 . 1 0 . 2 高温贮存试验 按G B 2 4 2 3 . 2 中 试验B b 方法进行。 在温度为+6 。 士2 条件下， 持续时间为1 6 h 。 传感器非包装，不通电， 不进行中间检测。 试验后， 在试验箱中恢复到4 . 1 规定的条件下保持2 h ， 再测定基本误差。4 . 1 1 湿热试验 按G B 2 4 2 3 . 4 中试验D b 方法进行。 温度为4 0 士2 C 。 相对湿度9 3 %士3 % 条件下， 持续时间为1 2 d .传感器非包装， 不通电， 不进行中间检测。 试验后， 在4 . 1 规定的条件下恢复2 h ， 再测定基本误差。4 . 1 2 振动试验 按G B 2 4 2 3 . 1 0 中试验F 。 方法进行。 严酷等级: 扫频频率范围1 0 -1 5 0 H z ， 加速度幅值为5 0 m / s ,振动次数为5 次。 传感器不包装。固定使用的传感器不通电， 不进行中间 检测; 机载移动使用的传感器通电， 进行中间检测。试验后再进行外观检查和测定基本误差。4 . 1 3 冲击试验 按G B 2 4 2 3 . 5 中 试验E a 方法进行。 严酷等级: 峰值加速度为5 0 0 m / s ， 脉冲持续时间为1 1 士1 m s ,3 个轴线每个方向 连续冲击3 次( 共1 8 次) 。 传感器不包装。固定使用的传感器不通电， 不进行中间 检测; 机载移动使用的传感器通电， 进行中间检测。试验后再进行外观检查和测定基本误差。4 . 1 4 跌落试验 按G B 2 4 2 3 . 8 中 试验E d 方法进行。 严酷等级: 跌落高度为0 . 5 m， 以正常使用方向自由 落向 平滑、坚硬的混授土面上共2 次。 传感器非包装， 不通电， 不进行中间检测。 试验后进行外观检查， 再测定墓本误差。本巧 4 . 1 0 -4 . 1 4 每项试验后， 检查性能前， 允 许重新校 准传 感器。4 . 1 6 传感器的防 爆性能试验方法按G B 3 8 3 6 . 1 , G B 3 8 3 6 . 2 , G B 3 8 3 6 . 3 和G B 3 8 3 6 . 4 的规定， 由授权的防爆检验机构进行。5 . 1检验规则 出厂检验5 . 1， 应由 制造厂质量检验部门逐台进行， 检验合格并发给合格 证后方可出厂。5 . 1 . 2 出厂检验项目 见表2 ,52 型式检验5 . 2 . 1 有下列情况之一时， 应进行型式检验: s 新产品或老产品 转厂生产试制定型鉴定时; b 正式生产后如结构、 材料、 工艺有较大改变， 可能影响产品性能时; c 正常生产的传感器每z 年1 次; d 停产2 年以上再次恢复生产时; 。出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时， 表 2序号技术要求条款出 厂检 验型 式 检 验13 . 4O23 、 工 QOO33 . 1 4OO43 。 1 5OO标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载MT 4 4 4 一 1 9 9 5续表 2序号技术要求条款出 厂 检 验型 式 检 验53. 16OO63. 1 7O73 . 1 8 . 1OO83 . 1 8 . 2O93 . 1 9O1 03 . 2 0O1 13 . 2 1O1 23 . 2 2O1 33 .2 3O1 43 . 2 4O1 53 . 2 5O 注: O表示必须进行的项目 。 f . 国家质量监督检验机构提出要求时。5 . 2 . 2 型式检验项目见表 2 ,5 . 2 . 3 型式检验应由煤炭工业部指定的质量监督检验机构负责进行。5 . 2 . 4 抽样 从出厂检验合格的传感器中按G B 1 0 1 1 1 规定的方法进行。 抽样基数不少于1 0 台， 抽样数量不少于3台。5 . 2 . 5 判定规则 受检传感器为 3 台。在检验中， 如 3 . 1 4 , 3 . 1 5 , 3 . 1 6 和 3 . 1 8 . 1 中有 1 台项不合格， 或其他项目中有2 台