GFY15(B)型矿用双向风速传感器使用说明书V2.3.pdf

ISO9001:2008 ISO14001:2004OHSAS18001:2007认认证证企企业业 中中煤煤科科工工集集团团重重庆庆研研究究院院有有限限公公司司 产产品品使使用用说说明明书书 GFY15(B)型矿用双向风速传感器 执行标准: Q/MKC 959-2013 版 本 号: VER2.3 出版日期: 2014.09 感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，安装、使用产品前， 请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。 I 前前 言言 本说明书详细地介绍了的使用方法及使用注意事项，使用者在使用前请务必仔细阅 读。在生产过程中执行的是中煤科工集团重庆研究院有限公司企业标准 Q/MKC 959-2013。 II 目 次 前 言I 1 概述1 2 工作原理及结构特征2 3 技术特性2 4 尺寸、重量、材质3 5 使用、调校4 6 典型故障处理6 7 安装与使用7 8 维修及保养8 9 简易定标法8 10 运输、贮存8 11 开箱及检查9 12 资质编号9 13 传感器关联、配接及配套设备表9 附件一：安装固定说明1114 1 警示语：1、本安关联设备未经联检不得与传感器连接！ 2、严禁改变本安电路和与本安电路有关的元器件的型号、规格和参数！ 3、井下严禁带电开盖！ 4、传感器安装一定要牢固，不得摆动和旋转！ GFY15（B）型矿用双向风速传感器 1 概述 1.1 产品特点 GFY15（B）型矿用双向风速传感器（以下简称传感器）采用差压原理，无转动部件，性能可靠。 可长时间连续监测矿井总回和各进、回风巷等地的实时风速、风向和风量。 1.2 主要用途和适用范围 该产品主要用于煤矿井下进、回风巷道通风风速、风量测量和风向监测。煤矿井下有毒有害气 体通过通风方式排出井口外，所以通风的监测是保证矿井安全生产的重要手段。 1.3 品种、规格 1.3.1 品种：矿用双向风速传感器。 1.3.2 规格：GFY15（B） 。 1.4 型号的组成及其代表意义 1.5 使用环境条件 1.5.1 工作环境条件 a）温度:（040）； b）湿度: 95 %； c）大气压力:(80110) kPa； d) 无显著震动和冲击的场合。 e）含有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下。 1.5.2 贮存温度： （-4060）。 1.6 安全特征 防爆类型: 矿用本质安全型，防爆标志: Exib I Mb。 2 工作原理及结构特征 2 2.1 工作原理 传感器的工作原理框图如图 1 所示， 传感器为连续检测风速和风量的设备， 它将风速引起的压差 信号变成电信号，经单片机处理后，输出显示。 图 1 传感器工作原理框图 2.2 结构特征 传感器外型结构示意图 2 如下： 图 2 传感器外型结构示意图 1-提手 2-压线夹 3-外壳 4-煤安标志牌 5-前铭牌 6-后铭牌 7-蜂鸣器 8-遥控孔 9- 显示窗 10-后盖螺钉 11-报警灯 12-正风口 13-反风口 14-电源/通讯航空插座 3 技术特性 3.1 主要特征 S 型皮托管 微压差元件 单 片 机 遥控电路 声光报警 信号输出 数码管显示 3 3.1.1 传感器具有风速、风向、风量检测功能（风速、风量功能只能二选一） 。 3.1.2 传感器具有输出状态指示功能。 3.1.3 传感器具有红外遥控设置功能。 3.1.4 传感器具有声光报警功能。 3.2 主要技术指标 3.2.1 工作电压、工作电流： 工作电压：(925)V DC；工作电流180mA。 3.2.2 输出信号 传感器具有两路信号输出，一路输出风速（或风量）信号，一路输出风向信号； 3.2.2.1 风速输出信号制式为以下四种，出厂时输出信号制式为四选一： a）电流：DC （420）mA，负载电阻（0500）； b) 电流：DC （15）mA，负载电阻（01）k； c）频率：(2002000) Hz（输出电流 2mA 时，脉冲宽度大于 0.3ms，脉冲幅度：高电平不小于 3V， 低电平不大于 0.5 V），当风速信号为频率信号时，(2001000) Hz 对应正向风速值，(12002000) Hz 对应反向风速值； d）数字信号： RS-485 数字通信，信号工作电压峰峰值不大于 15 Vp-p、信号工作电流峰峰值不大 于 150 mA。 3.2.2.2 风向输出信号制式为以下两种，出厂时输出信号制式为二选一： a）电流：1 mA/5 mA，负载电阻（0500）,其中 1mA 对应正风（或顺风）信号，5mA 对应反风 （或逆风）信号； b）数字信号： RS-485 数字通信，信号工作电压峰峰值不大于 15 Vp-p、信号工作电流峰峰值不大 于 150 mA。 3.2.3 正向风速测量范围：(0.415)m/s，分辨率 0.1m/s。 3.2.4 风量测量范围：根据巷道横截面积实时显示测量点风量值，最大量程为 750 m 3/s。 3.2.5 反向风速测量范围：(0.415)m/s，分辨率 0.1m/s。 3.2.6 基本误差 3.2.6.1 正向风速基本误差: 0.2m/s。 3.2.6.2 反向风速基本误差：0.2m/s。 3.2.7 传感器使用电缆的单芯截面积为 1.5mm 2时，传感器与关联、配接设备之间的传输距离2km。 3.3 本安参数：Ui：25.0V、Ii：470mA、Ci:0.88F、Li:80H。 4 尺寸、重量、材质 4.1 外形尺寸： （373.613065）mm 4.2 整机重量：3 kg 。 4.3 外壳材质：304L。 4 5 使用、调校 使用前用户必须认真、仔细阅读本使用说明书 ，对传感器的主要性能、技术指标及主要功能有 一个全面的了解，然后再进行具体的接线、使用及操作。 传感器正确上电预热后便可用于环境风速、风向和风量的检测，也可用遥控器进入传感器调校模 式对传感器测量值、报警点等进行设置修改，具体设置方法如下所述。 调校指示位 测量值 图 3 显示屏示意图 5.1 零点调校 当传感器长时间使用或长时间存放后再使用（上电 30 分钟后） ，可能会出现测量偏差，此时需要 对传感器零点进行调校。具体操作步骤如下： 1、传感器预热：进行零点调校必须在传感器上电时间大于 30 分钟后进行。 2、零点调校：待传感器充分预热后，将传感器置于无风环境中，若此时测量值不是 0.0 m/s，可 通过下列办法调零设置。具体方法是：将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择键， 使显示窗内的调校指示位显示 “1” ， 然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键或上下键同时 按动，直至传感器显示值为 0.0 m/s 为止。 注注意意：零零点点调调校校必必须须置置于于无无风风环环境境中中。 5.2 精度调校 在完成传感器的零点标校后，第二步是传感器的精度校准。具体方法是：将风速传感器放入标准 环形风洞中，传感器上电并经过 20 秒倒计时，然后将风洞内风速值设定在 12m/s，待风洞内风速值稳 定后，将传感器调校指示位设置为“2”状态，然后进行校准，待校准完后循环退出调校指示位（此时 调校指示位无显示） ，最后将风洞内风速值分别设定在 0.4m/s，3m/s，6m/s，9m/s，14m/s，待风洞内 风流稳定后，读取微压计数值，并换算为风速值，取连续三次测值的算术平均值作为该风速测定点的 实际风速值；读取传感器显示值，取连续三次测值的算术平均值作为该风速测定点的测量风速值，求 取实际风速值与测量风速值的差值即为该点的正向风速基本误差。 将传感器旋转 180 度放入标准环形风洞中， 传感器上电并经过 20 秒倒计时， 然后将风洞内风速值 分别设定在 0.4m/s，3m/s，6m/s，9m/s，12m/s，14m/s，待风洞内风流稳定后，读取微压计数值，并 换算为风速值，取连续三次测值的算术平均值作为该风速测定点的实际风速值；读取传感器显示值， 取连续三次测值的算术平均值作为该风速测定点的测量风速值，求取实际风速值与测量风速值的差值 即为该点的反向风速基本误差。 5 5.3 下限报警点设置 将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的调校指示位显示“3” ， 然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，将显示窗内的数值（即报警点）设置为所需要的 数值即可完成本传感器下限报警点的设置。下下限限报报警警点点调调校校范范围围：( (0 0. .3 33 3. .0 0) )m m/ /s s，默默认认值值 0 0. .8 8m m/ /s s。 5.4 上限报警点设置 将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的调校指示位显示“4” ， 然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，将显示窗内的数值（即报警点）设置为所需要的 数值即可完成本传感器上限报警点的设置。上上限限报报警警点点调调校校范范围围：( (4 4. .0 01 15 5. .0 0) )m m/ /s s，默默认认值值 9 9. .0 0m m/ /s s。 5.5 报警功能设定 将遥控器对准传感器遥控位置， 轻轻按动遥控器上的选择键， 使显示窗内的调校指示位管显示 “5” ， 然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，将显示窗内的显示值设置“ON”即为报警功能开， 将显示窗内的显示值设置“OFF”即为报警功能关,如图 4、图 5 所示。 图 4 报警功能开 图 5 报警功能关 5.6 反向报警点设置 将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的调校指示位显示“6” ， 然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，将显示窗内的数值（即报警点）设置为所需要的 数值即可完成本传感器反向报警点的设置。设设置置范范围围( (- -0 0. .5 5- -9 9. .0 0) )m m/ /s s，默默认认值值：- -1 1. .0 0m m/ /s s。 5.7 断面面积设置 将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的调校指示位显示“7” ， 然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，显示窗内的数值显示为“FS”即为风速测量状态， 显示窗内的数值显示为“FL”即为风量测量状态，如图 6、图 7 所示。若要实现风量测量功能，请选 择风量测量状态，然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，将显示窗内的数值（即断面面 积）设置为所需要的数值即可完成本传感器断面面积的设置。 5 O N 5 O F F 6 图 6 风速测量状态 图 7 风量测量状态 5.8 自检功能 为了方便检查传感器工作是否正常，本传感器专门设计了自检功能。具体的使用方法是：将遥控 器对准传感器遥控位置，按动遥控器上的选择键，使传感器显示窗内的调校指示位显示“8” ， 此时传 感器的默认显示值应为传感器测试的测量值， 并输出对应的频率信号或电流信号； 若此时同时按下 “上 键”和“下键” ，则传感器显示自检值，同时发出声光报警提示，此状态下也可单独按动“上键”或“下 键”改变自检值，设置范围从（-15.015.0）m/s，设置步长 0.1m/s。 特特别别提提醒醒：每每次次对对传传感感器器部部分分参参数数进进行行调调节节后后，断断电电之之前前，都都必必须须使使传传感感器器的的调调校校指指示示位位循循环环至至 无无显显示示后后，才才能能保保存存数数据据，否否则则，将将导导致致此此次次调调校校无无效效。 6 典型故障处理 6.1 传感器显示数值乱跳 a.当传感器显示数值乱跳时，可能是传感器固定不牢，在风流的吹动下上下左右摇摆所致。处理 方法：将传感器在安装点固定牢，风流吹过无法使传感器出现下上下左右摇摆即可。如问题任存在则 寄回厂家予以维修，不可私自拆卸以免造成不可修复错误。 b.传感器前后 3m 范围内有遮挡物。 处理方法： 保证传感器安装在前后 3m 范围内无任何遮挡物的 地方。 c.传感器元件损坏。处理方法：更换传感器元件。 6.2 报警时有光无声或声音嘶哑 当传感器报警时出现有光无声或声音嘶哑现象时， 首先应检查蜂鸣器的连线有无断线 ， 如无断线 则属蜂鸣器故障。处理方法：可先用橡胶等弹性物对蜂鸣器片予以衬垫以排除嘶哑现象。如不行，则 更换蜂鸣器片。 6.3 报警时无声无光 如传感器显示已达报警值但传感器仍无光无声，经检查确定报警灯连线无断线时，请检查传感器 7 F L 7 F S 7 电路板上的相关报警控制芯片是否损坏，必要时予以更换。 6.4 传感器接受不到遥控信号 当出现传感器接受不到遥控信号现象时，首先应确认遥控器内的电池是否有电。如有电，则应及 时将传感器带回地面，检查、更换传感器线路板上数码管旁的（SFH1）红外接收头。 6.5 小数码管显示的功能位数字乱跳且无法控制 当传感器显示窗内的小数码管（功能位）出现数字乱跳且无法控制时，检查电路板上按键是否短 路或更换传感器电路板上数码管旁的（SFH1）红外接收头。 6.6 传感器开机倒计时结束后闪烁显示“Er1” 传感器开机倒计时完后即闪烁显示 “Er1” ， 应首先将传感器带回地面， 上电后若还闪烁显示 “Er1” 则将传感器后盖打开查看元件排线插头是否有松动。若还闪烁显示“Er1”则寄回厂家予以维修，不可 私自拆卸以免造成不可修复错误。 6.7 传感器开机倒计时结束后闪烁显示“Er2” 传感器开机倒计时结束后闪烁显示 “Er2” ， 首先应在小数码管无显示的状态下同时按下 “S” + “上” 键+“下”键，给传感器赋初值，若问题依然不能排除，则说明传感元件有可能损坏，请寄回厂家予 以维修，不可私自拆卸以免造成不可修复错误。 6.8 传感器显示“8.88”或其它不明字符 传感器在井下如显示“8.88”等其它不明字符时，应首先检查传感器供电是否异常。若问题依然 不能排除，应将传感器带回地面检修。将传感器后盖打开检查传感器电路板上的各集成芯片有无脱落 现象，接线是否松动等， 检修方法：用专用螺丝刀打开传感器后盖，问题一经发现应及时予以排除。或寄回厂家予以维修。 6.9 传感器上电倒计时完后显示“0.0”且吹风无反应 传感器每次上电倒计时完后有 30 秒钟的内部参数自动设置功能，此时传感器数据不更新； 7 安装与使用 7.1 电缆线及所连航空插头的接线及颜色规定： 红色线电源正极（电缆插头 1 号口） 蓝色线电源负极（电缆插头 2 号口） 白色线风速信号（频率信号或电流信号）输出（电缆插头 3 号口） 绿色线风向信号输出（电缆插头 4 号口） 7.2 航空插头的序号排列图： 图 8 传感器上的插座排列图 图 9 电缆线上插头的序号排列图 3 2 4 1 2 3 1 4 8 7.3 连接 正确连接好电源与传感器端接线后，将电缆航空插头的缺口对准传感器左侧上方的航空插座的相 应位置，插入并旋紧，确保连接可靠。传感器上电倒计时后，显示并输出测量风速值。 7.3 固定 传感器的可靠固定关系到传感器测量的准确性和工作的稳定性，请参照附件一：GFY15(B)型矿 用双向风速传感器安装固定说明的步骤操作。 8 维修及保养 8.1 维修 8.1.1 传感器的维修必须由接受过生产厂家专门培训的修理人员进行。 8.1.2 禁止改动传感器电路的任何参数！ 8.1.3 传感器的调校周期为 15 天，请定期效验传感器的各项功能！ 8.1.4 应整体更换浇封部件！ 8.2 保养 8.2.1 使用时，必经指定人员负责传感器的日常维护和保养。 8.2.2 维护及保养人员必经认真阅读及熟悉GFY15（B）型矿用双向风速传感器使用说明书及有关 电路图，熟悉传感器的内、外结构及电路原理。 8.2.3 使用中，维护及保养人员应该经常检查传感器的密封部分是否压紧、盖板螺丝是否紧固。 9 简易标定方法 9.1 根据AQ 1029-2007 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范中 8.3.4 条的规定“风速传感 器选用经过标定的风速计调校” ，因此，传感器的调校采用如下方法进行： 9.1.1 零点调校：因本传感器具有零点自动调校功能，因此零点的调校可通过断电并重新上电由传感 器自行调校。同时也可在“1”状态下，通过按动“上”或“下”调校零点值，或同时按动“上”和“下” 键给传感器赋零点值。 9.1.2 精度(线性)调校：将传感器安装到巷道安装点上并通电，同时用经过标定的风速计测量传感器 安装点处的风速值大小，然后对准传感器的遥控接收窗，按动遥控器的“S”键，待传感器小数码管显 示“2”时停止，此状态为精度(线性)调校状态，此时，按动“上”或“下”键使传感器的显示值与风 速计的测量值相同即完成传感器的精度(线性)调校，然后再次按动遥控器的“S”键，待传感器小数码 管无显示时即可。 注注：精精度度调调校校宜宜在在高高风风速速情情况况下下调调校校，严严禁禁在在零零风风速速下下调调校校传传感感器器精精度度。 10 运输、贮存 10.1 传感器在运输和搬运时，务必小心、谨慎，避免剧烈震动和冲击。严禁拉扯设备内部的联线，避 免造成人为的破坏。 9 10.2 传感器存放时，严禁放在被水直接滴淋的场所。 10.3 传感器未使用时，以防风速采样装置损坏，必须将保护罩罩住传感器底部风速采样装置上。 11 开箱及检查 11.1 开箱时注意安全，以避免损坏设备或使人受伤。 11.2 开箱后应检查设备外观是否损坏和附件是否齐全。 11.3 附件清单 a) 使用说明书 1 份 b) 产品合格证 1 份 c) 传感器 1 台 d) 装箱单 1 份 e) FYF3（A）型矿用遥控器 1 个 g) 专用连接电缆 1 根 12 资质编号 12.1 防爆合格证号：320130858 12.2 安全标志编号：MFB130173 13 传感器关联、配接、配套设备表 13.1 传感器关联设备表 序 号 名 称 型 号 防爆证号 安标证号 生产厂家 1 矿用隔爆兼本质安全型井下 分站电源箱 KJ90-F8(A) 320110759 MAA050002 中煤科工集团重庆研究院有限公司 2 矿用隔爆兼本质安全型井下 分站电源箱 KJ90-F16（A） 320110760 MAA050001 中煤科工集团重庆研究院有限公司 3 矿用隔爆兼本安直流稳压电 源 KDW0.3/660(A) 320121436 MAA060016 中煤科工集团重庆研究院有限公司 4 矿用隔爆兼本安直流稳压电 源 KDW0.3/660(B) 320121437 MAA060017 中煤科工集团重庆研究院有限公司 5 矿用隔爆兼本安直流电源 KDW660/24B(A) 320100842 MAA100069 中煤科工集团重庆研究院有限公司 6 矿用隔爆兼本安直流电源 KDW660/24B(B) 320100843 MAA100079 中煤科工集团重庆研究院有限公司 7 矿用隔爆兼本安直流电源 KDY660/24B(C) 320121112 MAA120107 中煤科工集团重庆研究院有限公司 8 矿用隔爆兼本安直流电源 KDY660/24B(D) 320121113 MAA120106 中煤科工集团重庆研究院有限公司 13.2 传感器配接设备表 序号 名 称 型 号 防爆证号 安标证号 生产厂家 1 井下监控分站 KJ90-F8 320131314 MFC060028 中煤科工集团重庆研究院有限公司 2 井下监控分站 KJ90-F16 320131312 MFC060027 中煤科工集团重庆研究院有限公司 10 3 矿用本安型分站 KJ90-F16(B) 320111180 MFC080169 中煤科工集团重庆研究院有限公司 4 矿用本安型分站 KJ90-F8(D) 320131313 MFC120077 中煤科工集团重庆研究院有限公司 5 矿用本安型分站 KJ90-F16(D) 320131311 MFC120004 中煤科工集团重庆研究院有限公司 13.3 传感器配套设备表 序号 名 称 型 号 防爆证号 安标证号 生产厂家 1 矿用遥控器 FYF3(A) 320111103 MFA050031 中煤科工集团重庆研究院有限公司 11 附附件件一一： GFY15(B)型型矿矿用用双双向向风风速速传传感感器器 安安装装固固定定说说明明 GFY15(B)型矿用双向风速传感器测量的准确性和工作的稳定性对安装固定有一定要求， 为了保证 传感器能准确、稳定工作，安装前先确保所需安装地点前后 5m 范围均为直巷道，且前后 3m 范围内 无任何遮挡物，安装过程中存在以下两种情形，请严格安装此安装固定说明的步骤操作： 一一、 无无固固定定支支架架固固定定操操作作步步骤骤 若 GFY15(B)型矿用双向风速传感器在煤矿井下安装地点无锚杆或护网等便于固定支架安装的地 方，请参照以下操作步骤稳妥的固定传感器： 1、请确保有一固定位置（如铁棒、加强支护）能保证传感器的挂钩能平行的与之固定，如图 1 所示，请按照图中标明的顺序对传感器进行稳妥的安装固定。 图 1 2、传感器安装固定后，通电即