KGF2矿用风量传感器企标(江苏三恒).doc

ICS：D备案号：Q江苏三恒科技股份有限公司企业标准 Q/3204JSSH 144-2012 KGF2矿用风量传感器KGF2 air volume sensor2012-11-15发布 2012-11-15实施 江苏三恒科技股份有限公司 发 布Q/3204JSSH 144-2012 前 言本标准参照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写而编制，同时参照部分国家标准和行业标准进行制定的。 本标准防爆性能遵守GB 3836.1-2010爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求、GB 3836.4-2010爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i” 保护的设备；技术指标遵守MT 209-90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求、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 448-2008矿用风速传感器编写(其中抗干扰、可靠性除外)。本标准由江苏三恒科技股份有限公司提出并起草。本标准由江苏三恒科技股份有限公司研发中心归口。3144256866 本标准主要起草人：毕成模、杨皆沈KGF2矿用风量传感器1 范围 本标准规定了KGF2矿用风量传感器的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于KGF2矿用风量传感器（以下简称传感器）。2 规范性引用文件下列文件中条款通过本标准的引用而成为本标准条款。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）或修订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/T191-2008 包装贮运图示标志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 电工电子产品试验环境 第2部分：试验方法 试验B：高温GB/T2423.4 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/T2423.5 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/T2423.8 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/T2423.10 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 3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求GB 3836.4-2010 爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i” 保护的设备MT/T154.10 煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法MT210-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 AQ 1043-2007 矿用产品安全标志标识 GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书 总则 GB/T2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T10111-2008 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序GB 4208-2008 外壳防护等级(IP 代码)MT448-2008 矿用风速传感器MT/T772 煤矿监控系统主要性能测试方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 超声波漩涡式风速传感器 supersonic vortex sensor根据卡曼涡街原理利用超声波束被漩涡调制量的变化来测量风速的传感器。3.2 显示值 displayed value传感器显示的测量数值。3.3零点 zero point传感器在空气中正常工作时的显示值。3.4标定点 calibrated point传感器为满足测量准确度所选择的标准风速值。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，传感器的零点和标定点保持在允许变化范围内的性能。4 型式、分类、型号4.1 型式以卡曼涡街为基本原理，利用超声波束被漩涡调制量的变化来测量风速的传感器。4.2 分类测量范围：风速0.3m/s15m/s，（可换算为0600m3/s风量，坑道截面积在040.m2任意设置)4.3 型号 KG F 2 登记序号 风速、风量 矿用传感器4.4 结构风量传感器的结构见图1。4.5 外形尺寸和重量 图14.5.1 外形尺寸（长宽高）：134mm312mm82mm。4.5.2 重量：约1.4kg。5 技术要求5.1 一般要求5.1.1 传感器产品应符合本标准的要求，并按照规定程序和国家授权的检验机构批准的图样和技术文件制造。5.1.2 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。5.1.3防爆型式：矿用本质安全型，防爆标志：Ex ib l Mb。5.2 工作环境 传感器应在下列环境下正常工作： a） 温度：040；b） 相对湿度：98%RH；c） 大气压力：80kPa116kPa；d) 无显著震动、冲击和淋水的场合；e) 煤矿井下有爆炸性气体混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。 f) 贮存温度：-40+605.3 输出信号制式5.3.1 选用下列信号制：a） 电流：DC 1mA5mA（负载电阻0500）；b） 频率：200Hz1000Hz；脉冲宽度大于0.3ms，脉冲幅度：高电平状态输出电压3V(拉出电流为2mA时)；低电平状态：输出电压0.5V。5.3.2 传感器具有声光报警功能： a） 报警点应能在测量范围内任意设置，上、下报警点设定值的差值应大于3m/s；b） 声信号响度在距其1m远处应不小于80dB，光信号应能在20m处清晰可见（没有强光）。5.4 传感器外观及结构5.4.1 传感器外壳采用不锈钢板制作，并有适合井下安装条件的悬挂或支撑结构，转换部分应具有专用悬挂结构。5.4.2 传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。5.4.3 传感器的表面涂层、镀层不应有明显斑点、气泡、裂纹和伤痕。5.4.4 传感器外壳、接插件及零件均应采取防腐措施，涂、镀层应均匀、牢固、颜色一致，印刷电路板至少涂覆两次三防（防腐、防霉、防潮）绝缘漆。5.5 传感器以m/s表示测量值，四位数码显示，第一位数码管显示功能码，后三位数码管显示风速，分辨率为0.1m/s。5.6 基本误差：不大于0.3m/s。5.7 工作频率波动温度试验在040范围内，风速敏感元件中超声波的工作频率波动量应不大于3 KHz。5.8 工作电源5.8.1 额定工作电压：18V DC。5.8.2 电压波动范围：DC1225V5.8.3 工作电流：不大于100mA。5.9 传感器使用电缆的单芯截面积为1.52时，传感器与关联设备的传输距离不小于2km。5.10 工作稳定性传感器连续工作15d后的基本误差应不超过5.6的规定。5.11 传感器接线端子与外壳之间，在常态下的绝缘电阻应不低于50M,在交变湿热试验后，应不小于1.5 M。5.12 传感器接线端子与外壳之间应能承受500V，历时1min绝缘介电强度试验而无击穿和闪烁现象，且漏电流应不大于5mA。5.13 传感器经贮存温度试验后，应符合5.6的要求。5.14 传感器经交变湿热试验后，应符合5.6、5.11、5.12的要求。5.15 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5.6的规定。5.16 传感器经冲击试验后，应无损坏痕迹，接插件和零部件应无松动和脱落，并符合5.6的规定。5.17 传感器经跌落试验后，接插件和零部件应无松动和脱落，并符合5.6的规定。5.18 防爆要求5.18.1 传感器外壳的防护性能应符合GB4208中防护等级IP54的规定。5.18.2 传感器在正常工作和故障状态下，其最高表面温度应不超过150。5.18.3 传感器应传感器应通过火花点燃试验。5.18.4 传感器的电气间隙、爬电距离应符合GB3836.4的有关规定：a) 本安电路裸露导体与地之间及本安电路裸露导体之间的电气间隙和爬电距离应不小于3mm；b) 接线端子间及其与外壳间的距离须不小于3mm，爬电距离须不小于3mm；c） 印制电路板绝缘涂层下的爬电距离应不小于1mm。5.18.5 本安参数： Ui：24.5V Ii：100mA DC 。6 试验方法6.1 试验条件6.1.1 除环境试验或有关标准中另有规定外，应在下列环境条件中进行：a） 温度1535；b） 相对湿度：45%75%RH；c） 大气压力：86kPa106kPa；d） 仪器通电传感器充分稳定后方可进行检验；e） 每项试验过程中不允许调整。6.1.2 试验用主要设备、仪器6.1.2.1 标准风洞试验应在下列标准风洞要求条件下进行：A） 风洞风速范围：0.2m/s25m/s；b） 风洞工作段气流不均度不大于1.5%，不稳定性不大于0.5%；c） 风洞试验段水力直径应大于300mm，同时大于传感器至于风流中部件水力半径的5倍。6.1.2.2 皮托管系数为1.0040.998，偏差不大于0.5%；6.1.2.3 微压计的测量范围0Pa2500Pa，精度0.05%。6.1.2.4 动槽式水银气压计测量范围为81kPa110（107）kPa，准确度为40Pa。6.1.2.5 标准温度计的测量范围为050，分度值应不大于0.2。6.1.2.6 直流稳压电源输出电压为0V30V,输出电流为2A。6.1.2.7 频率计的测量范围为0Hz2000Hz，稳定度小于等于110-6。6.1.3 试验准备将传感器的转换部分固定在风洞试验段中部，并使其风流通道轴线与风洞轴线平行，其平行度不大于5度，调整好零点，应保证在每台传感器试验期间，环境温度波动不大于1。6.2 外观检查：用目测的方法观察传感器外观及结构应符合本标准5.4的要求。6.3 基本误差试验6.3.1 测定步骤6.3.1.1 测取试验环境参数，并按式（1）计算空气密度： 3.48310-3 ( 1 )式中： 空气密度，单位为千克每立方米（/m3）；p 大气压力，单位为帕（Pa）；T 干空气温度，单位为开（K）,T=(t+273)K。6.3.1.2 按表1选择测点。风洞风速应由低向高逐渐增高，待风流稳定在测点规定的风速后，测取微压计数值、传感器显示值和输出信号值，取连续三次测值的算术平均值作为该风速测定点的测定结果。表 1测量范围测点0.3m/s15m/s0.436912156.3.2 误差计算6.3.2.1 真实风速按式（2）计算： = （2）式中： 真实风速，单位为米每秒（m/s）； 风流空气密度，单位为千克每立方米（kg/）；p 微压计读数，单位为帕（Pa）; 皮托管系数。6.3.2.2 测量误差按式（3）计算：=i-t (3)式中：i 某测点的指示值或输出信号值换算成的风速值，单位为米每秒（m/s）；t 真实风速值，单位为米每秒（m/s）；6.4 工作频率波动温度试验按式（4）计算频率的波动量。 =fi-f0 .(4)6.4.1 工作频率波动低温试验 将传感器放在调温箱内，在20条件下保持2h，测量超声波敏感元件的工作频率f0，按GB/T2423.1中试验Ab方法进行。在温度为（03）条件下，将传感器通电稳定2h后，测量超声波敏感元件的工作频率fi，按式（4）式计算频率的波动量。6.4.2 工作频率波动高温试验 将传感器放在调温箱内，在20条件下保持2h，测量超声波敏感元件的工作频率f0，按GB/T2423.1中试验Ab方法进行。在温度为（402）条件下，将传感器通电稳定2h后，测量超声波敏感元件的工作频率fi，按式（4）式计算频率的波动量。6.5 传感器连接与关联设备的传输距离不小于2km（使用电缆的单芯截面积为1.5mm2）。传感器工作电压在12V和21V时(电流100mA)，测定得基本误差。6.6 工作稳定性试验 传感器连续运行15d，每24h测定风速三次，取其平均值，测定得基本误差。6.7 绝缘电阻检测 按MT210-90第7章的规定进行。6.8 介电强度试验 按MT210-90第8章的规定进行。6.9 贮存温度试验6.9.1 低温贮存试验低温贮存试验按GB/T2423.1中试验Ab规定的方法进行。在温度（-403）条件下，持续时间为16h。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5.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差，并检查其外观。6.9.2 高温贮存试验高温贮存试验按GB/T2423.2中试验Bb规定的方法进行。在温度（602）条件下，持续时间为16h。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5.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差，并检查其外观。6.10 交变湿热试验交变湿热试验按GB/T2423.4中试验Db规定的方法进行。在温度为（402），相对湿度为（933）%条件下，持续时间为12d。传感器非包装，不通电，不进行中间检测。试验后，在5.2条规定的条件下恢复2h，进行绝缘电阻与工频耐压试验，再测定基本误差，并检查其外观。6.11 振动试验振动试验按GB/T2423.10中试验Fc规定的方法进行。严酷等级：扫频频率范围10Hz150Hz，加速度幅值为50m/s2，振动次数为五次。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，再测定基本误差。6.12 冲击试验 冲击试验按GB/T2423.5中试验Ea规定的方法进行。严酷等级：峰值加速度为500m/s2，脉冲持续时间为（111）ms，三个轴线每个方向连续冲击三次（共18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，再测定基本误差。6.13 跌落试验 跌落试验按GB/T2423.8中试验Ed规定的方法进行。严酷等级：跌落高度为0.5m，自由落向平滑、坚硬的混凝土面上共二次。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，再测定基本误差。6.14 防爆试验6.14.1 传感器必须符合GB3836.1和GB3836.4的规定，并应经国家指定的防爆检验部门审查检验合格，取得检验部门发放的“防爆检验合格证”。6.14.2 外壳防护性能试验: 按GB4208-2008的规定进行。6.14.3 最高表面温度试验:按GB3836.1-2010第26.5.1.3的规定进行。6.14.4 火花点燃试验按: 按GB3836.4-2010第10章的规定进行。6.14.5 电气间隙和爬电距离的测量用游标卡尺进行。6.14.6 本安参数测量：用计量检定合格的万用表进行本安参数的测量，其结果应符合5.18.5的要求。7. 检验规则每个传感器均应经厂质量检验部门检验合格方能出厂，并附有质量合格证。7.1 出厂检验按表2项目逐条进行。表2 检验项目序号检验项目技术要求试验方法出厂检验型式检验1外观及结构5.46.22基本误差5.66.33工作频率波动5.76.44工作电压范围5.86.55传输距离5.96.56工作稳定性5.106.67绝缘电阻5.116.78介电强度5.126.89贮存温度5.136.910交变湿热5.146.1011振动5.156.1112冲击5.166.1213跌落5.176.1314外壳防护性能5.18.16.14.215最高表面温度5.18.26.14.316火花点燃5.18.36.14.417电气间隙与爬电距离5.18.46.14.518本安参数测量5.18.56.14.6注：“”表示需要检验的项目；“”表示不需要检验的项目；“”表示出厂检验时为常