MT 448-1995 煤矿用超声波旋涡式风速传感器技术条件

中华人民共和国煤炭行业标准煤矿用超声波旋涡式风速传感器 技术条件MT 4 4 8 一 1 9 9 51 主题内容与适用范围 本标准规定了煤矿用超声波旋涡式风速传感器的技术要求、 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超声波旋涡式风速传感器( 以下简称传感器) 。2 引用标准 G B 1 9 1 包装储运图示标志 G B 2 4 2 3 . 1 电工电子产品基本环境试验规程 试验A: 低温试验方法 G B 2 4 2 3 . 2 电 工电 子产品 基本环境试验规程 试验B : 高温试验方法 G B / T 2 4 2 3 . 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 G B 2 4 2 3 . 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 G B 2 4 2 3 . 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 G B 2 4 2 3 . 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 3 8 3 6 . 1 爆炸性环境用防爆电 气设备 通用要求 G B 3 8 3 6 . 3 爆炸性环境用防 爆电 气设备 增安型电气设备、” G B 3 8 3 6 . 4 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 G B / T 4 9 4 2 . 2 低压电器外壳防护等级 G B 1 0 1 1 1 利用随机数般子进行随机抽样方法 M T / T 4 0 8 煤矿用直流稳压电源3 术语超声波旋涡式风速传感器 s u p e r s o n i c v o r t e x s e n s o r根据卡曼涡街原理利用超声波束被旋涡调制量的变化来测量风速的传感器。4 技术要求4 门产品应符合本标准要求， 并按经规定程序批准的图样及技术文件制造。4 . 2 工作条件: 温度: 。 一4 0 0C; 相对湿度: 簇9 8 0 x ( 2 5 0C ) ; 大气压力: 8 0 - 1 1 0 k P a .4 . 3 贮存温度为一4 0 - 6 0 0C.4 . 4 传感器必须采用本质安全型的防爆结构且满足G B 3 8 3 6 . 1 , G B 3 8 3 6 . 3 , 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 ， 实施MT 4 4 8 一 1 9 9 54 . 5 电源 应符合MT / T 4 0 8 的要求。4 . 6 输出信号制式。 应选用如下信号制式: 电流; D C 1 -5 mA( 优选) ， 4 V 2 0 mA( 负载电阻0 -5 0 0 0 ) . 频率; 5 -1 5 H z , 2 0 0 -1 0 0 0 H z ( 脉冲宽度大于。 . 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 .4 . 了 传感器外壳应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。4 . 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 防护等级要求。4 . 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l k m4 . 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。4 . 1 1 传感器应以m/ s 表示测量值， 当采用数字式指示器指示测量数值时， 其分辨率应为0 . l m / s .4 . 1 2 测量范围: 0 . 4 -1 5 m / s ; 0 . 5 -2 5 m/ s o4 . 1 3 基本误差在测量范围为。 . 4 -1 5 m / s 时应不超过士。 . 3 m / s , 0 . 5 -2 5 m / s 时应不超过士0 . 4 m / s ,4 _ 1 4 在。 - 4 0 0C 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士3 k H z e4 . 1 5 传感器经稳定性试验后， 其漂移量应符合4 . 1 3 的规定。4 . 1 6 传感器经贮存温度试验后， 应符合 4 . 1 3 的规定。4 . 1 7 传感器经湿热试验后， 应符合4 . 1 3 的规定。4 . 1 8 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4 . 1 3 的规定。4 1 9 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4 . 1 3 的规定。4 . 2 0 传感器经跌落试验后， 接插件、 零部件应无松动脱落; 并符合 4 . 1 3 的规定。5 试验方法5 ， 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 0C; 相对湿度: 4 5 0 0 7 5 %; 大气压力: 8 6 -1 0 6 k P a .5 . 2 基本误差测定。5 . 2 门设备、 仪器: a . 风洞风速范围; 0 . 2 -2 5 m/ s ; b . 风洞工作段气流不均匀度不大于1 . 5 y . ， 不稳定性不大于。5 吓; c . 风洞试验段水力直径应大于2 5 0 m m, 同时大于传感器置于风流中 部件水力半径的5 倍; d . 皮托管系数1 . 0 0 4 -0 . 9 9 8 , 偏差不大于。 . 5 %; e . 微压计的允许误差不大于士。 . 8 P a ; f . 动槽式水银气压计测量范围为8 1 -1 1 0 ( 1 0 7 ) k P a ， 准确度为士4 0 P a ; g 5 - 2 - 2 a.于 5 度 卜.标准温度计的测量范围为。 -5 0 0C， 分度值应不大于。 . 2 0C,测定步骤 :将转换器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， 其不平行度应小测取试验环境参数， 并按式( 1 ) 计算空气密度MT 4 4 8 一 1 9 9 5， 一3 . 4 8 3 X 1 0 - 手(1)式中: P 空气密度， k g / m ; 户 大气压力， P a ; T 干空气温度， ( t +2 7 3 ) k , t 为摄氏度。 c . 在每台传感器试验期间， 环境温度波动应不大于土1 0C; d . 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、 传感器指示值和输出信号值， 取连续 3 次测值的算术平均值作为该风速测点的测定结果。 表1 m/ s测量范围侧点0 . 3 1 50 . 5 - 2 0: . :912:1 52 05 . 2 . 3 误差计算: a . 真实风速按式( 2 ) 计算2 X P X E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 ) P式中: 。 真实风速， m / s ; P 风流空气密度， k g / m ; p - 微压计读数, P a ; f 皮托管系数。 b . 测量误差按式( 3 ) 计算: t =v ; -v” ，. “ . ” . 。 “ 。 ” 、 “ 。 .(3)式中: v ; 某测点的指示值或输出信号值换算成的风速值， m / s ; v , -真实风速值， m / s ,5 . 3 工作频率波动: 将传感器放在调温箱内， 在2 0 条件下保持2 h , 测量超声波敏感元件的工作频率f . , 然后分别在。 和4 0 各保持2 h 后， 测量超声波敏感元件的工作频率关按下式计算频率的波动量。 频率波动量按式( 4 ) 计算: =人-f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 4)5 . 4 稳定性试验: 传感器连续运行7 d ， 每2 4 h 测定l O m / s 风速3 次， 取其平均值。5 . 5 贮存温度试验。5 . 5 . 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5 . 1 规定的条件下保持2 h ， 再测定基本误差。5 . 5 . 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 0 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5 . 1 规定的条件下保持2 h ， 再测定基本误差。5 . 6 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 写士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5 . 1 规定的条件下恢复2 h ， 再测定基本误差。5 . 7 振动试验 :MT 4 4 8 一 1 9 9 5 按G B 2 4 2 3 . 1 0 中试验F e 方法进行。严酷等级: 扫颇颇率范围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， 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。5 . 8 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l 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， 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。5 . 9 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、坚硬的混凝土面上共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， 再测定基本误差。5 . 1 0 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。5 . 1 1 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 . 3 和G B 3 8 3 6 . 4 的规定， 由 授权的防爆检验机构进行。6 检验规则 出厂检验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。2 出厂检验项目见表 2 , 型式检验1 有下列情况之一时， 应进行型式检验:a . 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2 年1 次;d . 停产2 年以上再次恢复生产时;e . 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;f . 国家质量监督检验机构提出要求时。2 型式检验项目见表 2 ,3 型式检验应由国家授权的质量监督检验机构负责进行。 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 司.月.门乙q乙e6.6.已6.6.2.626.33台。6 . 4 判定规则 受 检传感器为3 台。 在检验中， 如4 . 1 2 , 4 . 1 3 和4 . 1 4 中 有1 台 项不合格， 或其他项目 中有2 台项不合格， 则判该批产品为不合格。如不包括4 . 1 2 , 4 . 1 3 和4 . 1 4 的其他项目中有1 台项不合格则对全项目加倍复检， 如仍有不合格， 则判该批产品为不合格。MT 4 4 8 一 1 9 9 5表 2序号技术要求条款出厂检验型式检验14 . 4O24 . 1 0OO34 . 1 3OO44 . 1 4OO54 . 1 5OO64 . 1 6074 . 1 7O84 . 1 8O94 . 1 9O1 04 . 2 0O注: 0表示必须进行的项目.了 标志、 包装、 运输、 贮存了 . 1 标志7 . 1 . 1 传感器的外壳明显处应设有“ E x , MA” 和计量器具标志。7 门. 2 传感器的铭牌上应有下列内容: a . 产品型号和名称; b . 右上角有“ E x 标志; c防爆标志; d . 防爆检验合格证编号; e . 煤矿安全标志编号; f . 制造计量器具许可证编号; 9 . 关联设备型号; h . 主要技术参数; i . 防护等级; J . 制造厂名称; k出厂编号或日期。7 . 1 . 3 包装标志: a . 发货标志应符合有关运输规定; b . 作业标志应符合G B 1 9 1 的规定。7 . 2 包装7 . 2 .