煤矿监控常用传感器设计说明

1、煤矿监控常用传感器设计第一节GJ40A型甲烷传感器一、产品用途GJ40A型甲烷传感器能用于煤矿井下或其他有甲烷气体的场所，监测环境甲烷浓度，并连续自动地将甲烷浓度值转换成标准电信号传送给关联设备。该传感器可与国内各类型监测系统及断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套，适宜在煤矿采掘工作面、机电硐室，回风巷道等地点固定使用。传感器结构设计充分考虑了恶劣的环境条件,在结构强度和防水性能方面都采取了有效的措施，同时还特别加大了接口连接器的尺寸，保证传感器能稳定可靠地工作。、技术特征1、适用条件环境温度：0c40c相对湿度：98%大气压力：80kPa110kPa（相对海拔高度-1000m1500m）风速：0m

2、/s8m/s矿井环境中H2S气体小于6X10-62、主要技术指标：测量范围：0.00%CH40.0%CH基本测量误差：0.00%CH 41.00%CH0.10%CH4显示方式：四位红色数码管显示2.00%CH第一位：功能显示1.00%CH 2.00%CH4 4.00%CH4.00%CH 10.0%CH10.00%CH 40.00%CH1- 热催化调零2- 调热催化灵敏度3- 热导调零4- 调热导灵敏度0.20%CH40.30%CH41.00%CH410.0% （相对误差）5-调报警点6-调断电点7-调复电点8-自检后三位：测量数值显示；（CH）信号输出：低浓度段200Hz1000Hz线性应0%

3、CHK4.00%CH高浓度段1200Hz2000Hz线性又应4.00%CH440.0%CH4信号有效带负载能力：0500a报警方式：二级间歇式声光报警声强85dB光强：能见度20m采样方式：扩散式元件检测反应速度：30S热催化元件寿命：一年以上整机工作电压：8V.DC24V.DC整机工作电流：W100mA（18V.DC）防爆等级：ExibdI矿用本质安全兼隔爆型三、工作原理该传感器以多功能超低功耗单片机MSP430为中央处理单元，由放大电路、数字显示、声光报警、信号输出等单元电路组成，框图如下：图1.传感器电路原理框图传感器电路采用单片机设计，能就地检测显示甲烷浓度值，同时输出频率信号（电流信

4、号、485通讯），供远程采集；能遥控调校零点和灵敏度，并具备故障自检功能，给使用和维护带来很大的方便。传感器的电源电路采用开关电源，整机功耗低，有利于延长分站和传感器之间的传输距离。传感器结构设计充分考虑了恶劣的环境条件，在结构强度和防水性能方面都采取了有效的措施，同时还特别加大了接口连接器的尺寸，保证传感器能稳定可靠地工作。四、结构和安装传感器主机的机壳采用不锈钢材料制造，整机防尘防水性能好。敏感元件采用微型限制扩散式气室，报警灯采用高亮度红色发光管。仪器正面为四位红色数码管显示测量值。整个设计新颖、体积小、调节方便。提手电源及信号插头显示图2.传感器示意图五、操作使用1、传感器接线传感器的

5、接线使用产品配套的电缆，延长距离时须使用本安接线盒再配接适宜的矿用信号电缆。连接插头时先将插头缺口对插座上的凸棱，插紧后上好锁紧环即可。信号接通后，数码显示的左下角指示灯亮。传感器电源信号电缆接线定义如下：红色线电源正极（电缆插头1脚）蓝色线电源负极（电缆插头2脚）白色线频率（电流）信号输出485A（电缆插头3脚）绿色线断电信号输出485B（电缆插头4脚）2、传感器的基本操作使用时间显示功能：按S2键，传感器显示当前时间，松开后自动回到甲烷浓度显示状态；连续按动S2键，仪器将轮换显示时分和月日(时间格式为24小时制)，松开按键自动回到甲烷监测状态。温度显示功能：按S1键，传感器显示仪器使用环境

6、的温度值。电压监测功能：同时按上升键和下降键，传感器显示当前供电电压值，松开按键自动回到甲烷监测状态。历史数据查询：传感器中存储的当前时刻以前的5分钟内的最大甲烷监测数据统称历史数据。查询历史数据的方法：在甲烷监测状态下，同时按动S1键和S2键，传感器显示CS，即可进入历史数据查询状态，传感器将连续不停的滚动显示上一帧历史数据和该数据出现的时间段；需退出历史数据查询状态时，再按动功能键即可。3、仪器的调节(调节灵敏度必须在有标准甲烷气体的情况下方可进行)(1) 热催化零点调节使仪器进入工作状态，预热20分钟后，在新鲜空气中观察LED数字显示是否为零，若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗,请轻轻

7、按动遥控器上的功能键，使最前面一位数码管显示为“1”，然后再同时按动遥控器上的上升键和下降键，使仪器完成校零工作,也可以按上键或下键调节。(在地面时应先调节电位器RP1使200mV点电压为200mV)。若最后面一位数码管小数点亮,说明仪器显示为负值。(2) 热催化精度调节在电气零点调节完后，将通气罩罩在传感器通气嘴上，通入标准甲烷气，其浓度在2.00%CH4左右，气体流量控制在250ml/min左右，稳定一段时间后，仪器的数字显示应和标准甲烷气浓度值相同。若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的功能键，使最前面一位数码管显示为“2”，若需增加，按上升键，相反则按下降键，使显示值

8、与甲烷浓度值相对应。(3) 热导零点调节按操作步骤使仪器进入工作状态，预热20分钟后，在新鲜空气中观察LED数字显示是否为零，若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗，按遥控器上的功能键，使小数码管显示为“3”，然后再同时按动遥控器上的上升键和下降键，使仪器完成校零工作。(在地面时应调节电位器RP2使200mV点的电压为200mV。(4) 热导精度调节零点调节完后，将通气罩旋在传感器气室下面，通入浓度为20.0%CH4左右的标准甲烷气，流量控制在250ml/min左右。此时，仪器的数字显示应与标气的浓度值相同。若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗，按功能键，使小数码管显示为“4”，若需增加，按遥控

9、器上升键；减少按遥控器下降键，使显示值与甲烷浓度值相对应。(5) 报警点调节按动遥控器上的功能键，使小数码管显示为“5” ， 然后分别按动上升键或下降键，可调节报警点，其变化范围为0.492.50%CH。(6) 断电点调节按动遥控器上的功能键，使小数码管显示为“6”，然后分别按动上升键或下降键，可调节断电点，断电点调节范围为0.492.50%CH。(7) 复电点调节按动遥控器上的功能键，使小数码管显示为“7”，然后分别按动上升键或下降键，可调节复电点，复电点调节范围为0.392.40%CH,但不大于所设断电点。(8) 自检功能该功能用来检查仪器工作是否正常。按动遥控器上的功能键，使小数码显示“

10、8”，此时仪器显示2.00,输出对应为600Hz(或是3.00mA)。8以后的功能只能在按下CPU板上的K1键后才能进入的。按上、下键调节。(按下K1再按遥控板上的功能键，进入功能1后就可以松开K1了)(9) 时钟“小时”(a) 时钟“分”(b) 时钟“月”(c) 时钟“日”(d) 传感器上的电压(e)传感器上CPU自身的温度(一般可约等于环境温度)(f)传感器的地址编号注意：任何调整进行后，都必须按动遥控器上的功能键，使第一位数码管显示功能号循环直至消失后才会生效。六、故障判断及处理1 、没有数据显示：检查18V供电是否正常，如正常检查航空插头到传感器主板的接线是否接触良好，如所有连线接触良

11、好，则检查CPUt无电压或可能是CPUg坏需更换CPU2、数据不准：正常现象，将传感器拿到检验中心去标校。3、显示HHH或LLL:检查探头的接线是否接触不良，如接触完好则为传感器催化元件损坏，需更换。4 、数据乱跳：检查探头的接线是否接触不良，如接触完好则为传感器探头坏；如更换探头数据还是乱跳则为主板坏。5 、信号灯不亮，无频率输出：检查传感器到分站的接线是否正确，如接线无误则检查传感器航空插头到主板的接线是否接触良好，如所有连线接触良好，则可能是CPU坏或是芯片8850损坏需更换。七、维护及保养1、在使用前请先仔细阅读说明书，按照操作步骤进行。在没有标准气体的情况下不得调节传感器灵敏度。2、

12、传感器应指定专人维护和保养，维护人员须经过专业培训，非专职人员禁止随便拆开仪器，按动按键等,若传感器接受不到遥控信号,首先检查遥控器电池是否有电,确认有电后在更换传感器线路板数码管旁的红外接收头。3、仪器的零点和灵敏度要定期调校，一般为一周一次。4、使用中避免猛烈碰撞，此外，应及时擦拭、清扫气室内部及仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。GJ40阍甲烷传感器整机料单产品型号GJ40As传感器文件编号序号代码名称型号PC版编号数量单位材料来源备注1电源航空插座4P100MMV1只半成品2隔离柱AS-102只3主板GJ40A型传感器主板1块半成品4CPUSCPUS（频率/电流）G-CPU1块半成品5元件

13、组件GJ40A-4/100元件底板G-CH41块半成品6报警灯板组件报警灯板1G-BJMAS-V1.11块半成品7蜂鸣器HYR-4216(12VDC)1只更改标记数量更改单号签名日期签名日期批准拟制审核工艺第1页标准化共1页附录1GJ40例甲烷传感器整机料单及电路原理图1脚为本安电源18V2脚为地P1Q1VbL2VSQ3VS1Q4VS23脚为癖(电流COMA)信号输出D1L1C211IC1R5R2C3R4C4D2；5C11C41C6R9C8R194脚为断电控制(COMB)输出N1U1S2Z1S1R3V3V3C9IC3iDVoutGU3ISENSEVCCGNDPGATENCPWRGNDFBADJ

14、IC4V3R6N2N3R13R14VRR15VeREFR16C2N4VRR7U6AR1IC2R17U6BR21R20C10C2IDVoutGC27电源处理部分FDB1+5R64Q6LED1F/IG1F2H3E4BAKey5Key4Key3Key2Key1TXD11011121314SCL2MHGFHEDCBAKey5Key4Key3Key2Key1RXD1TXD1RTC1SCL2SDA2MHSCLVinVinVinVinDGNDVbVeREF2143atDAout1L_CTRLKZ1DoCLED1CLED2CLED3CLED4V3AGND+5VFoSDA40Vin2GNDIC5JVCCGNDO

15、UT；25；26V3DAout11533DAout1EL_CTRL29CLED127CLED325V3TTGND2322Fo21数据处理部分VS1R31U9A0A1A2GNDVCCWPSCLSDAC13Key5GNDRinHP1HP2HP3HP4HP5SP5VCCOSCC2C3SP1SP2SP3SP4C15hR27V3；28U4V3RP1RGShutdownVin-VCCVin+VoutGNDREF催化元件；29R30V3,V200LVS2；35执导兀怦VS1C17C16R38U5V3RP2；36.+5C22R59U8AR60R62U8BR63C23RXD1U2VCCRTSTXDRXDGNDC

16、OMAR485COMB485信号输出部分COMACOMB红外摇控部分LED3CLED1R44ED1N7R64LED1F/IR65；66_P46CLED2R45R46CLED3_R47CLED4R47ED2ED3ED4RP3R61R62R58C2电流信号输出部分R57FoN7SCL2SDA2MHR48MH+R61数据存储部分数据采集部分VRR32Vin1U10BC18U7AV3VR；33；34显示部分信号输出部分频率信号输出部分U11AR68P4R50VbC25+5Q5R52LED2DoR51R56Vb|R54VbR55VCCU11DR49DoN6GNDU11CR69U11B断电输出部分R53L

17、_CTRLN9N8R22VbR23U7BR24VbatC12RGShutdownVin-VCCVin+VoutGNDREFR39Vin2C210AV3C29R37V3IV200H声光报警部分C20I卜C19电源电压采集部分第二节KGJ28A型低浓度甲烷传感器一、产品用途KGJ28A型低浓度甲烷传感器能用于煤矿井下或其他有甲烷气体的场所，监测环境甲烷浓度，并连续自动地将甲烷浓度值转换成标准电信号传送给关联设备。该传感器可与国内各类型监测系统及断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套，适宜在煤矿采掘工作面、机电硐室，回风巷道等地点固定使用。传感器结构设计充分考虑了恶劣的环境条件,在结构强度和防水性能方面都采

18、取了有效的措施，同时还特别加大了接口连接器的尺寸，保证传感器能稳定可靠地工作。二、主要特点1、采用新型单片微机和高集成数字化电路，使电路结构简单，性能可靠，便于维修与调试；2、用新型敏感元件，使仪器性能更加稳定，调校周期大大延长；3 、实现了红外遥控调校零点、灵敏度、报警点等功能,使调校方便简单；4 、增加了传感器断电控制功能,并可任意设定断电点,实现了一机多用；5 、采用新型开关电源,降低了整机功耗,增加了仪器传输距离；6 、增加了故障自检功能,便于使用与维护；7 、设计了新型高强度外壳结构,增强了仪器抗冲击能力。三、技术特征1、适用条件环境温度：0c40c相对湿度：98%RH大气压力：86

19、kPa116kPa风速：0m/s8m/s矿井环境中H2s气体小于6X10-6适用于含有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下。8 、主要技术指标：测量范围：0.00%CH4.0%CH4基本测量误差：0.00%CH41.00%CHW0.10%CH1.00%CH42.00%CHw0.20%CH2.00%CH44.00%CHW0.30%CH显示方式：四位红色数码管显示第一位：功能显示;1- 热催化调零2- 调热催化灵敏度3- 调报警点4- 调断电点5- 调复电点6- 自检后三位：测量数值显示;（CH4）信号输出：频率：200Hz1000Hz（脉冲宽度大于0.3ms）（优选）；电流：1mA.DC5mA.DC;信

20、号带负载能力：0500a报警方式：二级间歇式声光报警声强85dB光强：能见度20m报警点范围：0.49%CH2.50%CH连续可调。断电点设置：0.49%CH42.50%CH连续可调。（断电点报警点）复电点设置：0.39%CH42.40%CH连续可调。（复电点报警点）采样方式：扩散式元件检测反应速度：30S热催化元件寿命：一年以上工作电流：&80mA（18V.DC）工作电压：9V24V.DC防爆等级：ExibdI矿用本质安全兼隔爆型传感器到分站的最大传输距离：2.0km；（MHY电缆，电缆分布参数：分布电容：工0.06F/km；分布电感：W0.8mH/km；直流电阻：工12.8Q/km）o四、

21、工作原理该传感器以多功能超低功耗单片机MSP43M中央处理单元、由测量电桥、放大电路、A/D转换、数字显示、声光报警、信号输出等单元电路组成，框图如下：图1.传感器原理图五、结构和安装传感器主机的机壳采用不锈钢材料制造，整机防尘防水性能好。敏感元件采用微型限制扩散式气室，报警灯采用高亮度红色发光管。仪器正面为四位红色数码管显示测量值。整个设计新颖、体积小、调节方便。图2.传感器示意图六、操作使用1、使用前的准备传感器的接线使用产品配套的电缆，延长距离时须使用本安接线盒再配接适宜的矿用信号电缆。连接插头时先将插头缺口对插座上的凸棱，插紧后上好锁紧环即可。信号接通后，数码显示的左下角指示灯亮。？输

22、出接线严格按以下所标颜色接线：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）白色线频率信号输出（电缆插头3号口）绿色线蓝蓝断电信号输出（电缆插头4号口）2、传感器的基本操作使用时间显示功能：按S2键，传感器显示当前时间，松开后自动回到甲烷浓度显示状态；连续按动S2键，仪器将轮换显示时分和月日（时间格式为24小时制），松开按键自动回到甲烷监测状态。温度显示功能：按S1键，传感器显示仪器使用环境的温度值。电压监测功能：同时按上升键和下降键，传感器显示当前供电电压值，松开按键自动回到甲烷监测状态。历史数据查询：传感器中存储的当前时刻以前的5分钟内的最大甲烷监测数据统称历史数据。查询

23、历史数据的方法：在甲烷监测状态下，同时按动S1键和S2键，传感器显示CS，即可进入历史数据查询状态，传感器将连续不停的滚动显示上一帧历史数据和该数据出现的时间段；需退出历史数据查询状态时，再按功能键即可。3、仪器的调节（上升键下降键）(1) 热催化零点调节按操作步骤使仪器进入工作状态，预热20分钟后，在新鲜空气中观察LED数字显示是否为零，若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗,请轻轻按动仪器侧遥控器上的选择键，使小数码管显示为“1”，然后再同时按动遥控器上的上升键和下降键，使仪器完成校零工作。(2) 热催化精度调节在电气零点调节完后，将通气罩插入传感器气室外面，通入标准甲烷气或预先制好的甲烷气

24、，其浓度在2%CH右，气体流量控制在250ml/min左右，此时，仪器的数字显示应指示在预先配制的标准甲烷气上，若有偏差，?可将要控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的选择键，使小数码管显示为“2”，若需增加，按动遥控器上的上升键;若需减少，再按动遥控器上的下降键，使显示值与甲烷浓度值相对应。若用此方法无法将传感器精度调节准确,说明该传感器热催化元件灵敏度下降过大,需更换热催化元件。(3) 报警点调节按动遥控器上的选择键，使小数码管显示为“3”，然后分别按动上升键或下降键，可调节报警点，其变化范围为0.492.50%CH。(4) 断电点调节按动遥控器上的选择键，使小数码管显示为“4”，然后分

25、别按动上升键或下降键，可调节断电点，断电点调节范围为0.492.50%CH。(5) 复电点调节按动遥控器上的选择键，使小数码管显示为“5”，然后分别按动上升键或下降键，可调节复电点，复电点调节范围为0.392.40%CH,但不大于所设断电点。(6) 自检功能该功能用以检查仪器工作是否正常。按动遥控器上的选择键，?使小数码显示“6，此时仪器显示2.00,输出对应为600Hz(或是3.00mA)。6以后的功能只能在按下CPUS上的K1键后才能进入的。按上、下键调节。(按下K1再按摇控板上功能键，进入功能1后就可以松开K1了)(7) 时钟“小时”(8) 时钟“分”(9) 时钟“月”(A)时钟“日”(

26、b)传感器上的电压(c)传感器上CPU自身的温度(一般可约等于环境温度)(d)传感器的地址编号注意：任何调整进行后，都必须按动遥控器上的功能键，使第一位数码管显示功能号循环直至消失后才会生效。七、故障判断及处理1、没有数据显示：检查18V供电是否正常，如正常检查航空插头到传感器主板的接线是否接触良好，如所有连线接触良好，则检查CPUW无电压或可能是CPU坏需更换CPU2、数据不准：正常现象，将传感器拿到检验中心去标校。3、显示HHH或LLL:检查探头的接线是否接触不良，如接触完好则为传感器催化元件损坏，需更换。4 、数据乱跳：检查探头的接线是否接触不良，如接触完好则为传感器探头坏；如更换探头数

27、据还是乱跳则为主板坏。5 、信号灯不亮，无频率输出：检查传感器到分站的接线是否正确，如接线无误则检查传感器航空插头到主板的接线是否接触良好，如所有连线接触良好，则可能是CPU坏或是芯片8850损坏需更换。八、维护及保养1 、在使用前请先仔细阅读说明书，按照操作步骤进行。在没有标准气体的情况下不得调节传感器灵敏度。2 、传感器应指定专人维护和保养，维护人员须经过专业培训，非专职人员禁止随便拆开仪器，按动按键等,若传感器接受不到遥控信号,首先检查遥控器电池是否有电,确认有电后在更换传感器线路板数码管旁的红外接收头。3、仪器的零点和灵敏度要定期调校，一般为一周一次。4、使用中避免猛烈碰撞，此外，应及

28、时擦拭、清扫气室内部及仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。第三节JCB-C08A型甲烷检测报警仪一、产品用途JCB-C08A型甲烷检测报警仪（以下简称便携仪）是为满足我国煤矿监测井下甲烷的需要而研制的智能化本质安全型仪表。该便携仪基于热催化检测元件，采用最新智能监测控制技术和新型绿色环保锂聚合物电池，可以准确测量井下甲烷气体浓度，具有就地显示甲烷浓度值、超限声光报警、电池电压检测显示和时间显示等功能。该便携仪操作方便、体积小、质量轻，适用于煤矿井下采掘工作面、回风巷道、采空区等场所对甲烷气体浓度进行连续检测尤其适合煤矿管理干部、安全监察人员、通风管理人员、机电维修人员和井下流动作业人员配带使用。二

29、、主要特点1、测量范围宽，可满足0-5%CH4的检测要求，并实现热催化敏感元件的自动保护；2、采用新型单片微机和高集成数字化电路，使电路结构简单，性能可靠，便于维修与调试，便携仪所有的调校操作均用电子轻触按键完成；3、采用新型敏感元件，使便携仪性能更加稳定，调校周期大大延长；4、具有在井下（上）新鲜空气环境中便携仪零点自动跟踪补偿校正功能；5、具有便携仪电池电压自动监测显示和电池欠压报警、10秒钟自动关机保护功能；6、具有便携仪故障自检功能，便于使用与维护；7、便携仪的报警点在0.00%-2.99%CH4范围内任意连续可调；8、 便携仪采用新型高容量锂聚合物电池组供电，配合专用的智能式充电器和

30、充放电保护电路，彻底解决了便携式甲烷检测报警仪连续工作时间不足和电池记忆效应的问题，实现了仪器智能充电和定时充电功能，完全确保仪器一次连续工作9小时以上。三、技术特征1 、适用条件贮存温度：-40C60c工作温度：0c40c相对湿度：98%大气压力：68kPa115kPa风速：0m/s8m/s矿井环境中H2s气体小于6X10-62、工作条件电源电池：聚合物锂离子（Lithiumionpolymer）1600mAhX1;连续工作时间：9小时；电池寿命：充放电次数不低于500次。3、主要技术指标：测量范围：0.00%CHQ5.00%CH4基本测量误差：0.00%CH41.00%CH400.10%C

31、H41.00%CHG2.00%CH400.20%CH42.00%CHG5.00%CH400.30%CH4报警方式：二级间歇式声光报警声强：80dB光强：能见度20m采样方式：自然扩散式元件检测反应速度：&20s(达到测试值的90%)热催化元件寿命：一年以上显示方式：四位红色数码管显示整机本安电源：聚合物锂离子(Lithiumionpolymer)1600mAhX1额定电压3.60V.DC,最大短路电流2.5A整机工作电流：W120mA防爆等级：ExibdI矿用本质安全兼隔爆型四、工作原理该便携仪以新型单片微机为中央处理单元、由测量电桥、放大电路、10位串行A/D转换器、数字显示、声光报警、电池

32、组等单元电路组成，框图如下：图1.便携仪电路原理框图便携仪采用热催化敏感元件检测空气中的甲烷气体浓度。工作时，空气中的甲烷气体以自然扩散方式进入便携仪的热催化元件气室中；利用惠斯顿电桥电路将甲烷气体浓度转换为相应的电信号，再经信号放大电路放大、处理后送入单片机系统进行计算、分析、判断，并依据分析、判断的结果按照预先设计的程序适时启动便携仪的各部分控制电路，实现各项技术功能，同时就地实时显示被检测环境中的甲烷气体浓度值。该便携仪结构设计充分考虑能在恶劣环境下使用，在结构强度和防水性能方面都采取了有效的措施，保证能稳定可靠的工作。五、结构和操作使用1、结构该便携仪的机壳选用ABS工程塑料制造，采用

33、高强度全塑结构，整机防尘防水性能好。敏感元件采用微型自然扩散式气室，报警灯采用高亮度红色发光管。仪器正面为四位红色数码管显示测量值。整个设计新颖、体积小、调节方便。2、操作使用(1)仪器的使用开机：仪器的面板右上角为电源开关，按电源开关5秒以上，仪器开机进入工作状态。关机：在测量状态长按电源开关键，仪器显示OFR听到5声“嘀”声后，仪器自动关机。甲烷监测：仪器开机后，自动进入甲烷检测状态，显示当前环境的甲烷浓度值。仪器标定：按功能键，仪器进入标定状态。时间显示功能：按键，仪器显示时间，松开后自动回到甲烷区浓度显示状态。连续按动键，显示在时分和月日之间轮换显示。时间格式为24小时制。时钟显示时，

34、甲烷监测功能不中断。电池电压监测功能：按键，仪器显示当前电池电压值，松开按键自动回到甲烷浓度显示状态。电池电压显示时，甲烷监测功能不中断。(2)仪器的调节(a)热催化零点调节打开电源开关，预热20分钟。按功能键，使小数码管显示为“1”，此时进入调零点状态。在新鲜空气中观察LED数字显示是否为零，若有偏差，同时按下上升键和下降键，仪器自动完成调零工作。(b)热催化精度调节零点调节完后，按功能键使小数码管显示为“2”，此时进入调催化元件灵敏度状态。将通气嘴插入报警仪的气室上部的通气孔上，通入2.00%CH4左右的标准甲烷气，气体流量控制在200ml/min。此时，仪器显示数值应和标准甲烷气浓度值相

35、同。若有偏差，按上升键或下降键调节显示值与甲烷浓度值一致。若用此方法无法将传感器精度调节准确，说明该传感器热催化元件灵敏度下降过大，需更换热催化元件。(c) 报警点调节按便携仪面板上的功能键，使第一位数码管显示为“3”，然后分别按动上升键或下降键，可调节报警点，其变化范围为0.002.99%CH。(d) 自检功能该功能用来检查仪器工作是否正常。按动报警仪面板上的功能键，使第一位数码显示“4”，此时仪器显示设定报警值，同时发出声光报警。注意：任何调整进行后，都必须按动报警仪面板上的功能键，使第一位数码管显示功能号循环直至消失后才会生效。调零点和灵敏度可以一次完成。(3)充电JCB-C08A型甲烷

36、检测仪是一种使用可充电聚合物锂离子电池组作为本安工作电源的便携式仪表。为确保该便携仪的连续9小时正常工作时间，使用者必须按以下要求给便携仪定时充电。该便携仪充电应使用专用充电器JCB-C08A型充电器(有单路和15路)，充电器适用于220V交流电源(允许电网电压波动10%)；通电后充电器的电源指示灯应亮；将便携仪插入充电器的充电插座中，便携仪红色报警灯应亮，充电饱和后熄灭。单机的充电电流为40020mA充电时间一般不少于5小时。首次使用时应充电10小时左右。便携仪充电时应处于关机状态。充电完成后，应开机检查一下电池电压，通常达到4.10V以上时认为已充满。配套专用充电器只能在地面使用。该便携仪

37、所用电池组为聚合物锂离子(Lithiumionpolymer)1600mAhx1,串接限流保护电路后，放置于IP54的防护外壳中，电池盒盖上有“危险场所，严禁开盖”字样。六、典型故障处理：1、不能开机：打开仪器用镣子短接FSC插座，如短接后能开机表明面贴损坏，如短接后仍不能开机，检查电池有无电压，如电池有电压表明CPU坏，则更改MSP43哈片。2、声音小：检查蜂鸣器是否损坏，如损坏则更换蜂鸣器。3、不能充电：检查电池片的焊接线是否脱落，如完好，检查电池是否损坏，如损坏则更换电池。4、显示HHH或LLL:检查催化元件是否焊接不良，如焊接完好则为催化元件损坏，需更换催化元件。第六章GT500A型一

38、氧化碳传感器一、产品用途GT500A型一氧化碳传感器（以下简称传感器）主要用于煤矿井下监测一氧化碳气体浓度。它可以连续自动地将井下一氧化碳浓度转换成标准电信号输送给关联设备，并具有就地显示浓度值，超限声光报警等功能。该传感器经国家防爆检验机关进行联机检验后,可与国内各类型监测系统配套，适用于有自燃倾向的采掘工作面、回风巷、采空区等地点固定使用。二、主要特点：1、采用新型进口敏感元件，使用寿命长，仪器性能更加稳定；2、采用新型单片微机和高集成数字化电路，使电路结构简单，性能可靠，便于维修与调试；3、采用非易失性储存芯片，传感器具备了24小时现场数据存储和查询功能（即监测数据“黑匣子”功能；4、采

39、用红外遥控调校零点、灵敏度、报警点等功能,调校简便；5、外壳采用不锈钢材料设计,增强了传感器的抗冲击和抗腐蚀能力。三、技术特征1、适用条件环境温度：0c40c相对湿度：98%大气压力：80kPa106kPa风速：0m/s8m/s2、主要技术指标：测量范围：0Ppm500Ppm基本测量误差：0.00ppm19.0ppm2ppm20.0ppm99.0ppm4ppm100Ppm500ppm&5.0%（相对误差）显示方式：四位红色数码管显示第一位：功能显示1零点调节2精度调节3一报警点调节4一自检后三位：测量数值显示（ppm）信号输出：0500Ppm线性又取Z200Hz1000Hz或（1m/V5mA）

40、信号负载能力：0500a报警方式：间歇式声光报警声强85dB光强：能见度20m报警点范围：008Ppm499Ppm连续可调。采样方式：扩散式元件检测反应速度：30s元件寿命：一年以上整机工作电压：8V.DC24V.DC整机工作电流：&55mA（18V.DC）防爆等级：ExibI矿用本质安全型四、工作原理该传感器以多功能超低功耗单片机MSP430为中央处理单元，由放大电路、数字显示、声光报警、信号输出等单元电路组成，框图如下：图1.传感器电路原理框图传感器电路采用单片机设计，能就地检测显示一氧化碳的浓度值，同时输出频率信号（电流信号、485通讯），供远程采集；能遥控调校零点和灵敏度，并具备故障自

41、检功能，给使用和维护带来很大的方便。传感器的电源电路采用开关电源，整机功耗低，有利于延长分站和传感器之间的传输距离。传感器结构设计充分考虑了恶劣的环境条件，在结构强度和防水性能方面都采取了有效的措施，同时还特别加大了接口连接器的尺寸，保证传感器能稳定可靠地工作。五、结构和安装传感器主机的机壳采用不锈钢材料制造，整机防尘、防水。敏感元件采用限制扩散式气室，报警灯采用高亮度红色发光管。仪器正面为四位红色数码管显示测量值。整个设计新颖、体积小、调节方便。功能选择 上升调节下降调节S2S1五、操作使用1、传感器接线传感器的接线使用产品配套的电缆，延长距离时须使用本安接线盒再配接适宜的矿用信号电缆。连接

42、插头时先将插头缺口对插座上的凸棱，插紧后上好锁紧环即可。接通电源后,即可正常工作。传感器电源信号电缆接线颜色规则如下:红色线电源正极（电缆插头1脚）蓝色线电源负极（电缆插头2脚）白色线频率（电流）信号输出485A（电缆插头3脚）绿色线485（电缆插头4脚）2、传感器的基本操作使用时间显示功能：按S2键，传感器显示当前时间，松开后自动回到一氧化碳浓度显示状态；连续按动S2键，仪器将轮换显示时分和月日(时间格式为24小时制)，松开按键自动回到一氧化碳监测状态。温度显示功能：按S1键，传感器显示仪器使用环境的温度值。电压监测功能：同时按上升键和下降键，传感器显示当前供电电压值，松开按键自动回到一氧化

43、碳监测状态。历史数据查询：传感器中存储的当前时刻以前的5分钟内的最大一氧化碳监测数据统称历史数据。查询历史数据的方法：在一氧化碳监测状态下，同时按动S1键和S2键，传感器显示CS,即可进入历史数据查询状态，传感器将连续不停的滚动显示上一帧历史数据和该数据出现的时间段；需退出历史数据查询状态时，再按动功能键即可。3、仪器的调节(上升键下降键)(1) 零点调节按操作步骤使仪器进入工作状态，预热30分钟后，在新鲜空气中观察LED数字显示是否为零，若有偏差，可将遥控器对准传感器显示窗，请轻轻按动遥控器上的功能键，使最前一位数码管显示为“1”，然后再同时按动遥控器上的上升键和下降键，使仪器完成校零工作，

44、也可以按上键或下键调节。若后面一位数码管小数点亮，说明仪器显示为负值。(2) 精度调节(调节精度必须在有一氧化碳标准气样的情况下方可进行)在零点调节完后，将通气罩插入传感器气室上，通入一氧化碳标准气，其浓度在200ppm左右，气体流量控制在250ml/min左右，此时，仪器的数字显示应与标准气体浓度一致，若有偏差，可将要控器对准传感器显示窗，轻按遥控器上的功能键，使最前面一位数码管显示为“2”，若需增加，按遥控器上升键，反之按下降键，使显示值与标准气体浓度值相对应。注：若用些方法无法将传感器精度调节准确，说明该传感器检测元件灵敏度下降过大，需更换一氧化碳检测元件。(3) 报警点调节按动遥控器上

45、的选择键，使小数码管显示为“3”，然后分别按动上升键或下降键，可调节报警点，其变化范围008ppnn-499Ppm。(4) 自检功能该功能用以检查仪器工作是否正常。按动遥控器上的选择键，使最前面一位数码管显示“4”，此时仪器后三位数码管应显示“250”，输出对应为600Hz(或是3.00mA),同时发出声光报警信号。4以后的功能只能在按下CPU板上的K1键后才能进入的。按上、下键调节。(按下K1再按摇控板上功能键，进入功能1后就可以松开K1了)(5) 时钟“小时”(6) 时钟“分”(7) 时钟“月”(8) 时钟“日”(b)传感器上的电压(C)传感器上CPU自身的温度(一般可约等于环境温度)(d

46、)传感器的地址编号注意：任何调整进行后，都必须按动遥控器上的功能键，使第一位数码管显示功能号循环直至消失后才会生效。六、故障判断及处理1、没有数据显示：检查18V供电是否正常，如正常检查航空插头到传感器主板的接线是否接触良好，如所有连线接触良好，则检查CPUW无电压或可能是CPU坏需更换CPU2、显示HHH或LLL:检查一氧化碳浓度是否超上限或下限，若没有则检查敏感元件是否损坏，若更换敏感元件后仍显示不对则为主板坏。3 、数据乱跳：检查周围是否有大功率电器在使用，若没有则检查探头到主板的连接线是否接触良好。4 、信号灯不亮，无频率输出：检查传感器到分站的接线是否正确，如接线无误则检查传感器航空

47、插头到主板的接线是否接触良好，如所有连线接触良好，则可能是CPUg坏或是芯片8850损坏需更换。七、维护及保养1、 在使用前请先仔细阅读说明书，按照操作步骤进行。在没有标准气源的情况下不得调节传感器灵敏度，仪器的零点和灵敏度要定期调校，一般为一月一次。2、 传感器应指定专人维护和保养，维护人员须经过专业培训，非专职人员禁止随便拆开仪器，按动按键等，若传感器接受不到遥控信号,首先检查遥控器电池是否有电,确认有电后在更换传感器线路板数码管旁的红外接收头(SFH)。3、 使用中避免猛烈碰撞，此外，应及时擦拭、清扫气室内部及仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。附录1GT500A型一氧化碳传感器整机料单及电

48、路原理图GT500蝴一氧化碳传感器整机料单产品型号GT500明一氧化碳传感器文件编号序号代码名称型号PC版编号数量单位材料来源备注1电源航空插座4P100MMV1只半成品2隔离柱AS-102只3主板GT500A型一氧化碳传感器主板G-C-MAIN1块半成品4CPUSCPUS（频率/电流）G-CPU1块半成品5元件组件CO元件底板G-CO1块半成品6报警灯板组件报警灯板1G-BJMAS-V1.11块半成品7蜂鸣器HYR-4216(12VDC)1只更改标记数量更改单号签名日期签名日期批准拟制审核工艺第1页标准化共1页IC18V+523+5C1D1C2)COMAN1(COMB)C61S1S2IC2V3电源处理部分C41U1V3V3U3RXD1*2RTC1321V3IC5COMB12GNDR14KeyC9EDHGC红外摇控部分N6U7V3电流信号输出部分2N6SDA2R41频率信号输出部分数据处理部分数据存储部分显示部分信