GD3型矿用瓦斯抽放多参数传感器说明书(2011[1].1.5修改)

1、ISO9001:2008认证企业中煤科工集团重庆研究院 产品使用说明书GD3型瓦斯抽放多参数传感器感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，在安装、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。2执行标准：Q/MKC 776-2011版 本 号：VER1.1出版日期：2011.10.0112前 言本说明书详细地介绍了GD3型瓦斯抽放多参数传感器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。GD3型瓦斯抽放多参数传感器在生产过程中执行的是中煤科工集团重庆研究院发布的企业标准Q/MKC 776-2011 。目 次前 言I1 概述12 结构特征与工作原理23 主要功能34

2、 主要技术指标35 尺寸、重量36 安装、使用操作47 使用注意事项98 故障分析与排除99保养、维修1010警告1111 运输、贮存 1112 开箱及检查 1113 安全警示 1114 资质编号1115配套V型锥流量计量节流装置订货须知11GD3型瓦斯抽放多参数传感器1 概述1.1 产品特点GD3型瓦斯抽放多参数传感器（以下简称传感器），为矿用本质安全型设备，适用于煤矿有瓦斯及煤尘爆炸危险的场所，实现管道参数监测（包括流量、压力、温度等），如与瓦斯抽放监控系统配套使用，能增强管道监测能力。1.2 品种、规格a) 品种：瓦斯抽放多参数传感器；b) 规格：GD3型。1.3 型号的组成及其代表意义

3、 G D 3 多参数 传感器1.4 环境条件1.4.1工作条件 a) 工作温度：0 40 ； b) 相对湿度： 98 % ； c) 大气压力：80 kPa 106 kPa ；d) 机械环境：无显著振动和冲击的场合；e) 有煤尘和瓦斯存在的场所。f)传感器接触介质温度（通过冷凝装置后）不大于80。1.4.2安装储运条件a) 高温：60 ；b) 相对湿度： 95 % ；c) 低温：-40 ；d) 振动：50 m/s2 ；e) 冲击：500 m/s2。f) GD3型瓦斯抽放多参数传感器应垂直于地面安装（正负压引压管垂直于地面）。如需水平于地面（正负压引压管水平于地面）安装时，应提出特殊要求订货。1.

4、5 防爆类型与标志a) 防爆形式：矿用本质安全型；b) 防爆标志：ExibMb。2 结构特征与工作原理2.1 结构特征GD3型瓦斯抽放多参数传感器由显示屏、差压元件、绝压元件、温度元件、取压法兰等构成，其外观结构如图1所示。1-电缆引入装置 2-显示窗 3-接地螺柱 4-表头固定座 5-差压变送器 6-负压取压孔 7-正压取压孔 8-温度探头 9-绝压探头与温度、压力信号处理模块 10-铅封座 图1 GD3型瓦斯抽放多参数传感器显示表头的外观结构示意图2.2工作原理该多参数传感器采用高性能微处理器并集合了液晶显示、键盘输入、数据传输等诸多人机对话功能。能够实现多参数同时测量、同时显示、同时输出

5、的功能。整个电路采用了高可靠性的电源处理电路，具有防雷和抗电磁干扰功能。整机原理图如下：液晶显示器微处理器差压取样键 盘温度取样压力取样通讯接口本安电源图3 GD3型瓦斯抽放多参数传感器的原理框图3 主要功能3.1显示功能传感器具有显示瞬时流量（标况瞬时流量、工况瞬时流量、瓦斯纯流量）、压力（绝对压力、相对压力）、温度、差压、浓度及累积流量（标况累计流量、纯流量累计流量）等参数的功能。3.2测量功能传感器具有测量管道中的介质压力、介质温度、管道两点之间的差压功能。3.3 采集功能传感器具有浓度传感器信号采集功能。3.4 计算功能传感器具有瞬时标况流量、瞬时工况流量计算、瞬时纯流量、标况累计流量

6、、纯流量累计流量计算等功能；3.5 通讯功能传感器具有485数字信号与3路频率信号两种制式，并具有信号状态指示功能。485通讯可以输出标况累计流量、纯流量累计流量、瞬时标况流量、瞬时工况流量计算、瞬时纯流量、管道绝压、管道相对压力、管道温度、管道气体浓度等参数。3路频率输出可以输出瞬时流量、压力和温度等参数。3.6 传感器具有初始化参数设置和掉电保护功能，累计量定时存储，掉电后不会丢失。3.7 人机对话功能，以便于参数修改、功能调用、控制命令输入等。4 主要技术性能指标4.1 工作电压和电流 a) 工作电压：1525Vb) 最大功率：2W4.2 测量范围a) 差压：0-6000pa；b) 介质

7、压力：20kpa200kpa；c) 温度： 0100；4.3 基本误差在测量范围内，传感器瞬时流量基本误差为1.5%。，介质压力基本误差为1.5%，介质温度基本误差为2.5%F.S。4.5 传输距离传感器使用电缆的单芯截面积为1.5 mm2时，传感器与关联设备的传输距离应不小于2 km。5 尺寸、重量5.1 外形尺寸(383x223.2x106.5) mm；5.2重量：5.8kg5.3材质：不锈钢； 6 安装、使用操作6.2 安装6.2.1安装方式传感器的安装方式有水平安装。当与差压节流装置配套安装时节流装置应注意以下几点安装要点：（1）节流管道安装不应低于周围管道，以防止节流管道内积水。（2

8、）流量计现场安装的前后直管段距离建议满足GB/T2624的安装条件，直管道长度越长测量效果越好（3）若安装在水环真空泵的负压侧则应远离真空泵，防止真空泵回水灌入传感器中，影响测量效果。（4）若气体含水量大，则还应在流量计前端5D处加装自动放水器，以保证在测量管段内没有水积聚。导压管用于传送过程压力给变送器。如果导压管内的液体中含有气体或管内的气体中有残留物，就不能正确的进行压力传递，测量就会产生误差。因此在配装导压管时有必要施行适合过程流体（气体）的配管方法。6.2.2 线缆连接红色线连接电源正极，蓝色线连接电源负极，白线为485数字信号正极或者流量频率信号输出，绿线为485数字信号负极或者压

9、力频率信号输出，黄线为流量频率信号输出，黑线为连接浓度传感器频率信号输入线。当选择485通讯输出时，应打开传感器后盖，将电路板右侧的2芯排线白色插头拔掉，并将电路板左侧压线端子下方的标有“HZ”标志侧的两个插针上的跳线帽拔掉并插在压线端子上方的标有“485”标志的两个插针上。当选择3路频率信号输出时，应打开传感器后盖，将电路板右侧的2芯排线白色插头插在对应的2芯白色插座上，并将电路板左侧压线端子上方的标有“485”标志的两个插针上的跳线帽拔掉并插在压线端子下方的标有“HZ”标志侧的两个插针，并将本机地址号设置为1。当距离稍远时（不大于50m），不应在一根多芯电缆里同时走3根频率信号输出线，3路

10、频率信号线应分别走3根单独的屏蔽电缆线连接到分站，以免信号间相互干扰，或者是在分站与传感器之间加信号适配器，以防止频率信号相互干扰。布线注意事项：布线应注意避开大容量的电动机及其它干扰源为防止干扰，信号电缆和电源电缆不得穿入同一根电缆保护管内。对于防爆现场，为确保防爆性能，必须按有关规定配线。电缆线进口处须进行防水处理，防止液体顺导线浸入内部。电缆请使用600V规格PVC绝缘电缆线或与之规格相当的绳状电缆电线。有干扰的场所请使用屏蔽电线。环境温度较高或较低的使用现场，配线时要选用性能相当的电缆线。在有害气体、液体、或有油和溶剂存在的环境中，请使用耐火耐油绝缘材料的电线或电缆。6.2.3 防雷与

11、接地1）安装有的管道一定要可靠接地，接地电阻应小于4欧姆；2）对于雷击区，应配备防雷设备。自带电涌保护器的应将泄流极可靠接地，接地电阻小于4欧姆，没有避雷功能的应加装电涌保护器，并可靠接地，接地电阻小于4欧姆；3）接地线请使用600V规格的PVC绝缘导线。6.3 使用操作6.3.1 使用前的准备和检查供电前，先检查传感器内部各组成部分有无脱落现象，传感器与差压元件、温度元件的连接是否正确，各接头是否漏气，对使用在爆炸场所，要特别注意接地部分是否正确、可靠，然后才能通电运行。传感器出厂时，各部件均调试完毕，一般不再需要现场调试（不建议用户自己调校！）。注：1）在表头安装过后，要对表头进行水平校准

12、（即差压零点调校）； 2）在通电之前应将温度传感头可靠连接，否则，通电后表头测量结果不正常。6.3.2 显示屏使用说明GD3型瓦斯抽放多参数传感器显示内容：管道压力管道温度瞬时流量累积流量图9传感器面板显示图液晶第一行显示混合流量累计量或者瓦斯纯量累积量；液晶第二行显示瞬时标况流量、瞬时工况流量或者瞬时瓦斯纯流量（可设置为分钟量或小时量）；液晶第三行左下角显示管道介质实时温度（当后部显示时）或者节流件两侧的差压（单位kpa，实际不显示出来）；液晶第三行右下角显示管道介质实时绝对压力或者相对压力。液晶板与主板连接时请注意插接方向，液晶板与主板对接后，液晶板连接头凸起部分与主板插接座封装图粗线标记

13、（或有VDD标记）为同侧。6.3.3 数据设置 GD3型瓦斯抽放多参数传感器具有多种计算功能，用户成套订购时，所配节流装置参数己在GD3型瓦斯抽放多参数传感器中设置完成，可直接安装使用。如果不是成套订购的，若测量介质为瓦斯气时，在开始使用前必需对相关参数进行设置，设置内容依据所配节流装置不同略有差异（经常需要重新配置的内部参数如下：1、通讯地址号；4、等效直径比；6、综合系数；11、差压修正零点；28、通讯内容设置选择；35、小流量切除值；39、瓦斯采集选择等）。内部参数设置方法如下：进入修改数据界面：取下显示液晶板锁紧螺钉，液晶板连接线不取。在传感器表头部分的内部板子上有一个4芯跳线插针，连

14、接标注有“UNLOCK”的两个插针，则面板按键解锁，可以对键盘进行操作，连接标注有“LOCK”的两个插针，则对键盘进行了锁定，此时对键盘操作无效（注：1、测量界面下，差压清零操作继续有效；2在调校界面状态下，锁定键盘，键盘操作仍有效，直到退出调校界面后，才生效！）。注意，LOCK和UNLOCK必须有一个被连接，不能同时连接或无连接。按键使用方法：“功能”键：功能设置选择键，按动此键显示出内部参数的功能号显示在累积流量的低位上。按动1次显示一组参数。返复按动此键则循环显01-40共40组参数。“”：参数修改键（数字增加键），按动1次将修改闪动显示的数，返复按动则将闪动显示的数从0 0. 1 1.

15、 2 2. 9 9. 循环修改。每位数据都分带小数点和不带小数点两种。“”：参数修改键（数字减小键），按动1次将修改闪动显示的数，返复按动则将闪动显示的数从9 9. 8 8. 7 7. 0 0.循环修改。每位数据都分带小数点和不带小数点两种。“”：右位移键，反复按压此键，设置的数值位向右移动。“”：左位移键，反复按压此键，设置的数值位向左移动。“保存”：确认键，按压此键，设定的参数数值有效。“RESET”:在主板的右上方，按动此键将强制复位仪器。修改参数方法：1）解除按键锁；2）按动“功能”键，进入菜单中，再次按动“功能”键,切换功能号；3）闪动的数值为当前可以修改的数据位，按动“”“”可以修

16、改该数据位，按动“”“ ”可以移动要修改的数据位；4）按压“保存”键，若保存成功，则在液晶的左下角会出现一个“A”，然后消失，代表数据保存成功；6）连续按动“功能”键，当所有功能号循环一圈后仪器会自动退出菜单界面，并切换到主测量界面；若在菜单界面下，按动主板上的“RESET”键，则仪器会复位；7）给按键上锁。特殊功能操作1）累积值清零A、混合量累积量清零进入菜单16单元，将该单元设置为“0”或“1”，保存，然后进入36单元，此时会看到“1”，代表当前显示的累积量为标况混合量，同时按下“”、“”键，会看到累积量值变为0，此时按“保存”键，然后退出菜单，会看到液晶显示主界面混合量累积量显示值变为了

17、0，混合量累积量清零操作成功。B、纯量累积量清零进入菜单16单元，将该单元设置为“2”，保存，然后进入36单元，此时会看到“2”，代表当前显示的累积量为标况纯流量，同时按下“”、“”键，会看到累积量值变为0，此时按“保存”键，然后退出菜单，会看到液晶显示主界面纯量累积量显示值变为了0，纯量累积量清零操作成功。2）差压清零在主测量界面下（即未进入菜单中）同时按下“”、“”键并保持1s，然后松开，并迅速按下“保存”键，此时会看到液晶显示屏显示内容发生改变，只在液晶屏中间显示一行并持续约5s，然后清屏并重新开始显示正常测量界面内容，即代表差压清零操作成功。之后就可以看到被清零过后的差压值。液晶显示设

18、置显示类型功能号显示辨别方式16单元17单元19单元工况混合流量显示小时量10液晶中间行尾部有“m3/h”，液晶第一行累积量单位显示“m3 ”“Nm3”， 此时累积量为混量累积量分钟量11液晶中间行尾部没有单位显示，液晶第一行累积量单位显示“m3 ”“Nm3”， 此时累积量为混量累积量标况混合流量显示小时量00液晶中间行尾部有“Nm3/h”，液晶第一行累积量单位显示“Nm3”，此时累积量为混量累积量分钟量01液晶中间行尾部没有单位显示，液晶第一行累积量单位显示“Nm3”，此时累积量为混量累积量纯流量显示小时量20液晶中间行尾部有“Nm3/h”，液晶第一行累积量无单位显示， 此时累积量为纯量累积

19、量分钟量21液晶中间行尾部没有单位显示，液晶第一行累积量无单位显示，此时累积量为纯量累积量温度显示0液晶左下角有“”差压显示1液晶左下角没有单位显示，实际单位为kpa温度、差压轮流显示2液晶左下角一会有“”，一会消失，显示“”时前面数字代表温度，没有单位显示时前面数字代表差压，实际单位为kpa本机地址号设置按动“功能”键进入调校菜单，功能号“1”即为本机地址号设置单元。按动“”、“”、“”、 “”将改变本机地址号，设置完成后按“保存”键，保存所设置的地址号即可，设置范围为1-128。管道温度、管道绝对压力、环境大气压校准操作与管道温度、管道绝对压力、环境大气压校准操作相关的内部参数有：07 温

20、度零点、08 温度线性、09 压力零点、10 压力线性、13 当地大气压修正线性系数。当需要校准上述参数时，应将对应校准参数的零点与线行值分别设置为0和1。校准管道温度时，应首先进入菜单中，将07、08单元的数据分别修改为0、1，然后将温度传感头放入恒温介质中进行标定。标定采用2点标定法，即采用2个标准温度点（0、50）。第一个点应为低温点（即0），记录下实际介质温度和表头上测量的稳定的温度值，假设为T0和Ts0。第二个点应为高温点（即50），记录下此时实际介质温度和表头上测量的稳定的温度值，假设为T1和Ts1。对应温度零点值应为：(T0*Ts1-T1*Ts0)/(Ts1-Ts0)；对应温度线

21、性应为：(T1-T0)/(Ts1-Ts0)；将上述计算结果分别输入到菜单07、08单元保存，则管道温度校准操作完成。校准管道压力时，应首先进入菜单中，将09、10单元的数据分别修改为0、1，然后管道多参数传感器正压测量端加压。标定采用2点标定法，即采用2个标准压力点（100kpa、200kpa）。第一个点应为低压点（即100kpa），记录下实际介质压力和表头上测量的稳定的压力值，假设为P0和Ps0。第二个点应为高压点（即200kpa），记录下此时实际介质压力和表头上测量的稳定的压力值，假设为P1和Ps1。对应压力零点值应为：(P0*Ps1-P1*Ps0)/(Ps1-Ps0)；对应压力线性应为：

22、(P1-P0)/(Ps1-Ps0)；将上述计算结果分别输入到菜单09、10单元保存，则管道压力校准操作完成。校准环境大气压时，应首先进入菜单中，将13单元的数据修改为1，然后进入菜单43单元。标定采用单点标定法，即采用1个标准温度点（环境大气压）。读取43单元下的显示数据,设为Ps，测量测试此地的环境大气压，设为P0。对应当地大气压修正线性系数应为：P0/Ps；将上述计算结果输入到菜单13单元，保存，则环境大气压校准操作完成。其他隐型参数显示操作气体可膨胀系数按动功能键进入40单元瓦斯气标况浓度按动功能键进入41单元瓦斯气实时标况密度按动功能键进入42单元环境大气压按动功能键进入43单元通讯计

23、数（单帧）按动功能键进入44单元通讯计数（长时间）按动功能键进入45单元通讯错误复位计数按动功能键进入46单元3路频率信号输出类型与对应量程设置方法将要设置的量程与输出类型按照下表说明配置好对应的二进制位，将该配置好的二进制数转换为十进制数。将该数设置到表头内部参数15单元并保存，即可。频率输出设置字节每一数据位代表的含义0压力类型：0代表相对压力、1代表绝对压力1、2流量类型：0代表标况流量、2代表工况流量、1/3代表瓦斯纯流量3、4压力量程：0代表0100、 2代表0200、 1/3代表010005、6、7流量量程：0代表0100、 1代表0200、 2代表0300、 3代表0500、 4

24、代表0600、 5代表05、 6代表010、 7代表050注：默认温度恒定输出且量程为0-100其中：0/1/2/3/4/5/6/7/8分别代表该单字节变量的二进制位，例如该单字节变量值为52，其对应的十六进制表示为2A，对应的二进制表示为0010 1010，具体代表含义如下：流量量程 压力量程 流量类型 压力类型二进制位数： 7 6 5 4 3 2 1 0二进制对应值： 0 0 1 1 0 1 0 0分别代表的含义： 流量量程为0-200 压力量程为0-200 流量类型为工况流量 压力类型为相对压力将该二进制值转换成对应的十进制就是52，将52输入内部参数15单元，保存，即频率输出设置完成。

25、当前设置代表的含义为：设置输出为相对压力，设置输出的流量为工况流量，设置相对压力的对应200-1000HZ的量程为0-200kpa，设置工况流量对应200-1000HZ的量程为0-200m3/min。注：出厂默认为：输出相对压力，输出标况流量，输出温度，对应量程分别为：0-100kpa,0-100m3/min，0-100。7 使用注意事项7.1传感器应在无明显滴水处安装，防止传感器内进水造成设备损坏。7.2传感器应远离能够发出强力电磁干扰的设备，如大型电机或变频设备，以防止传感器工作不正常。7.3传感器安装在旷野处，其周边应做好防雷避雷措施。7.4 严禁使用超出规定范围内的工作电压与电流。8

26、常见故障分析与排除 GD3型瓦斯抽放多参数传感器是通用型仪表，具有多种计算功能。其中传感器内部参数表直接决定仪表的工作状态。不同的数据设置就会产生不同的计算显示结果。故当传感器工作不正常时，请参照传感器常见故障分析与排除表进行问题排查。表2 常见故障分析与排除故障现象原因分析排除办法通电后无显示无输出1）电源未加上正确的接通电源2）电源正负端接反正确的接通电源流量值显示超差1）管路有泄漏检查并封堵泄漏点2）传感器取压腔体内或取压管内有水拧开表头排气口进行防水无流体时有流量显示1）差压工作在给定值状态对内部参数20/21/22/23单元进行设置2）正、负压室有气或液体将正、负压室排气阀打开排气3

27、）差压传感器有0位移重新对传感器进行差压零点清零485通讯连不上1）站号设置不正确将通讯站号设为一致2）通讯芯片损坏更换通讯芯片3）V锥通讯协议类型与上位机不匹配检查内部参数28单元设置是否与上位机匹配温度显示不正确1）温度计算系数及零点值错误重新设置正确数据2）传感器断线重新连接3）温度工作在给定值状态对内部参数22单元进行设置压力显示不正确1）压力计算系数及零点值错误重新设置正确数据2）温度传感器断线重新连接3）压力工作在给定值状态对内部参数21单元进行设置管道内有流体流过但无流量显示1）流体流速太低，没有达到传感器测量下限更换节流管道2）取压管有漏气，造成差压测量错误使取压管各接头处密封

28、良好3）小信号切除值设置过高减小内部参数35单元的数字注：本传感器如用户不能自行解决故障，请与生产厂家联系。9 保养、维修9.1传感器应有由经过培训的专人负责安装、维护和保养。9.2传感器安装时应放置在干燥的地方避免淋水。9.3 维护及保养人员应定期检查传感器的各个接线是否可靠，应经常清理传感器的粉尘污垢，以免影响工作性能。9.4传感器在使用中发生故障，应首立即切断电源。9.5 在使用中避免猛烈摔打，碰撞。9.6 对传感器的零点、测试精度要定期调校，一般为1年一次，若未超差时可继续使用。此外，应及时擦拭、清扫仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。9.7 若传感器应用在环境温度低于0的地方，应注意给传

29、感器、取压管、节流装置进行保温防冻处理，以防止出现结冰堵塞取压管或输气管道等。10 警告10.1危险场所严禁带电开盖！10.2 维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元、器件的电气参数、规格和型号。10.3 配接设备必须经过国家授权的检验机构联检合格后方可配接使用。10.4 安装、使用应符合煤矿安全规程相应要求。11 运输、贮存11.1 运输方式不限，但在运输过程中应避免剧烈振动与冲击，避免雨雪直接淋袭。11.2包装好的传感器应在温度为0 40 ，相对湿度不高于90 %，无腐蚀性气体、通风良好的库房贮存。12 开箱及检查12.1 开箱前先检查包装箱在运输过后是否损坏，箱内传感器、附件等是否齐

30、全，是否损坏。12.2 开箱后若发现箱内传感器、附件等有损坏或遗失现象，应马上与相关部门联系，好及时得到解决。12.3 装箱清单a) GD3型瓦斯抽放多参数传感器 1套；包括表头1个、温度传感头1跟、温度传感头护套1个、温度传感头护管1根、截止阀1对、节流管道1个、连接电缆1根。b) 使用说明书 1本；c）产品合格证 1份。13 安全警示a) 不得改变本安电路和本安电路有关电路中的电器元件的型号、规格及参数！b) 不得随意改变配置设备的名称、型号！c) 传感器长时间过载运行可能会导致永久性损坏！14 资质编号安全标志证号：防爆合格证号：15 配套V型锥流量计量节流装置订货须知若将该管道多参数传

31、感器配套V型锥流量计量节流装置时，应提供现场工况参数，具体表格如下表（请认真填写该表格，按照您提供的参数设计出来的流量计，其现场安装与使用效果最好，其中红色字体部分，根据现场实际情况，选择其一填写即可。）管道内径（mm）检测介质管道壁厚（mm）最大绝压（kpa）最小绝压（kpa）常用绝压（kpa）最大正压（kpa）最小正压（kpa）常用正压（kpa）最大负压（kpa）最小负压（kpa）常用负压（kpa）被测管道材质当地气压（kpa）最高介质温度（）最低介质温度（）常用介质温度（）最大工况流量（m3/min）最小工况流量（m3/min）常用工况流量（m3/min）最大标况流量（m3/min）最小标况流量（m3/min）常用标况流量（m3/min）最大流速（m3/min）最大流速（m3/min）最大流速（m3/min）流量检测用途信号输出方式RS485信号（ ）3路（200-1000）HZ信号（ ）流量计节流件材质碳钢（ ）不锈钢（ ）（注：被测气体中含有气体腐蚀性介质时采用）是否需要校准证书是（ ）（注：需收取相关送检费用！）否（ ）若被测管道为非标准钢管或其他材质（如PE管）时请继续填写一下内容法兰外径（mm）被测管外径（mm）螺栓孔数（个）螺栓孔径（个）螺栓孔中心圆直径（mm）所用的法兰标准号注：如需订货，请在订货