KG9001C甲烷传感器说明书

KG9001C凹凸浓度甲烷传感器

KG9（X）1C凹凸浓度甲烷传感器主要用于监测高瓦斯煤矿井下环境气体中的瓦斯浓度,

可以连续自动地将井下沼气浓度转换成标准电信号输送给美联设备，并具有就地显示沼气浓度值,

超限声光报警等功能。还可与各类型监测系统及断电仪、风电瓦斯闭锁装置配套，适宜在煤矿采掘

工作面、回风巷道等地点固定使用。承受热催化原理与热导原理相结合来测量沼气浓度，冲制了

单一元件测量过程中的不稳定现象，利用人工智能技术对信息进展处理和分析，将稳定性指标

由一周提高至一月，使用寿命由一年延长至一年半。具有性能稳定、测量准确、响应速度快,

构造结实、易使用易维护等特点。增加了遥控调校、断电掌握、故障自校自检等功能，大大

节约了使用与维护费用。

目前已广泛应用于全国大、中、小型煤矿，在煤矿颈防瓦斯灾难方面发挥了重要作用，

为煤矿产生了可观的经济效益和社会效益。曾获四川省科技进步三等奖。

KG9001C凹凸浓度甲烷传感器主要技术指标：

测量范围：0〜100.00%CH4

测量精度：0.00〜1.00%CH4<±0.10%CH4

l.（X）〜2.00%CH4<±0.20%CH4

2.00〜4.00%CH4<±0.30%CH4

4.00〜40.00%CH4<±8.00%CH4

40.00〜100.00%CH4强10.00%真值（相对误差）

元件检测反响速度：<30s

调校周期：<1个月

使用寿命：>1.5年

信号带负载力量：。〜400Q

报警方式：二级间歇式声光报警，N80dB（声强），能见度>20m（光强）

报警点范围：0.5〜2.5%CH4连续可调

采样方式：集中式

整机丁作电压：9〜24VDC

整机工作电流：070mADC

传输距离:2km（供电18VDC使用1.5mm2截面铜芯电缆）

输出信号:200〜1000Hz、1〜5mADC

KG9001C型高低浓度甲烷传感器

1概述

KG9（XHC型高低浓度甲烷传盛器（以下简称传撼器）也一种［为满足我国煤矿弁下甲烷监测福

要而研制的矿用本安收隔爆型检测仪晨•它可以连续fl动地将煤矿井卜•的甲烷浓度转换成标准的

电信）；输送给井卜.监控系统.井卜.监控系统根据本代感济缺出的断电信号实现必要的近、近程设

备断电.木传感器还H行就地显示甲烷浓度值,超限声光报警等功能.

1.1产品特点

1.1.1传虺器在设计上采用新型单片微机和而集成数字化电路，结构简单、性健可靠、调试、州

护方便.

1.1.2W盛器测鼻范国宽，整机性能地定，调校间隔周期匕0，

1.1.3传感器的事点、灵敏度及报警点杵采用自外遥控器调方。

11A〃成M睚n「；京后箝出dlHXJAk认蛤的中M；山岫但旧K必如亡乜仙也小JinlXXWJUW

1.5心新器的电源部分采用了新型的开关电源,整机功耗低，增加了传功器的传输跑离.

1.io传盛器“仃故障n检功能，使用、爆炉方便。

1.1.7传感器的外光米用了高强度结构设计，抗冲击能力强.

1.2主要用途和适用范例

1.2.1主要用途

仙感器占要川干煤旷井卜.甲炕浓应的连续监测•

1.2.2适用范00

煤矿井卜的栗掘I作曲、机电峭富、回风巷道等具有瓦斯爆炸危险的地点和场所,

1.3品种、规格

1.3.1枯种।矿用型中炭传修器。

1.3.2规格：高低浓度连续监测。

1.3.3型号1KG9001C.

1.4型号的组成及其代表意义

KG9001C

KG9001C高低;浓度甲烷性感器023-67723273132-0605-6416

a）海拔高度不超过2000m；

b）大气压力:80kPa~116kPa；

c）工作温度：0℃~40℃；

d）相对湿度：＜95%（25℃）；

e）风速:不大丁8m/s；

f）具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下；

g）在无滴水的地方；

h）无显著震动和冲击的场合。

1.5.2贮存温度:（-40-60）℃o

1.6安全特征

踮

防爆类型：矿用本质安全兼隔爆型，防爆标志:Exibdl。

2工作原理及结构特征

尸关电源H份小出.路—।利/电椅|—曲员女入

o

图1KG900IC型高低浓度甲烷传感器电路原理框图

2.3结构特征

KG9001C型高低浓度甲烷传感器的外型为长方体结构，主机的机壳由不锈钢冲压而成，前后盖

的合缝处为能防尘、防水的橡胶密封国，下部为装订敏感元件的微型限制扩散式气室和由高•亮度

红色发光管组成的报警灯组，中部的再报警为压电网凭.显示祠由四位八段红色数码管组成.整

机设计新颖美观、体小最轻、调节方便.

KSQOIC高低浓度甲烷性感器023-67723273132-0605-6416

2工作原理及结构特征

2.1工作原理

KG9001C型高低浓度甲烷传感器采用载体催化及热导隙理泅量甲烷浓度.由载体催化及热导元

件与金届膜电阻、调节电位器等组成传感探头.1：作时，被测环境中的甲烷以扩散方式进入传感

器探头气堂与敏感元件发生反应并产生与甲烷浓度相应的电信号。该信号经放大后进入A/D转换

器进行模数转换，然后送往中央处理单兀89C51单片微机进行数据处理后发往与之相连的井卜监

控分站以及地面中心站，实现井卜一联网监测、监控及就地数字显示和声光报警，

2.2电路原理穆图

开关电源-侬K电都一测*电桥—前置放大

图1KG9001C型高低浓度甲烷传感器电路原理框图

2.3结构特征

KG9001C型高低浓度卬烷传感器的外型为长方体结构.主机的机光由不锈纲冲压而成，前后诙

的合缝处为能防尘、防水的橡胶密封怖.卜耶为装有敏感元件的微型限制广散式气室和由高亮度

为色发光管组成的报警灯负，中部的日报警为压电阳堂。显小窗由四位八段纤色数码管组成。整

机设计新颖美观、体小量轻、调节方便.

3.1主要特征

3.1.1米用了新51的单片微机和高集成的数7化心路,蛟机电路结构筑单.性能可靠，便卜僮护、

调试.

3.1.2代有就地显示甲烷浓度ttb超限声光报瞥等功能.

3.1.3米用r新型的开关电源，警机功耗低，增加/信号的传输止痛.

31.4共仃故隙白处功能.使用、维护方使。

3.1.5外克给何采阳了高强度的不惜捌材料，增强了传感器的抗冲出能力.

3.2主要技术指标

32.1修机工作电压।(9-24.5)VDC.

3.2.2测量也用।0.0091,〜40.6TH,.。

3.2.3传感器高低浓度检测元件自动笄换点：

传感舞从低浓度转换到高浓度状态.转换点为43CH,।

传明器从高浓度转换到低浓度状态，转换点为200%CH4.

K5Q0I£.高低;浓度甲烷传感器023-67723273132-0605-6416

什，U.UU-7.UUJMIld氾由日，中阮小反1UXEUJ.亦证不1R火而ili伍灯旧《伏舁力干玩小女

抽)变化量不超过0.04%GU

在(4.00〜40.0)软儿他国内，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号仙《换算为甲烷浓度

值)变化量不超过0.4«CHi・

3.2.5传感器的期本误藻应符合卜列规定。

传盛制在载体催化元P检测时的基本误差应符合表1的规定：

«1基本谡差(载体催化元件检洌时)

测最抢阳，MH基本误启

0.00-1.00±0.10妩H,

1.00-3.00其值的士10%

3.00-4.00±0.30UII.

代短器在热导兀件校测且测量量程为(4.00〜40.0)MU时的基木误差应符合我2的规定.

X2基本谡差(flH4.00%CH4-40.(»CrL)

*1取也第，MU珞本误短

4.00-40.0以ffl的士】0%

3.2.6显示方式：四位红色数四竹・

3.2.7显示定义：

左起第一位功能显小：

“1”一热催化训本“2”一热催化亚敏度训行

“3”一热导调零“4”一热导以敏度调W

“5”一调报警点“6”一调断电点■

““7”一调复电点

“8"一|'|检

后三位:测战假显示(单依%CH<)

3.2.8自号输出类型：频率。

3.2.9信号输出范困：

低浓度gb(2007000)Hz(脉冲宽度大于0,3ms)(线性对应0.00%CH「4.00%CHJ：'

岛浓度段：(1200-2000)Hz(线性对应0.(KMSCH,〜40.0%CHj；

戌山即卜赤QV标山即，卜赤CRV

3.2.10报警方式：

二极管间歇式声光报警；声音遍度280dB(A)：光强1揖喑处,能见度>2所

3.2.11工作稳定性

传感潜连续工作15d的届本识理应不超过3.2.5的烷定。

3.2.12报警点设置；O.OOUH,〜4.00HH,连续可调，警报显示值。设定值的差俏不超过±0.05%CH“

3.2.13断电信号点设置：0.50%CH,〜2.0徽乩任意设，断电显示值与设定值的差值不超过土0.1*川,

3.2.14信号最小传输他离：2km。

KBQOIC高低浓度甲烷性感器023-67723273132-0605-6416

3.2.15采样方式：扩散式。

3.2.16检测响应速度：＜20s0

3.2,17热催化元件寿命：一年以上。热导元件寿命：三年。

3.218本安参数:U:24.5V；L:500mA；32.3闻；LL:347PHO

5.1使用

5.1.1连接

使用前用户首先要正确完成本传感器与所挂井卜分站的连接.将来自分站的专用的电缆接到传

感器I.具体方法是：将电缆航空插头的缺口对准传感舞左侧上方的航空插座的相应位置,插入」

旋紧，确保连接可靠.

5.1.2电傩线及所连航空插丛的接线及颜色规定：

红色线一电源正极（电观插头1号口）

蚯色找一电源仪极（电线插头2号口）

白色线一频率信号输山（电津插头3号口）

绿色线一断出彳号输出（电加插头4号II）

5.2调校

对化感器进行调校时,空气中甲炕标准气样《以卜薛称林什气样）应采用经国家计垃部门考核

认证的单位提供的气”,我不确定度不大J*3£

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5.2.1零点调校

5.21.1毂体催化零点调校

正确连接好传感器后，接通电源，使传感器进入正常的工作状态。预热20分钟后，在新跳空气

中观察传感器显示值是否为零，若有偏差，请将配套遥控器定泄传楼器M示窗，按动遥控器I•.的选

择键.使显示窗内的小数码管显示“I”，然后再同时按动遥控器的上升键和卜降键,使传感器显示

值为零,即可使传博耦完成我体催化零点的校零工作.

5.2.1.2热导零点调校

使传感器进入正常工作状态，预热20分钟后，在新好空气中观家传感得显示值是否为军，后行

偏差，请将用食遥控器对准传接器M冷窗，按动遥控器上的选扑键，使显示窗内的小数码管壮示“3”.

然后再同时按动遥控器的上升键和卜降键,使传感鼎骁.小值为零，即可使传感翳完成热寻岑点的校

零匚作.。史

5.2.2精度调校.

R991执他伊0唐泄由

,32.2精度，改

5.2.2.1热催化精度调校

在完成竹翅器的零点调节后，第.步足竹制第的精度调检。JI体方法是：旋开传感器技体催化

元件气察顶部的防尘罩,一通气罩插入并里住傅厚器元件勃木冶金气空的外部.然后通入浓收约

2.00MM的标净甲烷气体,通气流■控制在200mi/nin.若传感器显示值与甲入的甲烷气体快发控

1IJ.则诂将遥控器对准仪感渊显小窗,按动遇控制I的选择键,使北小窗内的小数码憎显小“1，

然根据需耍分别按动播控器的I:升粒成卜降虢，直至供出界显示他ij通入的中烷惊布气样俏相

同为止.

注।调枚过仲中，-用一方法仍无法构传述期的精力法》准册,IW一明此/感酸的热俄化元件灵敏度下降11大,

需要变换新的/催化儿fl.

5.2.2.2热导精度倜校

旋开传出器热与元件气定顶部的防尘罩，将通气罩插入并帮住传出㈱元件粉木冷金气室的外部.

然后通入浓度约20.0MH,的标准甲烷'（体，通气流域控制在200ml/min.此时，传感器显小值息F

通入的甲烷气体浓双值相同.忖勺偏整，则将遛控器对准传感洛显不腐，按动遥控器上的达扑矍，i

使显示僮内的小数码管显示“4”，然后再根据需要分别按动扰控器的上升雄或卜降健，灯至传短器

的显小俏。通入的甲烷标准气样值相同为止.

注：本传感器断电点的允许范围为：000%0%〜4（XMH,.

5.2.3报警点调校

苜先使山感器进入正常I.作状态,然后将遥控器对准传感器显示腐.按动遥控器上的选择健.

使显示窗内的小数码管显示“5”，然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或卜降键，将此时传忠

器的显示值（即报警点）调的为所需要的数值即可完成本传膻渊报警点的设置。

注：本科感器报警点的允许池州为：0.00%CH.-4.OOUlLo

5.3自检

为了方便检兖传感器工作是否正常，本传感器季门设计了自检功能.只体的使用方法是：将遇

K3四1£,高低浓度甲烷传感器023-67723273132-0605-6416

控器对准传感器显示窗，按动遥控器上的磔抨键，使传感器显示函内的小数码皆显示“8”，此时传

盛器的显示值应为2.03,对应的输出信号•值应为600Hz(或是3.00nv\)•

特别提解：每次对传感器部分参数进行调节后，断电之前，都必须先再次按动遥控器上的选择

健，使显示窗内的小数码管显示的数字循环至消险，此时传感器即将重新调校后的参数存入单片机。

否则，将导致此次调校无效.

6典型故障处理

6.1传感器显示“L.LI”

当传感器蚪示“LLL”时.可能是传感罂内的催化元件或热导远见出现断续.处理办法是：断

开电源，取下传感落带回地面。打开传感器后盖,用万用表对照安装图分别检测G、rl2>Y12：04

的电阻值,若在任必出现不M,并荏认真检查确定不是连战问题后,更换新的催化或热V元件.

6.2报警时有光无声或声音嘶哑

当传感器报瞥时出现仃光无用或也在嘀瞪现畋时，竹先W枪介螺明牌的坯戌仃无断线,如无断

他则同修鸣器故障.处用力法，叫先用耀股F味"物对峰吗耨HP以村史以州除啕修现歌.如不行，

则更换蝉明器片.

63维瞥时无声无光

如竹将翳显小i2凶报警俏似仪感器仍无光无声,经依竹设定报警灯旌故无断线时.诵依仆W略

曙电路板I：的集成跳fl1C12(C1M011)或此体件'6(9013).必要时P以更换.

64传感楣自受不到遥控信号

当出现传嫩瑞被々不到酒桎信，;现较时，首先应确认网护期内的电池是？(Di(fill.则附及

时将传感器带Ml地g.检布、更换仪述瑞"跳板I散碍竹旁的(SHI)fT外接收头.

65小数码管显示的功能位数字乱跳且无法控制

。中.

'，佃感：M显小闸内的小数码竹(功能位)出现数字乱跳11无法控制时,可更换W感初级路出I.

数码管方的(SIW)红外接收火..

6.6传感蹋显示“8.88”或其它