煤矿安全监控传感器校验考试题库

煤矿安全监控传感器校验考试题库一、单项选择题（每题2分，共20分）1.煤矿用甲烷传感器按检测原理分类，下列不属于常用原理的是（）。A.催化燃烧式B.红外吸收式C.热导式D.半导体式2.甲烷传感器校验使用标准气样时，应优先选用（）。A.氮气中甲烷标准气体B.空气中甲烷标准气体C.纯甲烷气体D.矿井回风气体3.对于低浓度甲烷传感器（量程0～4%CH4），在0～1.00%CH4范围内，基本误差绝对值应不大于（）。A.0.05%CH4B.0.10%CH4C.0.15%CH4D.0.20%CH44.煤矿用一氧化碳传感器在0～100ppm测量范围内，基本误差绝对值应不大于（）。A.±2ppmB.±4ppmC.±6ppmD.±10ppm5.风速传感器校验时，风洞装置的作用是提供（）。A.标准风速场B.恒定温度环境C.标准气样D.标准粉尘环境6.甲烷传感器报警点设置为1.00%CH4时，其报警值的允许误差范围一般为（）。A.±0.05%CH4B.±0.10%CH4C.±0.20%CH4D.±0.50%CH47.催化燃烧式甲烷传感器的响应时间通常要求不超过（）。A.10sB.20sC.30sD.60s8.煤矿用氧气传感器测量范围一般为（）。A.0～5%O2B.0～15%O2C.0～25%O2D.0～50%O29.甲烷传感器零点校准应在下列哪种气体环境下进行？（）A.纯甲烷气体B.标准甲烷气体C.新鲜空气D.纯氮气10.以下哪种因素不会影响红外甲烷传感器的测量精度？（）A.粉尘B.水蒸气C.环境温度D.标准气样浓度二、判断题（每题1分，共10分）1.甲烷传感器必须每15天至少调校1次。2.传感器校验后应填写校验记录并存档。3.零点漂移是指传感器在通入零点气时输出值的变化量。4.催化燃烧式甲烷传感器可以在缺氧环境下正常测量甲烷浓度。5.红外甲烷传感器测量甲烷浓度时不受氧气浓度影响。6.一氧化碳传感器的电解液可以反复添加再生。7.风速传感器安装地点应尽量选择在巷道拐弯处。8.高浓度甲烷传感器通常采用热导原理。9.甲烷传感器灵敏度校准应在零点校准之后进行。10.传感器校验时，标准气样流量过大或过小都会影响校验结果。三、多项选择题（每题2分，共20分）1.煤矿安全监控系统应监测的环境参数包括（）。A.甲烷浓度B.一氧化碳浓度C.风速D.氧气浓度2.甲烷传感器校验所需的设备或器材有（）。A.标准甲烷气样B.气体流量计C.秒表D.减压阀3.下列属于催化燃烧式甲烷传感器特点的是（）。A.成本较低B.测量范围一般为0～4%CH4C.受氧气浓度影响D.长期稳定性好4.传感器的主要技术指标包括（）。A.量程B.基本误差C.响应时间D.输出信号制式5.煤矿安全监控系统甲烷传感器按测量范围可分为（）。A.低浓度甲烷传感器B.高浓度甲烷传感器C.一氧化碳传感器D.温度传感器6.一氧化碳传感器常用检测原理包括（）。A.电化学式B.红外吸收式C.热导式D.催化燃烧式7.甲烷传感器示值偏低的可能原因有（）。A.元件老化导致灵敏度下降B.零点调节过低C.标准气样浓度偏低D.通气流量过大8.以下哪些属于传感器校验项目？（）A.外观检查B.零点校准C.报警点测试D.绝缘电阻测试9.甲烷传感器在井下安装时，应避开（）。A.淋水地点B.有粉尘堆积处C.巷道拐弯处D.风筒出口10.以下关于传感器调校的说法正确的有（）。A.甲烷传感器每15天至少调校1次B.调校时先调零后调灵敏度C.调校记录应保存不得少于1年D.新传感器入井前必须进行调校四、简答题（每题10分，共30分）1.简述甲烷传感器校验的一般步骤。2.简述催化燃烧式甲烷传感器的工作原理。3.简述煤矿安全监控传感器校验周期及现场校验注意事项。五、计算题（每题10分，共20分）1.某低浓度甲烷传感器量程为0～4%CH4，在通入2.00%CH4标准气样时，传感器显示值为1.80%CH4。计算该点绝对误差，并判断是否满足基本误差要求（已知该量程传感器在1.00%～2.00%CH4范围内基本误差允许值为±0.20%CH4）。E其中，x为示值，x标代入数据：E该点绝对误差为−0.20% CH4，其绝对值为解析：绝对误差为示值与标准值之差，符号表示示值相对真值的偏离方向。边界值按标准允许范围判定为合格，但实际工作中可复测确认，避免误判。2.某温度传感器量程为0～40℃，最大允许误差为±1℃。在25℃标准温度环境校验时，传感器显示值为26.3℃。试计算绝对误差，并判断是否合格。E代入数据：E该点绝对误差为+1.3 ℃，其绝对值1.3因此，该传感器在该校验点不合格。解析：温度传感器误差应满足量程内各点最大允许误差要求。本例中示值偏高1.3℃，超出±1℃允许范围，应进行维修或更换。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：D解析：煤矿安全监控系统常用甲烷传感器主要为催化燃烧式、红外吸收式、热导式。半导体式甲烷传感器在煤矿井下稳定性差，未作为安全监控系统主流检测原理。2.答案：B解析：催化燃烧式甲烷传感器依赖氧气维持催化燃烧，空气中甲烷标准气样可模拟实际检测环境，避免缺氧导致示值偏低。3.答案：B4.答案：B5.答案：A6.答案：B7.答案：B8.答案：C9.答案：C解析：新鲜空气不含甲烷，可作为零点气使用，同时催化燃烧式传感器需要氧气维持工作状态，因此零点校准一般在新鲜空气中进行。10.答案：D解析：粉尘、水蒸气、环境温度均可能影响红外吸收信号，而标准气样浓度是校验用参比量，不直接影响传感器测量精度。二、判断题1.答案：正确2.答案：正确3.答案：正确4.答案：错误解析：催化燃烧式传感器依赖氧气维持催化元件燃烧，缺氧时燃烧不充分，测量值偏低甚至无法正常测量。5.答案：正确解析：红外吸收原理通过检测甲烷分子对特定波长红外光的吸收实现，不依赖氧气参与反应。6.答案：错误解析：煤矿常用电化学式一氧化碳传感器为密闭结构，电解液不可更换，达到寿命后应整体更换传感器。7.答案：错误8.答案：正确9.答案：正确10.答案：正确三、多项选择题1.答案：ABCD解析：煤矿安全监控系统需同时监测甲烷、一氧化碳、风速、氧气、温度等多种环境参数，以实现对矿井环境安全状况的全面监控。2.答案：ABCD解析：校验时需使用标准甲烷气样提供已知浓度，气体流量计控制流量，秒表测试响应时间，减压阀将气瓶压力降至传感器允许的工作压力。3.答案：ABC解析：催化燃烧式甲烷传感器成本低、适用于0～4%CH4低浓度测量，但受氧气浓度影响明显，长期使用存在零点漂移和灵敏度衰减，长期稳定性一般。4.答案：ABCD5.答案：AB6.答案：AB解析：煤矿用一氧化碳传感器主要采用电化学式，部分采用红外吸收式。热导式对一氧化碳灵敏度低，催化燃烧式不适用于低浓度一氧化碳测量。7.答案：ABCD解析：元件老化使灵敏度下降，零点调节过低使基底输出偏低，校验气样浓度偏低直接导致示值偏低，通气流量过大可能使催化元件温度降低、燃烧不充分，也会造成示值偏低。8.答案：ABC解析：常规校验项目包括外观检查、零点校准、灵敏度校准、报警点测试、断电点/复电点测试、响应时间测试等。绝缘电阻测试属于安全性能检测，不属于日常校验项目。9.答案：ABCD解析：淋水、粉尘、巷道拐弯处风流紊乱、风筒出口风速变化大，均会影响传感器测量准确性和稳定性，安装时应避开。10.答案：ABD解析：煤矿安全规程规定甲烷传感器每15天至少调校1次，调校顺序为先零点后灵敏度，新传感器入井前必须经过调校。调校记录保存期限通常不少于2年，C选项不准确。四、简答题1.答案：一般步骤包括：(1)外观检查：检查传感器外壳、接线、防爆结构是否完好；(2)零点校准：在新鲜空气中将显示值调至零；(3)灵敏度校准：通入标准甲烷气样，将显示值调至标准浓度值；(4)报警点测试：调节输入浓度至报警值，检查声光报警是否正常；(5)断电点及复电点测试：检查甲烷超限断电闭锁功能；(6)响应时间测试：测量传感器显示值达到稳定值90%所需时间；(7)填写校验记录并存档。解析：校验步骤应遵循先调零后调灵敏度的顺序，确保传感器在无甲烷环境下输出为零，再以标准气样校准满量程或规定浓度点。报警、断电、响应时间等测试用于验证传感器完整功能。2.答案：催化燃烧式甲烷传感器利用甲烷在催化元件表面发生无焰燃烧，释放热量使铂丝电阻阻值升高，破坏惠斯通电桥平衡，输出与甲烷浓度成比例的电信号。传感器设置参比元件，用于补偿环境温度、湿度等非甲烷因素对电桥平衡的影响。解析：催化元件表面涂覆催化剂，甲烷在一定温度下发生氧化反应放出热量，引起敏感元件阻值变化。参比元件不催化燃烧，仅起温度补偿作用，二者构成电桥的两臂，输出信号经放大后显示甲烷浓度。3.答案：校验周期：甲烷传感器每15天至少调校1次；一氧化碳、风速、温度等传感器按规定周期进行调校，一般为1个月。现场校验注意事项：(1)使用合格的空气中甲烷标准气样，浓度值应在传感器量程有效范围内；(2)控制标准气样流