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第一章 传感器概述 传感器是各类煤矿安全生产监控系统用来连续遥测、监控煤矿井上、井下各类环境参数变化及生产环节有关机电设备运行状态的重要装备。也是各类煤矿安全生产监控系统利用计算机对采集到的各种检测数据进行分析处理，进而合理、高效地控制局部生产环节、过程，及时掌握和控制井下机电设备行运状况的基本依据和根本保证。目前在我国自行开发生产的用于煤矿井下环境参数监测及有关机电设备运行状态监测的传感器已多达数十种。由重庆煤科分院自行研发、设计、生产的，能与KJ70N监控系统及各类煤矿安全生产监控系统配套使用的矿用传感器也已达十多种。其中包括：用于各种气体浓度检测的：CH4、C0等传感器；用于各种环境参数检测的：粉尘、烟雾、风速、风量、压力、温度、湿度等传感器；用于井下机电设备运行状态检测的馈电、开停、风门等的传感器。 第一节 KGJ15煤矿用低浓度甲烷传感器 一、用途 　　 KGJ15煤矿用低浓度甲烷传感器是为满足我国煤矿监测井下甲烷的需要而研制的。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给关联设备，并具有就地显示甲烷浓度值，超限声光报警及断电功能。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及断电仪、风电瓦斯闭锁装置配套，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。 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,便于维护与调试。 2、采用黑-白型热催化元件，使仪器测量范围进一步扩大，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、增加了自检功能,便于使用与维护。 7、设计了高强度外壳结构,增加了仪器抗冲击能力。 三、主要技术参数 　　1、适用条件 环境温度：0℃—40℃ 相对湿度：≤98% 大气压力：80—116KPa(相对海拔高度-1000—2000m) 风速：0—8m/s 矿井环境中H2 S气体小于6×10-6 2、主要技术指标： 测量范围：0—4.00%CH4 、 基本测量误差:0.00—1.00%CH4 ±0.10%CH4 　　 1.00—3.00%CH4 真值的±10%CH4 　　 3.00—4.00%CH4 ±0.30%CH4 显示方式：四位红色数码管显示 信号输出： 200—1000Hz (或4—20mA)线性对应0—4.0%CH4 信号带负载能力：1500Ω 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：在测量范围内任意设置。 断电点设置：在测量范围内任意设置。 复电点设置: 在测量范围内任意设置，但不大于所设的断电点。 　 整机工作电压：9—24V.DC 　 整机工作电流：≤100mA、DC18V。 四、工作原理 传感头由气室、黑白元件等组成，黑元件是一种对甲烷气体很敏感的载体催化元件，而白元件是补偿元件，对瓦斯不起反应。黑白元件作为检测电桥的两臂，另两臂由电阻组成。将黑白元件置于同一气室中, 施加工作电压。无瓦斯时,电桥处于平衡、输出约为零，当瓦斯气体进入气室，接触到黑元件表面时，就在其表面进行无焰燃烧, 元件的温度升高，阻值增大，而白元件不发生反应，阻值不变，于是破坏了检测电桥平衡,在一定的瓦斯浓度范围内,产生正比于瓦斯浓度的直流电压输出信号。检测电桥的电位器R1是用来调节零点的。瓦斯浓度为零时，调节该电位器R1测量线路板集成电路D4的2脚，电压使该电压为0.15V，再用用遥控器进行调零。 1.无显示 若传感器在井下无显示时,此时检查供电电源是否正常，在完好的情况下检查电源输出部分是否有3V的电压输出，如无输出更换2803芯片。 2.正常情况下显示“-.—”或“3.88” 出现此符号后,1、说明传感器测量桥路偏移过大或损坏,应对传感器催化元件进行测试。用万用表测量催化元件的电桥是否平衡，在平衡状态平衡下利用零点定位器对传感器重新调校，如不平衡更换催化元件或返厂维修；2、芯片的3V供电电压错误，此时建议返厂维修。 3.报警声光问题 如果有光无声或声音嘶哑,首先应检查蜂鸣器连线,无断线情况时,应更换蜂鸣器,必要时可用橡胶等弹性物予以衬垫。如