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服務產(chǎn)品-GCG1000型粉塵濃度傳感器

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  • 描述
  • 環(huán)境條件
  • 主要技術參數(shù)
  • 主要結構特征及工作原理
  • 使用和操作
  • 使用注意事項
  • 常見故障處理與維修
  • 運輸、貯存
  • 附件及資料
1  概述

GCG1000粉塵濃度傳感器（以下簡稱傳感器）是一種允許在煤礦井下正常使用的礦用本質安全型設備，主要用于測量井下空氣中懸浮粉塵顆粒的質量濃度，是礦井監(jiān)控系統(tǒng)或設備的配套產(chǎn)品。

本傳感器采用激光散射原理，主要由激光器、粉塵暗室、采樣電機、采樣管路、信號處理和顯示等部分組成，具有以下特點：

1、采用超低功耗電機和低功耗激光管，能在9V～24V寬電壓范圍內工作，工作電流小；

2、采用激光檢測原理，測量迅速、性能穩(wěn)定，免維護時間長（≥6月）；

3、采樣特殊設計的暗室和感光檢測原理，測量準確、靈敏度高；

4、具有緊湊的結構，現(xiàn)場維護簡單，工作量極小。

本產(chǎn)品執(zhí)行常州迪泰科特測控設備有限公司企業(yè)標準《Q/DM017-2014》。 


2  適應的環(huán)境條件

a) 環(huán)境溫度：0℃～40℃；       

      b) 濕度：≤98%；           

      c) 大氣壓力：80kPa～116kPa； 

      d) 風速：不大于8m/s；

   e）無顯著振動和沖擊的場合；         

f）煤礦井下有甲烷爆炸性混合物,但無破壞絕緣和腐蝕性氣體的場合。


3  技術參數(shù)

3.1 防爆型式

    礦用本質安全型，防爆標志為“ExibⅠMb”。

3.2 工作電源

a) 工作電壓：直流9V~24V；

b) 最大工作電流: ≤120mA。

3.3 輸出信號(出廠時只有一種)

3.3.1 RS485信號

a) 半雙工傳輸方式，傳輸速率:2400bps；

b) 最大傳輸距離：2km（使用MHYV煤礦用阻燃電纜，其單芯截面積為1.5mm2）；

c) 信號電壓峰峰值：2V~12V。

3.3.2 頻率信號

 a) 信號范圍：200Hz~1000Hz(線性對應0~1000mg/m3)頻率信號；

b) 信號的正、負脈沖寬度：≥0.3ms；

c) 高電平不小于3.0V（拉電流為2mA時），低電平不大于0.5V（灌電流為2mA時）。

3.3.3 電流信號

a) 1mA～5mA或4mA～20mA電流信號(線性對應0~1000mg/m3,也可選擇0mA～5mA或0mA～20mA)；

b) 負載能力：1mA～5mA時≥800Ω；4mA～20mA時≥200Ω。

3.4 測定原理：激光散射原理。

3.5 測定對象：含有瓦斯、煤塵等爆炸混合物的煤礦井下或其它作業(yè)場所的粉塵質量濃度。

3.6 測量范圍：0～1000 mg/m3。

3.7 基本誤差：≤±10%。

3.8 分辨率：1 mg/m3。

3.9 采樣流量：2L/min。

3.10 聲光報警功能

a) 傳感器能在測量范圍內可任意設置報警點（出廠設為100 mg/m3）,報警顯示值與設定值的差值≤1 mg/m3。

b) 報警聲級強度在其1 m遠處的聲響信號的聲級≥80 dB（A）；光信號在黑暗環(huán)境中20 m遠處清晰可見。


4  主要結構特征及工作原理

4.1外形尺寸及重量

a) 外形尺寸（如圖1，長×寬×高）：270mm×145mm×73mm；

b) 重量：約1.6 kg。



圖1 粉塵濃度傳感器外形圖

4.2 主要工作原理

本傳感器主要由激光發(fā)生器、采樣泵、檢測暗室、粉塵管路和信號處理等部分組成，其原理框圖如下圖2所示。含有粉塵的空氣被采樣泵定量吸入，直射的激光照射在吸入的粉塵上產(chǎn)生漫反射，與粉塵濃度成比例的光信號進入檢測暗室，然后被轉換為電信號，再經(jīng)過電路進行校正補償后送微處理器，微處理器對信號進行轉換后直接顯示出粉塵濃度并輸出成比例的已知信號。

 

 

 

 

 

 

 

 

圖2  粉塵濃度傳感器原理框圖


5  接線與安裝

5.1 接線

傳感器出廠時配有礦用4芯電纜（MHYV煤礦用阻燃電纜，其單芯截面積為1.5mm2），電纜有與傳感器配對的4芯接頭，電纜各芯按顏色區(qū)分，代表意義如下：

表2 接線規(guī)則表

             線的顏色

信號類型

 

藍

 

綠

 

白

 

紅

RS485信號

485-A

485-B

電源負

電源正

頻率信號

電源負

頻率輸出負

頻率輸出正

電源正

電流信號

電源負

電流輸出負

電流輸出正

電源正

5.2 安裝

傳感器安裝時，要選擇空氣流通順暢、無淋水盡量干燥的區(qū)域，離頂板或者墻壁的距離不小于200mm。

6  數(shù)碼管及LED顯示說明

數(shù)碼管的分布見圖3，第一位為功能顯示，后三位顯示粉塵濃度值，左邊的發(fā)光二極管為指示燈，最末位的小數(shù)點亮，表示傳感器工作電壓超出范圍（大于25V或者小于8.5V）。

 

 

 

   

 

                                     

圖 3 四位數(shù)碼管

指示燈在各種輸出類型中的狀態(tài)及作用如表3所說明：

表3 指示燈功能表

                 狀態(tài)

指示燈類型

亮

閃爍

滅

紅色

電源正常

485方式正在通信

故障

綠色

輸出信號正常

-

輸出信號開路

7 傳感器的現(xiàn)場調整

傳感器可使用我公司的FYF3型遙控發(fā)送器進行調整，其外形如下圖4所示，在本傳感器中只需使用功能、“”、“” 三個按鍵。

 注意：

 1. 所有參數(shù)調整后，傳感器會自動保存；

2. 遙控器調整完畢后，都需要按“功能”鍵使首位不顯示，或者同時按“S1”、“S2”鍵，才能返回正常測量狀態(tài)；

3. 遙控器首次使用時，需要撥下遙控器正下方電池上的絕緣塑料；

4．調整時要將遙控器的紅外發(fā)射部分正對紅外接收區(qū)域，距離最好不超過0.5米；

5. 粉塵傳感器的校準需要專業(yè)工具，礦方一般只需要做定期維護，并不需要調整。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖 4 FYF3型遙控發(fā)送器

7.1 校準（不建議隨便使用）

a）調零：將傳感器置于干凈空氣中，給傳感器上電，觀察顯示是否為零，若有偏差，按遙控器上的“功能”鍵，第一位數(shù)碼管顯示“1”，然后再按“”鍵使后3位數(shù)碼管顯示為零，即可完成傳感器的調零工作。

b）濃度校準：將風筒風速調節(jié)為1.5～1.6m/s，粉塵濃度調節(jié)為600mg/m3。使用粉塵采樣器采集3分鐘以上的粉塵，然后使用天平稱出粉塵的質量，換算成粉塵的質量濃度，最后按下遙控器的“功能”鍵，然后再按“”和“”鍵，使傳感器數(shù)碼管顯示的數(shù)值和標準濃度值一致。

傳感器在出廠前已經(jīng)標定，用戶使用過程中應每三個月清理一次粉塵采樣管路和暗室上的殘留粉塵，然后每半年自行標定一次（也可返回廠家維護標定）。

7.2 傳感器的報警設置

本傳感器設有報警設置功能，操作方法如下：按遙控器上的“功能”鍵，直到第一位數(shù)碼管顯示“3”，后3位數(shù)碼管自動顯示當前設置的報警點，然后再按“”和“”鍵將報警點調整到需要的數(shù)值即可。

7.3 傳感器的測試功能

本傳感器設有報警測試功能，操作方法如下：按遙控器上的“功能”鍵，直到第一位數(shù)碼管顯示“5”，后3位數(shù)碼管自動顯示“500”，輸出信號和粉塵濃度值達到“500”時相同。

7.4 輸出電流的調整（只有是電流輸出方式才需要）

電流輸出的傳感器，在現(xiàn)場如果需要對輸出電流進行校正時（一般不需要），按遙控器上的“功能”鍵，直到第一位數(shù)碼管顯示“6”，傳感器會自動輸出顯示0時的電流，然后分別按“”和“”鍵可以對零點輸出電流進行調整；第一位數(shù)碼管顯示“7”時，傳感器會自動輸出滿量程時的電流，按同樣方法可以對滿量程的輸出電流進行調整。


8  使用和維護

傳感器工作一段時間（一般3個月左右），如測定的粉塵濃度數(shù)值明顯偏小，請打開傳感器的暗室，用軟布或吹氣球輕輕將傳感器里的粉塵或油污清理干凈。

9  使用注意事項

9.1 注意正確接線,以免損壞設備；

9.2 接線前應明確分站接入信號的制式和接入信號的類型；

9.3 本安產(chǎn)品不得隨意與其他未經(jīng)過聯(lián)檢的設備連接；

9.4 維修時不得改變本安電路和與本安電路有關的元器件的電氣參數(shù)、規(guī)格和型號；

9.5 在煤礦井下嚴禁隨意拆卸、檢修，非專業(yè)人員請勿隨意檢修；

9.6 本傳感器的采樣系統(tǒng)相當精密，現(xiàn)場禁止隨便調整、拆裝。


10  常見故障與維修

常見故障處理與維修見表3。

表3 常見故障處理表

序號

故障現(xiàn)象

可能造成原因

排除方法

1

指示燈不顯示

電源沒接好

重新插接

指示燈損壞

更換指示燈

2

不能正常顯示

信號輸出線斷路、短路或接觸不好

檢查接線


11  運輸、貯存

11.1 運輸

完整包裝的產(chǎn)品,在避免雨雪直接淋襲的條件下, 可適用于水運、陸運等各種運輸方式。

11.2 貯存

完整包裝的產(chǎn)品可在干燥、無腐蝕性物質、無強烈振動的室內存放12個月以上。


12  附件及資料

使用說明書              1份；

產(chǎn)品合格證              1份；

FYF3型遙控發(fā)送器        1只（視具體情況）；

裝箱單                  1份。