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1 概述
GEDH20礦用二氧化氮傳感器（以下簡稱傳感器）是一種允許在煤礦井下爆炸性氣體環(huán)境中正常使用的礦用本安型設(shè)備，用于檢測煤礦井下空氣中的二氧化氮含量。它可以實現(xiàn)井下二氧化氮濃度的實時測量顯示并具有超限聲光報警功能，同時能夠?qū)⒕?/span>二氧化氮濃度轉(zhuǎn)換成電信號輸送給分站。
本產(chǎn)品執(zhí)行常州迪泰科特測控設(shè)備有限公司企業(yè)標準《Q/DM051-2014》。
2 適應(yīng)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）無顯著振動和沖擊的場合；
e）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；
f）風速：≤8m/s。
3. 主要技術(shù)指標
3.1 防爆型式
礦用本質(zhì)安全型，防爆標志為“ExibI Mb”。
3.2 工作電源
a) 工作電壓：直流9V~24V；
b) 最大工作電流: ≤50mA。
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(yīng)0~20)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(yīng)0~20×10-6,也可選0mA～5mA或0mA～20mA)；
b) 負載能力：1mA～5mA時≥800Ω；4mA～20mA時≥200Ω。
3.4 傳感器具有采用遙控器調(diào)校的功能；
3.5 量程：（0～20）×10-6。
注：10-6表示體積濃度比為百萬分之一。
3.6 顯示分辨率
傳感器以百分體積濃度表示二氧化氮測量值，采用數(shù)字顯示，在量程范圍內(nèi)，其分辨率為0.1×10-6。
3.7 二氧化氮顯示值穩(wěn)定性
在量程范圍內(nèi)，當二氧化氮濃度保持恒定時，傳感器的顯示值或輸出信號值（換算為二氧化氮濃度值）的變化量應(yīng)不超過0.4×10-6。
3.8 風速影響
傳感器在8m/s風速條件下試驗時，其指示值的漂移量不超過±0.2×10-6。
3.9 基本誤差
傳感器的基本誤差符合表1的規(guī)定。
表1 傳感器的基本誤差
測量范圍1×10-6 | 基本誤差 |
0～9 | ±3×10-6 |
10～20 | ±4×10-6 |
3.10 響應(yīng)時間
傳感器的響應(yīng)時間≤45s。
3.11 聲光報警功能
a) 傳感器能在（0~20）×10-6測量范圍內(nèi)可任意設(shè)置報警點（出廠設(shè)為5.0×10-6）,報警顯示值與設(shè)定值的差值≤±2×10-6。
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。
3.12 傳感器的標定流量：300ml/min。
4 主要結(jié)構(gòu)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）：263 mm×148 mm×52 mm；
b) 重量：約1 kg。
圖１ 二氧化氮傳感器外形圖
4.2 工作原理
該傳感器由供電電源、二氧化氮檢測頭、檢測及信號處理電路、紅外接收頭、單片機以及顯示電路、聲光報警電路等部分組成。本傳感器還具有紅外遠程調(diào)校的功能，并針對溫度的影響進行了精確補償，保證了不同環(huán)境條件下的測量準確性。工作原理如圖2所示。
圖2 二氧化氮傳感器原理框圖
5 使用與接線
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，電纜各芯的代表意義如下：
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 |
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，后三位顯示二氧化氮濃度值，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。
圖3 四位數(shù)碼管
指示燈在各種型號中的狀態(tài)及作用如表3所說明：
表3
狀態(tài) 型號類型 | 亮 | 閃爍 | 滅 |
RS485信號 | 正常但不在通信狀態(tài) | 正常且在通信 | 故障 |
頻率信號 | 正常 | 故障 | 開路 |
7 傳感器的現(xiàn)場調(diào)整
圖 4 FYF3型遙控發(fā)送器
注意：
1. 所有參數(shù)調(diào)整后，傳感器會自動保存；
2. 遙控器調(diào)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(diào)整時要將遙控器的紅外發(fā)射部分正對圖1所示的紅外接收區(qū)域，距離最好不超過0.5米。
傳感器可使用我公司的FYF3型遙控發(fā)送器進行調(diào)整，其外型如下圖4所示，在本傳感器中只需使用功能、“
”、“
” 三個按鍵。
7.1 校準的基本步驟
注意：傳感器長期斷電儲存后（七天以上），建議通電老化半小時以上，再開始校準。
a) 調(diào)零。傳感器上電，在清潔空氣中穩(wěn)定后，按遙控器上的“功能”鍵，第一位數(shù)碼管顯示“1”，然后再 “
”鍵使后數(shù)碼管顯示為零，即可完成傳感器的調(diào)零工作。如果傳感器首位顯示“-1”，表示傳感器負偏，按“
” 鍵使傳感器顯示“100.0”即可。
b）通氣校準。以300ml/min的流量通入10×10-6的二氧化氮氣樣，穩(wěn)定后，按遙控器上的“功能”鍵2次，直到第一位數(shù)碼管顯示“2”，然后再根據(jù)需要分別按“”和“”鍵進行調(diào)節(jié)，直至將數(shù)碼管的顯示值調(diào)到與實際氣樣值相同為止。
7.2 傳感器報警點的調(diào)整
本傳感器設(shè)有聲光報警功能，報警門限可由遙控器設(shè)定，操作方法如下：按遙控器上的“功能”鍵3次，直到第一位數(shù)碼管顯示“3”，然后再根據(jù)需要分別按“”和“”鍵進行報警點的增大和減小，直至將數(shù)碼管的顯示值調(diào)節(jié)為所需要的報警值。
7.3 傳感器的報警測試功能
本傳感器設(shè)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”，數(shù)碼管顯示量程的一半，所有輸出和實際測量值為量程的一半時相同。
7.4 傳感器的輸出電流校準
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(diào)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(diào)整。
8 使用的注意事項
8.1 注意正確接線,以免損壞設(shè)備；
8.2 接線前應(yīng)明確分站接入信號的制式和接入信號的類型；
8.3 危險場所嚴禁開蓋帶電作業(yè)；
8.4 校準用的二氧化氮氣體標準物質(zhì)的不確定度應(yīng)不大于2%；
8.5 不得隨意與其它未經(jīng)聯(lián)檢的設(shè)備連接，維修時不得改變本安電路和與本安電路有關(guān)的元器件的電氣參數(shù)、規(guī)格和型號；
8.6 傳感器在正常的使用中，應(yīng)該注意取樣頭的干燥和清潔，應(yīng)定期對測量探頭進行維護，每15天應(yīng)該重新校準一次傳感器以保證測量的精度。
9 常見故障處理與維修
常見故障處理與維修見下表4。
表4
序號 | 故障現(xiàn)象 | 可能造成原因 | 排除方法 |
1 | 通電無反應(yīng) | 無輸入直流供電電源 | 檢查供電設(shè)備和電源線 |
2 | 單片機不工作 | 單片機沒有工作電壓 | 檢查單片機的工作電壓 |
3 | 輸出信號異常 | 信號輸出線接錯 | 檢查接線 |
信號輸出線斷路、短路或接觸不好 | 檢查接線 | ||
分站或傳感器故障 | 檢查分站或傳感器 |
10 運輸、貯存
10.1 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、陸運及空運等各種運輸方式。
10.2 貯存
完整包裝的產(chǎn)品可在干燥、無腐蝕性物質(zhì)、無強烈振動的室內(nèi)存放半年。
11 訂貨須知
我公司的傳感器有輸出信號有3種類型，訂貨時應(yīng)明確輸出信號的制式。
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