MT 1098-2009 煤矿用光干涉式甲烷气体传感器.pdf
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1、ICS 73010D 09备案号:269142010中华人民 共禾口MT国煤炭行业标准MT 1 0982009煤矿用光干涉式甲烷气体传感器Optical interference type methane gas transducer for mine20091211一塑 !:!:!壅塑-_-,_-_-_-_-_-_-_-国家安全生产监督管理总局 发布目 次前言一1范围2规范性引用文件3术语和定义4产品分类和型号及基本参数5技术要求6试验方法7检验规则8标志、包装、使用说明书、运输和贮存一附录A(规范性附录) 不同温度下水柱高度的校正一附录B(资料性附录) 甲烷传感器CH。值仿真线的计算MT
2、10982009,205加坨MMT 1098-2009前 言本标准为强制性标准。本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会气体检测及救护设备分会归口。本标准起草单位:煤炭科学研究总院抚顺研究院、国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心、安标国家矿用产品安全标志中心、北京神州鼎天数码技术信息有限公司。本标准主要起草人:余进、李国、李新年、付淑玲、朱龙辉、戎明彦、袁立清、王鹏、袁洪军、李振新、戴峻、王怡芳、陈青等。煤矿用光干涉式甲烷气体传感器MT 109820091范围本标准规定了煤矿用光干涉式甲烷气体传感器的术语及定义、型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则、
3、标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于煤矿井下有瓦斯气体和煤尘爆炸危险环境使用的煤矿用光干涉式甲烷气体传感器(以下简称传感器)。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 191包装储运图示标志(eqv ISO 480:1997)GBT 24231 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温(idt IEC 600682 1:1 990)GBT 24234
4、电工电子产品基本环境试验规程 第2部分:试验Db:交变湿热试验方法(eqvIEC 68 2 30:1980)GBT 24235电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击(idt IEC 682 27:1987)GBT 24238电子电工产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Eb和导则:自由跌落(idtIEC 68 2 32:1990)GBT 242310电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)(idtIEC 68 26:1982)GB 2829周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查)GB 38361 爆炸性气体环境用电气设备第1部分:
5、通用要求(eqv IEC 600790:1998)GB 38364 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分:本质安全型“i”(eqv IEC 6007911:1999)GB 4208外壳防护等级(IP代码)(eqv IEC 529:1980)GB 99691工业产品使用说明书总则AQ 1043矿用产品安全标志标识AQ 6203 煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器MT 28光干涉甲烷测定器MTT 1 5410煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法MT 209煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT 210煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MTT 408煤矿用直流稳压电源3术
6、语和定义31显示值displayed vaJue传感器显示的测量数值。1MT 1 0982009323334353637零点zero point传感器在清洁空气中正常工作时的显示值。标定点calibration point传感器为满足测量准确度所选择的校准气样值。报警点alarm point传感器依据使用要求所预先设置的报警启动值。基本误差basic error在正常试验条件下确定的传感器测量误差值。稳定性stability在规定的工作条件和时间内,传感器的零点和标定点保持在允许变化范围内的性能。响应时间(T90)T9。response time甲烷浓度发生阶跃变化时,传感器输出达到稳定值的9
7、0的时间。4产品分类和型号及基本参数41产品分类传感器可分为液晶、发光数码管两种显示方式。42型号依据MTT 15410标准要求进行型号编制。c G J 一4OY、F 一 ()43基本参数传感器产品基本参数见表1。表1基本参数产品统一排列顺序号浓度()液晶或发光管甲烷(第二特征代号)光干涉(第一特征代号)传感器(产品类型代号)序号 参数名称 规格等级要求1 本质安全型直流电源电压(Dc)等级 24 Vjl8 V,15 V?12V、9 V电流型(DC) 1 mA5 mA或4 mA20 mA2 信号制式 频率型(DC) 200 Hz1 000 Hz,脉冲宽度不小于03 ms数字信号型 传速率1 2
8、00、2 400、4 800、9 600 bits,电平不小于3 V液晶电平 强烈的背景光,大于l英寸,三位半显示甲烷浓度3 显示方式发光数码管 三位半LED数码管显示甲烷浓度表1(续)MT 10982009序号 参数名称 规格等级要求4 传感器量程 (oloo)cH。声级强度应不小于80 dB(A);光信号在暗处能见度应不小于20 rn;5 传感器声光报警功能绿色显示为正常工作,红色显示为报警,红色加黄色显示为超限紧急报警(闪烁)传输电缆单芯截面积:15 inn,12;6 传感器连接电缆 传输距离:2 kmlR128 0km、CO1sFkm、L1 mHkm5技术要求51一般要求511 传感器
9、应符合本标准的要求,并按经规定的程序和国家授权的试验部门审批的图样和技术文件制造。512传感器及其相关联的设备应经通过国家授权的防爆检验机构联检。与传感器配套的关联设备应具有有效期内矿用产品安全标志证书。513传感器防爆型式:矿用本质安全型,防爆标志为“ExibI”。52工作环境条件本产品应该在下列环境条件下正常工作:a)温度:10+40;b)相对湿度:98(+25时);c) 大气压力:80 kPa116 kPa;d)风速:不大于8ms;e) 在煤矿井下环境有甲烷混合物(瓦斯)和煤尘爆炸性及瓦斯抽放管道用,无强烈振动及淋水的场所;f)贮存温度:一40+60。53外观_及结构要求531 传感器的
10、显示窗应透光良好,数码、符号均应清晰完好。其表面、镀层或涂层不应有气泡、裂痕、明显剥落和斑点。设计结构应合理,坚固耐用。532传感器外壳、接插件和零件应采取防腐措施,金属零部件不应有锈蚀和其他机械损伤,涂、镀层应均匀、牢固,颜色一致;印制电路板应至少涂覆两次三防(防腐、防霉、防潮)漆。533外接插件应有明显的符号加以区别或采取防止误插的措施,所有功能指示灯应色彩分明,永久标志(铭牌)应清晰可见,安装牢固。534传感器采用环境扩散式取样,采样头应有防尘和防风罩,保证在正常情况下工作。535传感器外壳紧固螺栓应采用专用螺栓(特殊螺栓)实施安全保护,防止井下作业人员随意打开。536传感器应以体积百分
11、比浓度表示测量值,采用数字显示(vol单位体积摩尔),其分辨率应不低于001CH。,并应能表示值的正或负。54基本功能要求541传感器应有甲烷浓度、电源、报警、故障状态显示等功能。542传感器报警功能,当传感器的甲烷浓度达到预置的报警点时在(o525)CH。之间可调,3MT 1098-2009出厂时应设定100CH。处,传感器应发出声、光报警信号。当甲烷浓度恢复到预置报警点以下时,应能解除报警。55遥控器调校功能传感器应具有机械式电位器调整,距离不小于6 m及60。内的遥控器调校功能。56显示值的稳定性和基本误差561显示值稳定性在(0400)CH。范围内,当甲烷浓度保持恒定时,传感器的显示值
12、或输出信号值(换算为甲烷浓度值)的变化量应不超土004CH。的规定要求。在(4oo10o)CH。范围内,当甲烷浓度保持恒定时,传感器的显示值或输出信号值(换算为甲烷浓度值)的变化量应不超过03CH。的规定要求。562基本误差传感器的分段基本误差在(o10o)CH。范围内应符合表2的规定。表2基本误差测量范围 基本误差CH。 CH。o oo1oo 土o lo(真值误差)Ioo2oo 士o20(真值误差)2oo4oo o30(真值误差)4 oolOo 土o50(真值误差)57工作电压范围传感器一般应能在输入电压9 V24 V范围内正常工作,其基本误差应不超过表2的规定。58传输距离传感器应使用电缆
13、的单芯截面积为15 mm2时,传感器与关联设备的最大传输距离应为2 km,关联设备的显示值或输出信号值(换算为甲烷浓度)应不超过表2的规定。59工作稳定性传感器连续工作15 d的基本误差应不超过表2的规定。510 响应时间(T。)传感器的响应时间应不大于30 s。511报警功能5111 传感器应能在测量范围内任意设置报警点,报警显示值与设定值的差值应不超过004CH。5112在距传感器1 m远处的声响信号的报警声级强度应不小于80 dB(A),黑暗中报警光信号在20 m远处应能清晰可见。512绝缘电阻传感器本安端与外壳之间,常态下其绝缘电阻应不小于50 Mfl;交变湿热试验后,应不小于15 M
14、n。513介电强度传感器本安端与外壳之间应能承受500 V、50 Hz、历时l rain的绝缘介电强度试验,应无击穿和闪络现象,且漏电流应不大于5 mA。514风速影响传感器在8 ms风速条件下试验时,其指示值的漂移量应不超过o10CHa。MT 1 098-2009515工作温度传感器工作温度试验后,有温度变化引起的附加误差应符合下列要求:零点,不大于温度每变化10,010时;(0OO100)CH。,不大于020CH。;(100200)CH4,不大于030CH。(2OO400)CH。,不大于土o40CH4;(4oo10o)CH。,不大于士060CH4。516贮存温度传感器经贮存温度试验后,应符
15、合表2的规定。517交变湿热传感器经交变湿热试验后应进行基本误差试验,应符合表2的规定,绝缘电阻、介电强度应符合512,513的规定。518振动试验传感器经振动试验后,接插件和零部件应无松动和脱落,并符合表2的规定。519冲击试验传感器经冲击试验后,应无损坏痕迹,接插件和零部件无松动和脱落,并符合表2的规定。520跌落试验传感器经跌落试验后,接插件、零部件应无松动和脱落,并符合表2的规定。521气密性试验传感器在有效的外界压力的试验时,1 min之内不应有超过20 mm水柱的下降。522防爆要求5221传感器应采用矿用本质安全型的防爆结构且满足GB 38361、GB 38364的规定。5222
16、元件本安性能,传感器中任何与本质安全性能有关的元件,应符合GB 38364的规定。在正常工作和故障状态下,不得在超过元件安装条件和温度范围规定的最大电流、电压、功率额定值的23的情况下工作。5223外壳防护性能,传感器外壳防护性能应符合GB 4208中防护等级IP54的规定。5224表面绝缘电阻,传感器采用塑料外壳时,外壳表面绝缘电阻应不超过1109 n。5225外壳阻燃性能,传感器采用塑料外壳时,外壳阻燃性能应符合GB 38361中74的规定。5226火花点燃,传感器应能通过GB 38364的101lo4规定的火花点燃试验。传感器与关联设备通过2 km电缆(单芯截面积为15 him2)连接后
17、,应能通过GB 38364中101104规定的火花点燃试验。5227最高表面温度,传感器在正常工作和故障状态下,其元件、导线和外壳的最高表面温度应150。5228电气间隙、爬电距离,传感器外壳结构应符合GB 38364中第6章的规定。5229本安工作参数,传感器本安技术参数应符合GB 38364的规定。6试验方法61环境条件除环境试验或有关标准中另有规定外试验应在下列环境条件中进行:a)温度:+15+35;b)相对湿度:4575;c) 大气压力:80 kPa116 kPa。62 试验用气样和试验用主要仪器621试验用气样空气中甲烷标准气样(以下简称标准气样)应采用经国家计量部门考核认证的单位提
18、供的气样,其不确定度不大于3,各项试验所用气样应符合表3的要求。5MT 10982009表3试验用气样序号 试验项目 所需气样及取值范围,CH。1 基本误差试验 05、15、25、35(标定点2o)2 响应时间试验 2 53 报警误差试验 0704 零点校准试验 新鲜空气注:标准气样值与标准气样标称值的允许偏离不超过士10。622试验用主要仪器设备试验用主要仪器设备见表4。表4主要仪器设备序号 仪器名称 测量范围 灵敏度或精度30 mI。min300 mI。rain或l 转子流量计 2 5级60 ml,min600 mLrnin2 秒表 分度值为001 s 土013 数字万用表 0 V1 00
19、0V0 A10 A 不小于0 5级4 频率计 0 Hz10 000 Hz 015 声级计 40 dB130 dB 分辨率01 dB6 兆欧表 250 V 精度107 耐压击穿仪 6 kV 50级应符合MT 408的规定8 直流稳压电源 0 V30V 土019 稳定性试验箱 9 V24 V、05CH。 士0110 液体(水柱或汞柱)压力式校验仪 0 kPa10 kPa 05 kPall 电子压力式校验仪 0 kPa10 kPa O5 kPa63外观及结构要求用目测方法观察传感器外观及结构,应符合53的要求。64遥控器凋校、显示值稳定性和基本误差、工作电压范围641 传感器的遥控器调校功能在所有需
20、对传感器调校的试验中,应使用与传感器配套的遥控器来完成,遥控器使用方法按产品说明书规定。在需要通气的试验中,除报警误差试验外,其余试验的通气流量应保持为产品企业标准规定的传感器校准时的流量(以下简称规定流量)。642传感器的显示值稳定性待传感器零点在空气中稳定后,按规定流量,通入2ooCH。的标准气样,3 rain后将传感器显示值调至与标准气样值一致,继续通气,再观察1 min,记录1 min内传感器显示值的最大值和最小值的差6MT 10982009值,重复测定三次,取最大值。643传感器的基本误差6431传感器使用压力方法测试:在环境温度20的条件下,将新鲜空气调整到传感器的零点,待零点稳定
21、后按表5的规定压力进行测试,标定点每一点测试四次,取最大值(根据MT 28标准要求,如果环境温度不是20时,按附录A进行修正)。表5压力对照表甲烷浓度o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10压力O 0 518 1035 1 553 2070 2 588 3106 3623 4141 4653 5176kPa水柱高O 529 105 7 1586 2115 2644 317 2 3071 423 0 4758 52876432传感器使用标准气体方法测试:按规定流量,用空气和200CH。的标准气样校准三次传感器(以下简称校准传感器),在以后的测定中不得再次校准。在环境温度为20时,用于净的空气
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