MT T 721-1997 瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器.pdf

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1、MT/T 721一1997前言本标准由煤炭工业部科技教育司提出。本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。本标准由煤炭科学研究总院抚顺分院起草。本标准主要起草人:缪亚新、王涛。本标准委托煤炭科学研究总院抚顺分院负责解释。中华人民共和国煤炭行业标准MT/T 721一1997瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器1范围本标准规定了瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于采用热导原理测量瓦斯抽放管道中高浓度甲烷的传感器(以下简称传感器)。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所

2、有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 191-90包装储运图示标志GB/T 2423.1-89电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法GB/T 2423. 2-89电工电子产品基本环境试验规程试验B,高温试验方法GB/T 2423.4-93电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法GB/T 2423.5-89电工电子产品基本环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击GB/T 2423. 8-89电工电子产品基本环境试验第2部分:试验方法试验Ed:自由跌落GB/T 2423. 10-8，电工电子产品基本环境试验第2部分:试验方法试验F

3、n和导则:振动(正弦)GB 3836.1-83爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB 3836.2-83爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d“GB 3836.3-83爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备、”GB 3836. 4-83爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i“GB 4208-93外壳防护等级(IP代码)GB/T 6388-86运输包装收发货标志GB/T 10111-88利用随机数般子进行随机抽样方法MT/T 408-1995煤矿用直流稳压电源3技术要求31传感器应符合本标准要求，并按经规定程序批准的图徉及技术文件制造。3.2正常工作条件:温度:一5十400C;相

4、对湿度:簇98%(250C);压力:60,110 kPa;管道内气体流速:0-20 m/s,3.3贮存温度为一40一十600C,3.4一般要求:中华人民共和国煤炭工业部1997一12一30批准1998一07一01实施MT/T 721一19973.4.1向传感器供电的电源应符合MT/T 408的要求。3.4.2输出信号制式应选用如下信号制式之一:电流制:DC 1-5 mA,4-20 mA(负载电阻0500 n);频率制:5-15 Hz,200-1 000 Hz(脉冲宽度大于0. 3 ms) ;数字编码制:传输速率为300,600,1 200,2 400,4 800,9 600 b/s。电平应不小

5、于3 V,3.4.3传感器应以百分体积浓度表示测量值，其分辨率应不低于10a CH,.3.4.4传感器的结构应适合于在瓦斯抽放管道上安装，适合于在瓦斯抽放管道内取样，并能防止粉尘和管道内气体流速变化影响测量值。3.4.5传感器的外壳、接插件和零、部件应采取防腐措施，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)绝缘漆。3.5传感器的防爆结构和防爆性能应符合GB 3836. 1,GB 3836. 2,GB 3836. 3和GB 3836. 4中本质安全型或本质安全兼隔爆型的要求。3.6传感器的外壳防护性能应符合GB/T 4208中IP 54的要求。3.7传感器采

6、用的传输电缆中每条芯线的截面积应不大于1. 5 mm,，传输距离应不小于1 km,3.8传感器在密封试验时压力的变化应不大于1 kPa,3.9测量范围和基本误差:传感器的测量范围宜分为。-40%和。-loo% CH,。其基本误差均应不大于测量值的60n,3.10负载性能:传感器的输出信号在负载性能试验时，其输出信号值的变化应不超过3. 9的规定。3.11响应时间:传感器的响应时间应不大于30 s,3.12传感器在管道内气体流速为20 m/s时基准点的漂移量应不大于士1 0 o CH3.13稳定性:传感器连续工作21 d的基本误差应不超过3.9的规定。3.14环境适应性能:3.14.1传感器在工

7、作温度试验时，应符合3.9的规定。3.14.2传感器经贮存温度试验后，应符合3.9的规定。3.14.3传感器经湿热试验后，应符合3. 9的规定。3.14.4传感器经振动试验后，接插件和零部件应无松动和脱落;并应符合3.9的规定。3.14.5传感器经冲击试验后，应无损坏现象，接插件和零部件应无松动、脱落，并应符合3. 9的规定。3.14.6传感器经跌落试验后，接插件、零部件应无松动脱落，并应符合3. 9的规定。4试验方法4.1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:温度:15-350C;相对湿度:45 %., 75;大气压力:86106 kPa,4.2试验用气体和仪表

8、4.2.1试验用气体:空气中甲烷标准气体(以下简称标准气体)，其不确定度应不大于3%.4.2.2试验用仪表:MT/T 721一19974.2.2.1气体流量计。测量范围:30-300 mL/min;准确度:2. 5级。4.2-2.2秒表。分度值应不低于。1 s,4.2.2. 3直流毫安表。0-100 mA,O. 2级。4.2.2.4频率计。0-1 000 kHz;稳定度:_l X 10-,4.2.2. 5直流稳压电源。输出电压:030 V;输出电流:2 A,4.2.2.6压力表。测量范围:0一100 kPa,2.5级。4.3一般检查传感器的安装、外观和涂镀层等用感官检查。4.4传感器的防爆结构

9、检查和防爆性能试验按GB 3836. 1,GB 3836. 2,GB 3836. 3和GB 3836. 4中的有关规定进行。4.5防护试验按GB 4208中规定的方法进行。4.6传输距离试验应与相关联的接收设备一起，按产品企业标准中规定试验方法进行。4.7密封试验把传感器的排气孔密封起来。在进气孔经三通接一个测量范围为一100 kPa的真空压力表和一个可以产生一50 kPa的负压源。建立一50 kPa压力，保持60 s，观察压力表的下降值。48墓本误差测定基本误差测定装置如图1所示。测定前应用清沽空气和制造厂规定浓度的气体反复校准传感器，在以后的测定中不得再次调整。待传感器零点稳定后，用制造厂

10、提供的注气装置，按标定时的流量向传感器由低到高依次通人测量范围的(30,50,80)%士。.5%三种标准气体。每一种气体通入3 min后再读取输出信号值(换算为甲烷浓度值)和指示值。重复测定4次，取其后3次的算术平均值。1一试验箱;2一传感器;3一注气装置4-预热盘管; 5-流量计移6一调节阀;7一试验气体钢瓶;8-清洁空气瓶图1基本误差测定示意图4.9负载特性试验MT/T 721一1997传感器在空气中稳定工作，将外接负载电阻为500 d1时和短路时的输出信号之差折合成甲烷浓度值。4.10响应时间测定测定装置如图2所示，扩散取样头上应采用制造厂提供的注气装置，以标定时的流量，通入测量范围的5

11、0%的甲烷气体3 min，读取输出信号值。然后通人清洁空气，待传感器零点稳定后，将以标定时的流量通入原甲烷气体的注气装置迅速换到取样头上，并开始记录传感器的输出信号值达到原输出信号值90%所需要的时间，测量3次，取其最大1-清洁空气软管，2一清洁空气注气装置;3一扩散取样头;4一传感器;5一排气口;6一试验气体注气装里;7一通试验气体的软管图2响应时间测定示意图气体流速影响试验如传感器对安装位置有规定时，按规定的位置固定在试验风洞中，在风流为零时调整好传感器的基。然后将风速调整为20+0. s m/s，每30s记录1次指示值，共记录3次，读取其输出信号值的最大值11点值4.准和基准点的差值作为

12、漂移量。如传感器对安装位置无规定时，以任意位置悬挂在试验风洞中，在风流为零时调整好传感器的基准点。然后将风速调整为20“- m/s。人为使传感器绕悬挂轴线方向转动，寻找其受风速影响的位置。固定在此位置。每30s记录1次指示值，共记录3次，读取其输出信号值的最大值和基准点的差值作为漂移量。4.12稳定性测定把调整好的传感器放入图1所示的装置中。连续运行21d，每隔24 h按标定时的流量依次通入清洁空气和测量范围的50%的标准气体各3 min，记录输出信号值(换算为甲烷浓度值)和指示值，取其最大值。4.13工作通度试验试验中向传感器通入标准气体的温度应与试验要求的温度一致。4.13.1低温工作试验

13、:按GB/T 2423. 1中试验Ab的方法进行。在温度为一5士3的条件下，传感器通电，稳定2h后，测定清洁空气和测量范围的50写的标准气体各3 min，记录输出信号值和指示值。以后每隔1h测定清洁空气和测量范围的50%的标准气体各3 min，记录输出信号值和指示值，共4次。取其后3次的算术平均值作为测定值。4.13.2高温工作试验:MT/T 721一1997按GB/T 2423,2中试验Bb的方法进行。在温度为40士3的条件下.传感器通电，稳定2h后，测定清洁空气和测量范围的50%的标准气体各3 min，记录输出信号值和指示值。以后每隔1h测定清洁空气和测量范围的50%的标准气体各3二。，记

14、录输出信号值和指示值，共4次。取其后3次的算术平均值作为测定值。4.14贮存湿度试验4.14，低温贮存试验:按GB/T 2423. 1中试验Ab的方法进行。传感器不包装，不通电，不进行中间检测。在温度为-4。士3的条件下，持续16h。试验后，在试验箱中恢复到4.1规定的条件下，再测定基本误差。4.14.2高温贮存试验:按GB/T 2423.2中试验Bb的方法进行。传感器不包装，不通电，不进行中间检测。在温度为十60士3的条件下，持续”h。试验后，在试验箱中恢复到4.1规定的条件下，再测定基本误差。4.15湿热试验按GB/T 2423.4规定的方法进行。传感器不包装，不通电，不进行中间检测。在温

15、度为40士ZC，相对湿度93%士3%条件下，持续12d。试验后，在4.1条规定的条件下恢复2 h,再测定基本误差。4.16振动试验按GB/T 2423. 10规定的方法进行。传感器不包装，不通电，不进行中间检测。严酷等级:扫频频率范围为10-150 Hz，加速度幅值为50 m/s，扫频循环次数为5次。试验后进行外观检查，再测定基本误差。4.17冲击试验按GB/T 2423. 5规定的方法进行。传感器不包装，不通电，不进行中间检测。严酷等级:峰值加速度为500 m/s,，脉冲持续时间为11士1 ms，互相垂直的每一个方向连续施加三次冲击，即共18次。试验后进行外观检查，再测定基本误差。418关于

16、盆新校准传感器4,14-4.17项试验后检查性能前，允许重新校准传感器。5检验规则分为出厂检验和型式检验。经型式检验合格并取得检验合格证后方可批量生产。5.1出厂检验5.1，1由制造厂质量检验部门逐台进行，检验合格并发给合格证后方可出厂。5.1.2出厂检验项目见表l,表1序号检验项目标准条款出厂检验型式检验1防爆结构3. 5甲寸2防爆性能35v3防护性能3.6v4传输距离3. 1v5密封试验3.8v丫6基本误差3.9vv7负载性能试验3，10v8响应时间3. 11v9气体流速影响试验3.12vMT/T 721一1997表1(完)序号检验项目标准条款出厂检验型式检验1O稳定性试验3.13训v11

17、工作温度影响试验3.14. 1丫12贮存温度影响试验3.14.2v13湿热试验3. 14.3丫14振动试验3. 14. 4V15冲击试验3. 14. 5侧注:.1,沙表示进行检验的项目。“一”表示不进行的项目。5.2型式检验521有下列情况之一时，应进行型式检验:新产品或老产品转厂生产试制定型鉴定时;正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时;正常生产时每2年进行一次;停产2年以上再次恢复生产时;出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;国家质量监督检验机构提出要求时。5.2.25.2.3型式检验项目见表to抽样:从出厂检验合格的传感器中按GB/T 10111规定的方法进行。抽样

18、基数不少于10台，抽样数量不少于3台。5.24判定规则:受检传感器为三台。在检验中，如防爆结构、3.9和3.13中有一台项不合格;或其他项目中有二台项不合格，则判该批产品为不合格。如不包括防爆结构、3.9和3.13的其他项目中有一台项不合格则允许对不合格项目加倍复检，如仍有不合格时，则判该批产品为不合格。6标志、包装、运输、贮存61标志6.1.1传感器的外壳明显处应设有“Ex“, “MA”和计量器具标志。6.1.2传感器的铭牌上应有下列内容:产品型号和名称;一一右上角有“Ex，标志;防爆标志;-一防爆合格证编号;煤矿安全标志编号;仪器仪表检验合格证编号;制造计量器具许可证编号;一一关联设备型号;主要技术参数;防护等级;制造厂名称;MT/T 721一1997出厂编号或日期。6.1.3包装标志作业标志应符合GB 191的规定;运输包装收发货标志应符合GB/T 6388的规定。6.2包装6.2.1包装应采用复合防护包装类型，具有防雨、防潮、防尘、防震能力。6.2.2包装箱内应有下列文件:a)产品合格证;b)产品使用说明书;c)装箱单。6.3运输包装好的传感器应适于公路、铁路、水路、航空运输。6.4贮存应存放在通风良好无腐蚀性气体的库房内。