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GJG100H(A)管道红外甲烷说明书.doc

发布时间:

GJG100H(A)管道红外甲烷传感器
使 用 说 明 书
行业标准:GB3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第 1 部分 通用要求》、 GB3836.2-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第 2 部分 隔爆型“d”》 GB3836.4-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第 4 部分 本质安全型“i”》 AQ6211-2008《煤矿用非色散红外甲烷传感器》 Q/320400 MZ253-2011 GJG100H(A)管道红外甲烷传感器
天地(常州) 自动化股份有限公司 中国煤炭科工集团常州自动化研究院
2011年7月 1.0版

GJG100H(A)管道红外甲烷传感器说明书
*安装、使用前应阅读本说明书 *不得随意改变本安电路和与本安电路有关的元器件的规格和参数! *按产品使用说明书中 “严禁带电开盖”等警示要求操作,不得带电检修、搬迁防
爆电气设备!
*本安产品不得随意与其它未经联检的设备连接!
1.概述
GJG100H(A)管道红外甲烷传感器用于用于检测煤矿井下管道中的瓦斯含量,为本 安兼隔爆型产品。该传感器是一种智能型检测仪表,具有稳定可靠、使用方便等特点。 调零、调精度、报警点等功能均可通过遥控器来实现。
1.1 防爆型式: ExibdI。 1.2 型号意义

2.使用环境

温度:

0 ℃ ~ +40 ℃;

相对湿度: ≤95%(+25℃);

大气压力: 80 kPa – 116 kPa;

风速:

≤8 m/s;

含甲烷、煤尘等爆炸性气体的场所,但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场所。

无明显振动、冲击的场所。

3.主要技术参数

⑴测量范围:0~100% CH4

⑵测量误差:

测量范围

基本误差

0.00~1.00

±0.07

1.00~100

真值的±7%

⑶响应时间: 不大于 50s。 ⑷遥控范围: 距离不大于 5m。 ⑸ 报警点: 为超下限报警 0~100%CH4 可任意设置(出厂调至 25.0% CH4)。

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报警方式: 红色灯光闪烁,蜂鸣器断续鸣叫,响度大于 80dB(18V 供电,距离 1m)。 ⑹ 断电点: 0~100%CH4 可任意设置( 出厂调至 1.5% CH4)。 ⑺ 复电点: 0~100%CH4 可任意设置( 出厂调至 1.0% CH4)。 ⑻ 输出信号:(其频率与 RS485 输出方式的切换在功能 6 中实现,详见传感器调整) a) 频率型(脉冲电压信号):
1)0-10%段线性对应(200~1000)Hz,其峰峰值为 4~8V(负载阻抗 1500Ω), 脉冲宽度不小于 0.3ms;
2)10%-100%段线性对应(1000~2000)Hz,其峰峰值为 4~8V(负载阻抗 1500 Ω),脉冲宽度不小于 0.15ms。
b) 数字信号型: 1)传输接口:RS485; 2)接口数量: 1 路; 3)传输速率:1200bps。 4)通信信号工作电压峰峰值范围:2V~12V。
⑼工作电压: 直流 9V~24.5V 。 ⑽工作电流: 不大于 110mA. ⑾标定流量: 200 ml/min。

4.结构、工作原理

4.1 外形尺寸及重量 外形尺寸(l×b×h): 重量: 约 1.5kg。 外形如图 1 所示:

264.1

mm × 145.5 mm

×51.2 mm。

图 1 传感器外壳尺寸图
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4.3 工作原理 本传感器变送器部分和显示输出部分组成,变送器部分主要由检测元件、信号放大
器电路、A/D 变换器、单片机组成,完成对甲烷气体浓度的检测,并将其浓度值转化成 数字信号通过 I2C 信号传给显示输出部分,通过显示输出部分进行数字显示及对外信号 输出,并与报警点、断电点相比较实现声光报警及断电信号输出;(原理框图如图 2)
对甲烷气体的检测采用了红外光吸收原理,当甲烷气体进入检测元件时,检测元件 输出两路类似正弦波信号,一路作为参考信号(保持不变),另一路作为测量信号(随气 体浓度的变化而变化),两路信号经过放大器放大后由 A/D 转换器转化成相对应的数字信 号,通过计算出其两路信号的峰峰值比值,由单片机通过相应的计算公式计算出对应的 甲烷浓度值。
图 2 传感器工作原理框图 5. 传感器的外部接线
本传感器的外部接线采用航空插座方式,外配一个带航空插头的 1.5 米电缆线(型号 MHYVR-1x5x7/0.3,外径约 8mm),航空插头各引脚的定义及电缆芯线的对应关系如下:
1 号脚-- 电缆红芯 --- 电源 + 2 号脚-- 电缆白芯 --- 电源 3 号脚-- 电缆蓝芯 --- 信号 + 4 号脚-- 电缆绿芯 --- 信号 – 5 号脚-- 电缆黄芯 --- 断电 + 6. 传感器通讯 当传感器用 RS485 接口和外部进行数据通信时,要用遥控器设置好地址,同时要确 保通信协议和本传感器专用通信协议一致。线路板显示窗口的红色发光二极管(H8)指示 接收数据,绿色发光二极管(H9)指示本机返回数据。短接线 S1 用来设置 RS485 接口的终 端电阻(当传感器处在数据通信线的末端时,将该短接线用专用插块接好)。 注:其频率与 RS485 输出方式的切换在功能 6 中实现,详见传感器调整。 7.传感器的调整 预热 20 分钟后方可进行调整,正常调整应具备新鲜空气、2% 左右的标准甲烷-空气 混合气体。调整顺序应该是先调零点,再调精度。传感器通电后,依次显示软件版本、
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报警点“3 ×.××”、断电点“4 ×.××”,复电点“5 × ××”、传感器地址“6 ×

××”,初始化显示完后显示测得的浓度值。传感器的调整通过遥控器来操作,传感器进

入调整状态时第一位红色数码管显示功能号,后三位显示测量数值,调整内容及对应的

数码管显示如下:

正常显示

“ ×.×× ”

零点:

“ 1 ×.×× ”

精度:

“ 2 ×.×× ”

报警点:

“ 3 ×.×× ”

断电点:

“ 4 ×.×× ”

复电点:

“ 5 ×.×× ”

地址号:

“ 6 ×.×× ”

测试点:

“ 7 0.40 ”(可调)

调校状态

“ 8 ×.××.”

图3
遥控器的面板布置图如图 3。传感器通电预热 20 分钟后,将遥控器对准显示窗口, 先按“瓦斯”键后才能进入调整状态。当按“功能+”键时,功能号依次增加(过最大值 后至最小),而按“功能-”则功能号减小并循环。当用户调整完毕必须按“退出”键退 出遥控调整状态 ,否则所调的参数不会保存。调试步骤如下:
⑴调零:当通入新鲜空气时,按遥控器面板上“瓦斯”键,进入功能 1,数码管显 示数为“1 ×.××”。再按 “参数+”或“参数-”时,调整传感器零点(当功能号 1 后显示小数点即“1 . ×.××”时,表示数值为“- ×.××”),使数码管显示“1 0.00”。
⑵调精度:给传感器通入 2.00%左右浓度的标准瓦斯气体,按遥控器面板上“功能+” 或“功能-”进入功能 2,数码管显示为“2 ×.××”,按 “参数+”或“参数-”使数 码管显示对应标准气体的浓度。
⑶报警点:按遥控器面板上“功能+”或“功能-”进入功能 3,数码管显示为“3 ×. ××”(出厂时设为 25.0),用户需要调整时,按 “参数+”或“参数-”使数码管显示 为用户要求值则可,此报警为超下限报警。
⑷断电点:按遥控器面板上“功能+”或“功能-”进入功能 4,数码管显示为“4 ×.
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××”(出厂时设为 1.50),用户需要调整时,按 “参数+”或“参数-”使数码管显示 为用户要求值则可。
⑸复电点:按遥控器面板上“功能+”或“功能-”进入功能 5,数码管显示为“5 ×. ××”(出厂时设为 1.00),用户需要调整时,按 “参数+”或“参数-”使数码管显示 为用户要求值则可(复电点不大于断电点)。
⑹地址号:地址参数的调整只有在使用 RS485 通讯时才需要设置。按遥控器面板上 “功能+”或“功能-” 进入功能 6,数码管显示为“6 ×××”(0≤×××≤255), 用户需要调整时,按 “参数+”或“参数-”使数码管显示为用户要求值则可。
输出信号的选择:在功能6的状态下,长按“风速”键进入选择RS485通信输出或频 率输出功能。按 “参数+”显示“× ××F”,表示选择频率输出;按“参数-”显示“× 485”,表示选择RS485输出(×代表不显示)。按“退出”键退出标校状态,显示器自行 保存参数;如没有按“退出”键期间出现断电等其频率或RS485输出状态不改变。
⑺测试点:按遥控器面板上“功能+”或“功能-”进入功能7,数码管显示为“7 0.40”。 用户需要测试时,需按 “参数+”或“参数-”即可输出对应浓度值所输出的信号.此功 能主要是模拟井下瓦斯浓度,传感器将输出与之相对应的频率信号、报警信号、断电信号 等以便检测传感器输出是否正常。
⑻调校状态设置 按遥控器面板上“功能+”或“功能-” 进入功能 8,数码管显示 为“8 ×. ××”。用户需要使传感器进入调校状态时,需按 “参数+”键,或取消传 感器调校状态时可按“参数-”键取消。传感器与我单位监控分站连接时,能够将调试状 态传送到地面主机,便于用户调校。
当传感器处在调校状态时 RS485 型传感器在此功能下末位数码管的小数点常亮,取 消调校状态时数码管的小数点灭,而频率输出型的传感器设置或取消调校状态时, 末位 数码管的小数点亮 3 秒钟后自动熄灭。 8.故障与排除
a. 电源故障 故障现象:数码管无显示 故障原因及处理方法: 1) 检查输入电源是否接入,并检查是否在传感器工作范围内; 2) 电缆插头是否和本机插座按缺口对接。 3) 显示板与主板连接不良好。
b.上电后传感器就超限,或者调电位器传感器显示值都无变化,则检查传感头上是 否有电压,再检查检测元件输出端是否有输出,无输出则需更换检测元件。
9.使用与维护 ⑴通电使用前,将随机插头线的插头凹槽对准传感器插座凸块并旋紧 ⑵通电预热 20 分钟后,在新鲜的空气中,若显示有偏差,可按第 7 条进行调整。 ⑶传感器应安排专人维护,严格按说明书操作,非专职人员禁止随便摆弄遥控器和拆开 传感器。 ⑷传感器应垂直悬挂,距顶板不得大于 300mm,距巷道侧壁不得小于 200mm,使用中避免 猛烈摔打、碰撞。 ⑸传感器再使用中要经常清扫、擦拭气室内的煤尘,保持气室清洁通风。 ⑹本安关联产品不得随意与其它未经联检的设备连接,见附录 A:
注意事项:
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1. 传感器须通电预热 20 分钟以后才可调整。

2. 在用户用遥控器对传感器设置的过程中,传感器还未进入正常显示而掉电,则此

次设置的数据无效,需重新调整。

10.附件及资料

GJG100H(A) 使用说明书

1份

GJG100H(A) 产品合格证书

1份

通气罩

1只

一头焊接航空插头的 1.5 米电缆线

1根

遥控器

(每 5 台传感器配遥控器 1 只)

7 号干电池

(每只遥控器配电池 2 节)

11.运输

包装后的传感器在避免雨雪直接淋袭的条件下,可适用于水运、陆运及空运等各 种运输方式。 12.贮存 包装后的传感器应能在温度为-10℃~+40℃,相对湿度不大于 90%的环境中储存 1 年以 上。

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受控表

附录 A



零部件

号 (材料)名称

1 检测元件

2

外壳(二次仪 表外壳)

3

外壳(变送器 外壳)

1

矿用隔爆兼本 安电源箱

矿用隔爆兼本 2 安不间断电源
箱 矿用隔爆兼本 3 安不间断电源
箱 矿用隔爆兼本 4 安不间断电源


5

矿用电源控制 箱

6

矿用电源控制 箱

矿用浇封兼本 7 质安全型稳压
电源

8

隔爆兼本安型 多路电源

规格型号 (材质)
IR12GJ 0Cr18Ni9
H62
KDW15A KDW16A-15 KDW16A-18 KDW16A-24 KDK5-127 KDK5-36
KDW26 KDW65



生产厂家

安标或相关认证 号

有效期

控 备注




英国 e2v 公司

/

/

D/

无锡麦兴模具 有限公司

/

/

D/

常州邦众机电 有限公司

/

/

D/

关联设备

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志 号 MAA040004

2012-04-29

A

/

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志号 MAA040006

2012-06-30

A

/

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志号 MAA090027

2012-06-30

A

/

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志号 MAA090026

2012-06-30

A

/

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志号 MAB060014

2012-7-30

A

/

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志号 MAB020017

2012-7-30

A

/

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志号 MAA030002

2016-5-27

A

/

天地(常州)自 动化股份有限
公司

安全标志号 MAA060010

2012-9-25

A

/

以下空白

GJG100H(A)管道红外甲烷传感器说明书
GJG100H(A)管道红外甲烷传感器使用说明书 20011 年 7 月 第 1.0 版 天地(常州)自动化股份有限公司
中国煤炭科工集团常州自动化研究院 地址:江苏省常州市清潭木梳路 1 号 邮编:213015 电话:(0519)86966044 (营销中心) 传真:(0519)86960492 网址:www.cari.com.cn E-mail:cari@public.cz.js.cn



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