瓦斯抽采(放)系統(tǒng)傳感器的安裝與調(diào)試1

瓦斯抽采（放）系統(tǒng)傳感器的安全與調(diào)校煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)制作：秦忠雄盤縣煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)中心多制中心1本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作課題：瓦斯抽采〔放〕系統(tǒng)傳感器的平安與調(diào)?！局v解】1、概述

瓦斯抽放檢測監(jiān)控系統(tǒng)，通過智能測量管道適時抽放流量、瓦斯?jié)舛?、?fù)壓、溫度等參數(shù)，可以最大限度的減少因人工作業(yè)而產(chǎn)生的偏差，為礦級決策人員提供第一手的可靠依據(jù)。2本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作2、抽放參數(shù)監(jiān)測儀適時顯示數(shù)據(jù)主機可實地循環(huán)顯示適時測定的四個參數(shù)值:工況流量L*****、負(fù)壓P*****、瓦斯?jié)舛菴*****、溫度D*****以及適時計算量標(biāo)況流量E*****、瓦斯純量F*****。3本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作3、各傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)特點3.1流量傳感器：利用目前流行的渦街傳感器，測量不同速度下流體流經(jīng)“導(dǎo)流桿“所產(chǎn)生的相應(yīng)脈沖信號，輸入單片計算機計算出準(zhǔn)確的適時工況狀態(tài)下的流體流量值。測量誤差小于±2.5%，測量范圍參見附件:《產(chǎn)品說明書》。4本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作3.2高濃瓦斯傳感器：利用“熱導(dǎo)〞原理測量出不同瓦斯?jié)舛认碌南鄳?yīng)微電壓信號，再經(jīng)過一系列的電信號放大處理，得出準(zhǔn)確的適時瓦斯?jié)舛?。且不受管道?nèi)氣體含氧量等因素的影響.配接我公司自主開發(fā)的具有自動放水功能的濾水裝置，可提供最大限度的測量精度和最大限度的使用壽命，減少日常維護(hù)量。測量誤差小于±5%，測量范圍：0-100%。5本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作3.3壓力傳感器：利用擴散硅半導(dǎo)體在不同壓力下的信號輸出，檢測處理得到相連容器內(nèi)的氣體實際壓力，準(zhǔn)確度高可靠性強。測量誤差小于±2%，測量范圍：0-100kPa。3.4溫度傳感器：利用半導(dǎo)體原理，技術(shù)成熟，經(jīng)過一系列信號放大處理得出適時溫度值。測量精度優(yōu)于±1℃，測量范圍：0-100℃。6本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作3.5軸溫傳感器：采用熱電偶原理，適用于測量瓦斯抽放泵轉(zhuǎn)軸溫度檢測，配合斷電器可在瓦斯泵轉(zhuǎn)軸溫度異常使時切斷供電，以保護(hù)抽放泵。3.6斷電器：可接受分站輸出的斷電指令，配合動力開關(guān)，必要時切斷動力供電。并可以將斷電結(jié)果反響監(jiān)測系統(tǒng)。7本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作3.7開停傳感器：用于設(shè)備運轉(zhuǎn)監(jiān)測。3.8低濃度瓦斯傳感器：配置與井下移動泵和地面泵站，用于檢測抽放環(huán)境瓦斯?jié)舛葯z測，提供超限報警和斷電功能。8本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作4、面中心站實現(xiàn)的功能【講解】監(jiān)測主機集中輸出四路分別對應(yīng)抽放流量、瓦斯?jié)舛取⒇?fù)壓、溫度測量值的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號,可以非常簡便地與各種礦井平安生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)配套使用,并可最大限度地發(fā)揮原有監(jiān)測系統(tǒng)附加的瓦斯抽放子系統(tǒng)(如果有的話)的功能。9本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作5、WYS型管道氣體參數(shù)監(jiān)測儀

【講解】1、用途與特點WYS型管道氣體參數(shù)監(jiān)測儀是用于管道輸送氣體參數(shù)連續(xù)監(jiān)測的固定式儀表，可監(jiān)測參數(shù)包括氣體流量、溫度、瓦斯?jié)舛群拓?fù)壓。它能就地顯示流量、負(fù)壓、瓦斯?jié)舛群蜏囟人膮?shù)值，并輸出標(biāo)準(zhǔn)信號與多種監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)配套。本儀器即可單獨使用于地面、井下氣體輸送管道，也可簡便地與各種礦井平安生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)配套使用。它既可用于煤礦瓦斯抽放管道混合氣體參數(shù)的監(jiān)測；也可用于天然氣、空氣等管道氣體參數(shù)的監(jiān)測。10本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作本儀器流量測定摒棄了孔板等差壓式流量測量原理，而采用了先進(jìn)的渦街傳感器，渦街流量傳感器與孔板相比具有以下優(yōu)點：阻力損失小。對管道氣體流場影響小。測量精度高。維修使用方便。穩(wěn)定可靠。11本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6、主要技術(shù)參數(shù)6.1流量測量范圍:公稱通徑Φ100Φ150Φ200Φ250Φ300Φ350Φ400Φ450Φ500流量（m3/min）2.35～14.145.30～31.819.42～56.5514.73～88.3621.20～127.2328.86～173.237.68～

226.0847.69～

286.1358.88～353.2512本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6.2流量測定誤差：≤±2.5%6.3瓦斯?jié)舛取⒇?fù)壓和溫度的測量范圍和誤差：參數(shù)測量范圍誤差瓦斯?jié)舛?～100%±5%負(fù)壓0～100kPa±2%溫度0～100℃±1℃13本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6.4工作電壓：12∽18VDC6.5工作電流：<260mADC6.6輸出信號：200∽1000Hz(特殊信號可訂做).6.7防爆型式：礦用本質(zhì)平安ExibⅠ(150℃)14本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6.8傳輸距離:管道氣體參數(shù)監(jiān)測儀主機與各傳感器之間的連接電纜長度≤2m(渦街傳感器≤100m)。監(jiān)測儀主機與供電電源之間的最大距離1.0Km。15本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6.9供電電源參數(shù)：KDW12型礦用隔爆兼本質(zhì)平安型電源控制箱：本安輸出電壓18V，本安輸出最大電流350mA，過流保護(hù)整定值350mA，最大短路電流13mA。KJFY-1型礦用隔爆兼本質(zhì)平安型多路電源：本安輸出電壓18V，本安輸出最大電流390mA，過流保護(hù)整定值390mA，最大短路電流390mA。16本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6.10各傳感器的工作電壓及工作電流：傳感器名稱工作電壓（V）工作電流（mA）流量傳感器5≤30負(fù)壓傳感器9≤10溫度傳感器5≤5瓦斯?jié)舛葌鞲衅?≤6017本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6.11關(guān)聯(lián)設(shè)備：a.KJ66型煤礦平安生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)；b.KJ90型煤礦平安生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)；c.KDW12礦用隔爆兼本質(zhì)平安型電源控制箱，防爆合格證號19722175；d.KJFY-1礦用隔爆兼本質(zhì)平安型多路電源，防爆合格證號1012121；e.KJ2000A-F型分站；f.其它監(jiān)控系統(tǒng)〔如KJ54等〕經(jīng)與本監(jiān)測儀聯(lián)檢后亦可使用。g.kj91型煤礦平安生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)；18本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作6.12使用環(huán)境條件：溫度：0～40℃；濕度：≤95%；大氣壓：86～110kPa。19本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作7、原理與結(jié)構(gòu)本監(jiān)測儀主要由瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、?fù)壓傳感器、溫度傳感器、渦街流量傳感器和監(jiān)測主機組成，這些傳感器通過固定在管道上的緊固件與氣體輸送管道連接。主機局部是儀器的核心，主要對傳感器信號進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)顯示、輸出頻率信號，主機通過礦用通信電纜與系統(tǒng)分站連接,并傳輸各路監(jiān)測數(shù)據(jù)至地面中心站,實現(xiàn)異地監(jiān)測,并可根據(jù)需要由中心站設(shè)置各種控制功能。20本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作7.1.主機結(jié)構(gòu)

①瓦斯傳感器接口； ②流量傳感器接口；③溫度傳感器接口； ④負(fù)壓傳感器總成；鍵盤； ⑥LED顯示窗；⑦四路信號輸出接口；⑧電源接口；⑨調(diào)試電位器。21本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作3.2.信號接口定義序號信號類型航插型號1234①瓦斯P20信號++3V地信號-②流量P20信號++5V地空③溫度P20信號++5V地空⑦輸出P20溫度+高濃+壓力+量+⑧供電P20空+12-18V地空22本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8、傳感器的安裝調(diào)試【講解】8.1．高濃瓦斯傳感器:23本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作

高濃瓦斯傳感器(圖4.1.1),使用時必須配套使用管道濾水器,濾水器根據(jù)安裝場合的不同,又分為正壓濾水器(圖4.1.2)和負(fù)壓濾水器(圖4.1.3).

24本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8.1.1高濃正壓濾水器的選用和安裝

顧名思義,正壓濾水器須安裝在抽放管道的出氣側(cè)(正壓側(cè)),當(dāng)使用于負(fù)壓管道側(cè)時,需要配用特殊的采樣裝置。連接時使用內(nèi)徑6-10毫米的尼龍壓力軟管(銅管更好),將抽放管路里的待測氣體接入濾水器的進(jìn)氣端。出氣側(cè)須引入排空管,以保證平安!仔細(xì)檢查各安裝件的密封,不得有漏氣現(xiàn)象(參見圖4.2.1A-B)。25本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作此濾水器結(jié)構(gòu)精密,濾水效果極佳,可有效延長高濃傳感器的使用壽命。注意:此濾水器不可用于低于0℃的環(huán)境中。如無法解決結(jié)冰現(xiàn)象,須選用負(fù)壓濾水器。26本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作27本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8.1.2高濃負(fù)壓濾水器的選用和安裝

高濃負(fù)壓濾水器適用于瓦斯抽放管道負(fù)壓狀態(tài)下的瓦斯測量濾水,其結(jié)構(gòu)簡單,安裝維護(hù)極為方便,對環(huán)境條件的要求相對較低。同時此濾水器也可使用于正壓管道的瓦斯測量,只是濾水效果會有所降低。28本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作29本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作安裝時首先在欲安裝的配接短管道上壁開一個直徑40-50mm的圓孔(如圖4.2.2-1),再將配套的〞焊件〞焊接在管道上(如圖4.2.2-2),最后將濾水器正確的安裝上即可(如圖4.2.2-3)。焊件焊接必須可靠,安裝濾水器前注意檢查配套密封圈必須完好,不得有絲毫漏氣狀況,必要時可配合生料帶和硅膠加以密封。注意:此濾水器適用管道內(nèi)部相對氣壓≤65kPa的環(huán)境下。30本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8.2渦街流量傳感器【講解】在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，那么從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)那么的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖1．1所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到關(guān)系式：31本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作在旋渦發(fā)生體中裝入檢測探頭及相應(yīng)電路即構(gòu)成了渦街流量傳感器。32本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8.2.1接線端子示意及端子定義33本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8.2.2安裝條件

傳感器應(yīng)水平或垂直安裝〔液體的流向自下而上〕在與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。傳感器上游和下游應(yīng)配置一定長度的直管段，其長度應(yīng)滿足表5.1要求。34本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作

如上游直管段長度不能滿足上表中的要求，建議用戶在上游側(cè)管道中安裝流體整流器,用以改善流體特性。35本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作注意:傳感器不要安裝在有強烈振動的管道上，以免影響精度。36本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8.3壓力傳感器:壓力傳感器是利用壓力半導(dǎo)體在不同壓力下的信號輸出，檢測處理得到相連容器內(nèi)的氣體實際壓力〔壓強〕，準(zhǔn)確度高可靠性強。測量誤差小于±2%，測量范圍：0-100kPa。壓力傳感器集成于主機內(nèi)部,通過壓力傳感器濾水器與管道連通,安裝方法和配套焊件與高濃負(fù)壓濾水器相同。安裝和管道改造請參照章節(jié)。37本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作8.4溫度傳感器溫度傳感器利用半導(dǎo)體原理，技術(shù)成熟，經(jīng)過一系列信號放大處理得出適時溫度值。測量精度優(yōu)于±1%，測量范圍：0-100℃。安裝和管道改造請參照章節(jié)。38本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作9、現(xiàn)場調(diào)試由于各使用場合抽放氣體的成分、含水量以及管道氣體壓力等等因素的不同,均會影響到儀器的測量精度。所以雖然本儀器已在出廠前做了嚴(yán)格的測量精度標(biāo)定,在安裝運行后仍然需要做現(xiàn)場比照調(diào)試。傳感器安裝、接線后，應(yīng)仔細(xì)檢查各局部接線是否正確、可靠，各傳感器輸入插頭不得插錯,電源和信號輸出連接正確,然后才能通電運行(參見7.1)。以下調(diào)試動作須在儀器預(yù)熱運行15分鐘后,并完成空氣中的調(diào)零后操作。39本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作9.1瓦斯傳感器的現(xiàn)場調(diào)試9.1.1首先使用負(fù)壓氣體采樣器,或由相近的正壓采樣點采集管道內(nèi)的氣體,并用光學(xué)瓦斯機讀取瓦斯?jié)舛戎?連續(xù)采樣并讀取三次以上的“有效讀數(shù)〞求的平均值,作為管道內(nèi)氣體瓦斯?jié)舛葮?biāo)?；鶞?zhǔn)值。9.1.2檢查儀器指示的瓦斯?jié)舛戎怠睠*****〕是否與采樣基準(zhǔn)值一致,假設(shè)不是那么調(diào)節(jié)濃度滿度電位器使其一致。(參見圖5.1.1)40本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作41本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作9.2渦街流量傳感器的現(xiàn)場調(diào)試流量傳感器出廠時，各部件均調(diào)試完畢，管道內(nèi)部條件一般不會影響到渦街傳感器的測量精度,一般不再需要現(xiàn)場調(diào)試。當(dāng)出現(xiàn)無流量指示或?qū)嶋H零流量時儀器仍然出現(xiàn)流量指示時,請按以下方法進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。42本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作9.2.1零流量檢查傳感器在零流量狀態(tài)下，放大器應(yīng)無脈沖輸出，流量顯示設(shè)備上瞬時流量顯示為零，〔用萬用表測量放大器信號輸出端，直流電平應(yīng)無變化，或用示波器觀察無脈沖輸出〕當(dāng)處于零流量狀態(tài)時，流量顯示設(shè)備指示不為零或放大器信號輸出端有脈沖輸出，那么應(yīng)檢查管道是否有強烈振動干擾信號產(chǎn)生誤觸發(fā)，此時，要采取措施消除或降低管道振動，如振動消除后，輸出仍不為零，即可調(diào)整W2，降低觸發(fā)靈敏度，〔逆時針方向轉(zhuǎn)動〕或同時調(diào)整Wl〔逆時針方向轉(zhuǎn)動〕以減小增益。43本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作如在地面用示波器監(jiān)測TP1、TP2，波形如圖5.1。44本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作傳感器需要現(xiàn)場調(diào)整時，請翻開放大器殼蓋，分別調(diào)整增益電位器Wl〔調(diào)整增益：順時針調(diào)增大，逆時針調(diào)減小〕，觸發(fā)靈敏度電位器W2〔調(diào)整觸發(fā)靈敏度：順時針調(diào)靈敏度提高，逆時針調(diào)靈敏度降低〕45本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作9.2.2正常流量的檢查

當(dāng)管道內(nèi)有介質(zhì)流動時，流量顯示設(shè)備的指示應(yīng)保持與流量變化規(guī)律相同，一般情況下瞬時流量指示平穩(wěn)，當(dāng)有流量無指示值或指示值跳動較大時，可適當(dāng)調(diào)整W1、W2，使之正常。用示波器監(jiān)測TP1、TP2測試點。如有誤觸發(fā)可適當(dāng)調(diào)整W2，降低觸發(fā)靈敏度〔逆時針方向轉(zhuǎn)動〕或同時調(diào)整W1降低增益〔逆時針方向轉(zhuǎn)動〕，波形如圖5.2。46本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作47本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作如有漏觸發(fā)可適當(dāng)調(diào)整W2，提高觸發(fā)靈敏度〔順時針方向轉(zhuǎn)動〕或同時調(diào)整W1提高增益〔順時針方向轉(zhuǎn)動〕，波形如圖5.3。48本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作9.3負(fù)壓傳感器的現(xiàn)場調(diào)試首先使用U型水銀壓力計或精度相當(dāng)?shù)闹羔槈毫τ嬜x取待測抽放管道內(nèi)的適時負(fù)壓值,連續(xù)采樣并讀取三次以上的“有效讀數(shù)〞求的平均值,作為管道內(nèi)氣體負(fù)壓標(biāo)?；鶞?zhǔn)值。9.3.2檢查儀器指示的負(fù)壓值〔P****〕是否與采樣基準(zhǔn)值一致,假設(shè)不是那么調(diào)節(jié)濃度滿度電位器使其一致。(參見圖5.1.1)49本課件根據(jù)《煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控作業(yè)》第二版制作9.4溫度傳感器的現(xiàn)場調(diào)試溫度傳感器原理相比照較簡單,現(xiàn)場條件不