礦用風(fēng)速傳感器

ICS11.0401013.100

D09

備案號：MT

中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

MT448—200×

代替MT448—1995

礦用風(fēng)速傳感器

Windspeedsensorformine

（送審稿）

200×-××-××發(fā)布200×-××-××實施

國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布

MT448-200×

前言

本標(biāo)準(zhǔn)為強制性標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)對MT448─1995進行修訂，與MT448─1995的標(biāo)準(zhǔn)中主要變化：

①增加了區(qū)分卡曼渦街原理和壓差原理；

②增加了壓差原理的基本誤差：（0.4～15）m/s±0.2m/s，（0.5～25）m/s±0.3m/s；

③增加了防爆要求：外殼防護性能、表面溫度試驗、本安火花點燃試驗、表面絕緣電阻試驗、

電氣間隙和爬電距離；

④修訂了出廠試驗和型式部分條款。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國煤炭工業(yè)協(xié)會提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭行業(yè)煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會氣體檢測及救護設(shè)備分會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：煤炭科學(xué)研究總院撫順分院、安標(biāo)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心、煤炭科學(xué)研究

總院北京神州鼎天數(shù)碼信息技術(shù)公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王濤、余進、李振新、戴峻、付文俊、朱世安、李者、袁洪軍、王鵬、余博

龍、陳福明、鄭華等。

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)歷次版本發(fā)布情況為：MT448─1995。

II

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礦用風(fēng)速傳感器

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了礦用風(fēng)速傳感器的術(shù)語、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、

運輸和貯存。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于礦用井下監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)配套用風(fēng)速傳感器（以下簡稱：傳感器）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的

修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB191包裝儲運圖示標(biāo)志

GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫

GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B:高溫

GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Db：交變濕熱試驗方法

GB/T2423.5電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導(dǎo)則：沖擊

GB/T2423.8電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ed：自由跌落

GB/T2423.10電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc和導(dǎo)則：振動（正弦）

GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求

GB3836.4爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第4部分：本質(zhì)安全型“i”

GB4208外殼防護等級（IP代碼）

GB9969.1工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則

GB/T10111利用隨機數(shù)股子進行隨機抽樣方法

MT/T154.10煤礦用安全儀器儀表產(chǎn)品型號編制方法和管理辦法

MT210煤礦通訊、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品基本試驗方法

MT393礦用差壓傳感器通用技術(shù)條件

MT/T772煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要性能測試方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1超聲波旋渦式風(fēng)速傳感器supersonicvortexsensor

根據(jù)卡曼渦街原理利用超聲波束被漩渦調(diào)制量的變化來測量風(fēng)速的傳感器。

3.2壓差式風(fēng)速傳感器diffeventialpressuresensor

根據(jù)壓差原理利用微壓差變化來測量風(fēng)速的傳感器。

3.3顯示值displayedvalue

傳感器顯示的測量數(shù)值。

3.4零點zeropoint

傳感器在空氣中正常工作時的顯示值。

3.5標(biāo)定點calibratedpoint

1

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傳感器為滿足測量準(zhǔn)確度所選擇的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值。

3.6基本誤差basicerror

在正常試驗條下確定的傳感器測量誤差值。

3.7穩(wěn)定性stability

在規(guī)定的工作條件和時間內(nèi)，傳感器的零點和標(biāo)定點保持在允許變化范圍內(nèi)的性能。

4型式、分類、型號

4.1型式

4.1.1以卡曼渦街為基本原理,利用超聲波束被漩渦調(diào)制量的變化來測量風(fēng)速的傳感器。

4.1.2以壓差為基本原理,利用微壓差變化來測量風(fēng)速的傳感器

4.2分類

按風(fēng)速檢測范圍，可分為Ⅰ型（0.4～15）m/s、Ⅱ型（0.5～30）m/s兩種類型。

4.3型號應(yīng)符合MT/T154.10標(biāo)準(zhǔn)要求，其如下：

GF—（***）國家指定的檢驗部門的排列順序號；

風(fēng)速檢測范圍（m/s）；

測量原理（第二特征代號）；

風(fēng)速（第一特征代號）；

傳感器（產(chǎn)品類型代號）。

5技術(shù)要求

5.1一般要求

5.1.1傳感器產(chǎn)品應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按照規(guī)定程序和國家授權(quán)的檢驗機構(gòu)批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文

件制造。

5.1.2傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備配套，須經(jīng)國家有關(guān)部門授權(quán)的防爆檢驗機構(gòu)聯(lián)檢合格。與傳感器配套的關(guān)

聯(lián)設(shè)備應(yīng)具有有效期內(nèi)的礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。

5.1.3傳感器防爆型式采用礦用本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志：Exibl。

5.2正常工作環(huán)境為:

——溫度：（0~40）℃；

——相對濕度:≤98％RH；

——大氣壓力：（80～116）kPa；

——貯存溫度：（-40～+60）℃。

5.3輸出信號制式

宜選用如下信號制

電流：DC（1～5）mA，（4～20）mA（負(fù)載電阻0～500Ω）；

頻率：（5～15）Hz，（200～1000）Hz。（脈沖寬度大于0.3ms）；

數(shù)字信號：傳輸速率為1200bps,2400bps,4800bps,9600bps,電平不小于3V。

5.4傳感器外觀及結(jié)構(gòu)

5.4.1傳感器外殼應(yīng)有適合井下安裝條件的懸掛或支撐結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換部分應(yīng)具有專用懸掛結(jié)構(gòu)。

5.4.2傳感器的顯示窗應(yīng)透光良好，數(shù)碼、符號均應(yīng)清晰完好。

2

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5.4.3傳感器的表面涂層、鍍層不應(yīng)有明顯斑點、氣泡、裂紋和傷痕。

5.4.4傳感器外殼、接插件及零件均應(yīng)采取防腐措施，涂、鍍層應(yīng)均勻、牢固、顏色一致，印刷電路

板應(yīng)至少涂覆兩次三防（防腐、防霉、防潮）絕緣漆。

5.5傳感器應(yīng)以m/s表示測量值,其顯示值的分辨率應(yīng)為0.1m/s。

5.6基本誤差

表1基本誤差

測量原理測量范圍m/s基本誤差m/s

0.4～15±0.3

卡曼渦街原理

0.5～25±0.4

0.4～15±0.2

壓差原理

0.5～25±0.3

5.7工作頻率波動溫度試驗

在0～40℃范圍內(nèi)，風(fēng)速敏感元件中超聲波的工作頻率波動量應(yīng)不大于±3Hz。

5.8傳感器在輸入電壓9V～21V范圍內(nèi)正常工作,其基本誤差應(yīng)不超過5.6的規(guī)定。

5.9傳感器使用電纜的單芯截面積為1.5mm2時，傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備的傳輸距離不小于2km，關(guān)聯(lián)設(shè)備的

顯示值或輸出信號值（換算為風(fēng)速值）應(yīng)符合5.6規(guī)定。

5.10工作穩(wěn)定性

傳感器連續(xù)工作15d后的基本誤差應(yīng)不超過5.6的規(guī)定。

5.11傳感器本安端與外殼之間，在常態(tài)下的絕緣電阻應(yīng)不低于50MΩ，在交變濕熱試驗后，應(yīng)不小于

1.5MΩ。

5.12傳感器本安端與外殼之間應(yīng)能承受5OOV，歷時1min絕緣介電強度試驗而無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象，且

漏電流應(yīng)不大于5mA。

5.13傳感器經(jīng)貯存溫度試驗后，應(yīng)符合5.6的條款要求。

5.14傳感器經(jīng)交變濕熱試驗后，應(yīng)符合5.6、5.12的條款要求。

5.15傳感器經(jīng)振動試驗后，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；并符合5.6的規(guī)定。

5.16傳感器經(jīng)沖擊試驗后，應(yīng)無損壞痕跡，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；并符合5.6的規(guī)定。

5.17傳感器經(jīng)跌落試驗后，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；并符合5.6的規(guī)定。

5.18防爆要求

5.18.1傳感器應(yīng)采用礦用本質(zhì)安全型電路及結(jié)構(gòu)且滿足GB3836.4條款的規(guī)定。

5.18.2傳感器中任何與本質(zhì)安全性能有關(guān)的元件應(yīng)符合GB3836.4中條款的規(guī)定，在正常工作或故障

狀態(tài)下不得超過元件安裝條件和溫度范圍規(guī)定的最大電流，電壓和功率額定值的三分之二的情況下工

作。

5.18.3傳感器外殼的防護性能應(yīng)符合GB4208中防護等級IP54的規(guī)定。

5.18.4傳感器在正常工作和故障狀態(tài)下，其最高表面溫度應(yīng)≤150℃。

5.18.5傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備通過不低于2km電纜（單芯截面積為1.5mm2）連接后，應(yīng)能通過GB3836.4條

款規(guī)定的火花點燃試驗。

5.18.6傳感器采用塑料外殼時，外殼表面絕緣電阻應(yīng)不超過1×109Ω。

5.18.7傳感器采用塑料外殼時，外殼阻燃性能應(yīng)符合GB3836.1中條款的規(guī)定。

5.18.8傳感器的電氣間隙、爬電距離應(yīng)符合GB3836.4中條款的規(guī)定。

6試驗方法

6.1試驗條件

3

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6.1.1除環(huán)境試驗或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定外應(yīng)在下列環(huán)境條件中進行：

——溫度：（15～35）℃；

——相對濕度：45%～75%RH；

——大氣壓力：（86～106）kPa；

——儀器通電傳感器充分穩(wěn)定后方可進行檢驗；

——每項試驗過程中不允許調(diào)整。

6.1.2試驗用主要設(shè)備、儀器

6.1.2.1標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞

風(fēng)洞風(fēng)速范圍：0.2～25m/s；

風(fēng)洞工作段氣流不均度不大于1.5%，不穩(wěn)定性不大于0.5%。；

風(fēng)洞試驗段水力直徑應(yīng)大于300㎜，同時大于傳感器至于風(fēng)流中部件水力半徑的5倍。

6.1.2.2皮托管系數(shù)為1.004～0.998，偏差不大于0.5%。

6.1.2.3微壓計的測量范圍0～2500Pa，精度0.05%。

6.1.2.4動槽式水銀氣壓計測量范圍為81～110(107)kPa，準(zhǔn)確度為±4OPa；

6.1.2.5標(biāo)準(zhǔn)溫度計的測量范圍為O～50℃，分度值應(yīng)不大于0.2℃。

6.1.2.6直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓：（0～30）V，輸出電流：2A。

6.1.2.7頻率計的測量范圍（0～2000）Hz，穩(wěn)定度：≤1×10-6。

6.1.3試驗準(zhǔn)備

將傳感器的轉(zhuǎn)換部分固定在風(fēng)洞試驗段中部，并使其風(fēng)流通道軸線與風(fēng)洞軸線平行，其平行度不

大于5度，調(diào)整好零點，應(yīng)保證在每臺傳感器試驗期間，環(huán)境溫度波動不大于±1℃。

6.2外觀檢查：

用目測方法觀察傳感器外觀及結(jié)構(gòu)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)5.4的要求。

6.3基本誤差試驗

6.3.1測定步驟

a.測取試驗環(huán)境參數(shù)，并按式（1）計算空氣密度：

P

ρ3.483103………（1）

T

式中：

ρ——空氣密度，㎏/m3；

Ρ——大氣壓力，Pa；

T——干空氣溫度，（t＋273）k，t為攝氏度。

b.按表1選擇測點。風(fēng)洞分速應(yīng)由低向高逐漸增高，待風(fēng)流穩(wěn)定在測點規(guī)定的風(fēng)速后，測取微

壓計數(shù)值、傳感器顯示值和輸出信號值，取連續(xù)3次測值的算術(shù)平均值作為該風(fēng)速測定點的測定結(jié)果。

表1

測量范圍測點

（0.3～15）m/s0.43691215

（0.5～20）m/s0.548121620

6.3.2誤差計算

a.真實風(fēng)速按式（2）計算：

2p

………（2）

4

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式中：υ——真實風(fēng)速，m/s；

ρ——風(fēng)流空氣密度，㎏/m3；

p——微壓計讀數(shù)，Pa；

ξ——皮托管系數(shù)。

b.測量誤差按式（3）計算：

it………（3）

式中：υi——某測點的指示值或輸出信號值換算成的風(fēng)速值，m/s；

υt——真實風(fēng)速值，m/s；

6.4工作頻率波動溫度試驗

按式（4）計算頻率的波動量。

fif0………（4）

6.4.1工作頻率波動低溫試驗

將傳感器放在調(diào)穩(wěn)箱內(nèi)，在20℃條件下保持2小時，測量超聲波敏感元件的工作頻率f0，按GB/T

2423.1中試驗Ab方法進行。在溫度為（0±3）℃條件下，將傳感器通電穩(wěn)定2h后，測量超聲波敏感

元件的工作頻率fi，按式（4）式計算頻率的波動量。

6.4.2工作頻率波動高溫試驗

將傳感器放在調(diào)穩(wěn)箱內(nèi)，在20℃條件下保持2小時，測量超聲波敏感元件的工作頻率f0，按GB/T

2423.2中試驗Bb方法進行。在溫度為（40±2）℃條件下，將傳感器通電穩(wěn)定2h后，測量超聲波敏感

元件的工作頻率fi，按式（4）式計算頻率的波動量。

6.5傳感器連接與關(guān)聯(lián)設(shè)備的傳輸距離不小于2km，（使用電纜的單芯截面積為1.5mm2），傳感器工作

電壓在9V和21V時，測定的基本誤差。

6.6工作穩(wěn)定性試驗

傳感器連續(xù)運行15d每24h測定風(fēng)速3次，取其平均值，測定的基本誤差。

6.7絕緣電阻檢測按MT210中規(guī)定的方法進行。

6.8介電強度試驗按GB3836.4中規(guī)定的方法進行。

6.9貯存溫度試驗

6.9.1低溫貯存試驗

按GB/T2423.1中試驗Ab方法進行。在溫度為（-40±3）℃條件下，持續(xù)時間16h。傳感器非包

裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，在試驗箱中恢復(fù)到5.2規(guī)定的條件下保持2h，再測定基本誤

差，并檢查其外觀。

6.9.2高溫貯存試驗

按GB/T2423.2中試驗Bb方法進行。在溫度為（+60±2）℃條件下，持續(xù)時間16h。傳感器非包

裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，在試驗箱中恢復(fù)到5.2規(guī)定的條件下保持2h，再測定基本誤

差，并檢查其外觀。

6.10交變濕熱試驗

按GB/T2423.4中試驗Db方法進行。溫度為40±2℃，相對濕度93％±3％條件下，持續(xù)時間

為12d。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，在5.2條規(guī)定的條件下恢復(fù)2h，進

行絕緣電阻與工頻耐壓試驗，再測定基本誤差，并檢查其外觀。

6.11振動試驗

按GB/T2423.10中試驗Fc方法進行。嚴(yán)酷等級：掃頻頻率范圍10～150Hz，加速度幅值為

50m/s2，振動次數(shù)為5次。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，進行外觀檢查，

5

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再測定基本誤差。

6.12沖擊試驗

按GB/T2423.5中試驗Ea方法進行。嚴(yán)酷等級：峰值加速度為500m/s2，脈沖持續(xù)時間為11

±1ms，3個軸線每個方向連續(xù)沖擊3次（共18次）。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。

試驗后，進行外觀檢查，再測定基本誤差。

6.13跌落試驗

按GB/T2423.8中試驗Ed方法進行。嚴(yán)酷等級：跌落高度為0.5m，自由落向平滑、堅硬的混

凝土面上共2次。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，進行外觀檢查，再測定基

本誤差。

6.14防爆試驗

6.14.1傳感器的防爆性能試驗方法按GB3836.1.4中條款規(guī)定的方法進行，由國家授權(quán)的防爆檢驗

機構(gòu)進行。

6.14.2與本質(zhì)安全性能有關(guān)的元件檢查按GB3836.1.4中條款規(guī)定的方法進行。

6.14.3外殼防護性能試驗按GB4208規(guī)定的方法進行。

6.14.4最高表面溫度試驗按GB3836.4中條款規(guī)定的方法進行。

6.14.5傳感器火花點燃試驗按GB3836.4中條款規(guī)定的方法進行，傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備通

過不低于2km模擬電纜（或單芯截面積為1.5mm2的電纜；但應(yīng)在傳感器的關(guān)聯(lián)設(shè)備明細(xì)中，注明該種

電纜的生產(chǎn)企業(yè)及型號）參數(shù)連接，模擬電纜按MT/T772附錄A仿真，電纜模擬參數(shù)按單芯R＝12.8

Ω、L＝0.8mH/km、C＝0.06μF/km計算。

6.14.6塑料外殼表面絕緣電阻試驗按GB3836.1中條款規(guī)定的方法進行。

6.14.7塑料外殼的阻燃性能試驗按GB3836.1中附錄E規(guī)定的方法進行。

6.14.8電氣間隙和爬電距離的測量用游標(biāo)卡尺進行。

７檢驗規(guī)則

每個傳感器均應(yīng)經(jīng)廠質(zhì)量檢驗部門檢驗合格方能出廠,并附有質(zhì)量合格證。

7.1出廠檢驗按表2項目逐條進行。

7.2型式檢驗

型式檢驗應(yīng)由國家授權(quán)的檢測檢驗機構(gòu)負(fù)責(zé)進行，型式試驗按表2項目逐條進行。

當(dāng)有下列情況之一時，應(yīng)進行型式檢驗：

a.新產(chǎn)品鑒定、定型試驗或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時；

b.正常生產(chǎn)后如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；

c.正常生產(chǎn)時，每3年應(yīng)進行一次；

d.停產(chǎn)1年后再次恢復(fù)生產(chǎn)時；

e.出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；

f.國家指定的檢驗機構(gòu)提出要求時。

7.3抽樣方法

型式檢驗按GB/T10111的規(guī)定，從出廠檢驗合格的產(chǎn)品中隨機抽取，抽樣數(shù)量不少于3臺，抽樣

基數(shù)不少于30臺。

7.4判定規(guī)則

如有一臺、項不合格，應(yīng)加倍抽樣全項復(fù)檢，仍有不合格臺、項時，則判定該批產(chǎn)品不合格，否則

合格。

6

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表2

序號檢驗項目試驗要求條款試驗項目條款出廠檢驗型式檢驗

1外觀及結(jié)構(gòu)檢查5.46.2○○

2基本誤差測定5.66.3○○

3工作頻率波動試驗5.76.4○○

4工作電壓范圍測試5.86.5○○

5傳輸距離試驗5.96.5○○

6工作穩(wěn)定性試驗5.106.6○○

7絕緣電阻檢測5.116.7※○

8介電強度試驗5.126.8※○

9貯存溫度試驗5.136.9－○

10交變濕熱試驗5.146.10－○

11振動試驗5.156.11－○

12沖擊試驗5.166.12－○

13跌落試驗5.176.13－○

14元件本安性能檢查5.18.26.14.2－○

15外殼防護性能5.18.36.14.3－○

16最高表面溫度測試5.18.46.14.4－○

17火花點燃試驗5.18.56.14.5－○

18表面絕緣電阻測試5.18.66.14.6－○

19外殼阻燃性能測試5.18.76.14.7－○

20電氣間隙與爬電距離測試5.18.86.14.8－○

注：“○”為檢驗項目，“－”為不檢驗項目，“※”出廠檢驗時為常態(tài)。

8標(biāo)志、包裝、運輸和貯存

8.1標(biāo)志

8.1.1在傳感器外殼明顯處應(yīng)設(shè)有“Exibl”、“MA”標(biāo)志和計量器具標(biāo)志。

8.1.2傳感器銘牌上應(yīng)符合GB191標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)有下列內(nèi)容：

a)產(chǎn)品型號和名稱；

b)防爆標(biāo)志；

c)防爆合格證號；

d)右上角有“Ex”標(biāo)志；

7

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e)安全標(biāo)志編號；

f)制造計量器具許可證編號；

g)關(guān)聯(lián)設(shè)備型號；

h)主要技術(shù)參數(shù)；

i)防護等級；

j)制造廠名稱；

k)出廠編號、日期。

8.2包裝及運輸

8.2.1傳感器應(yīng)包裝在耐振和防潮的包裝盒內(nèi)。具有防雨、防潮、防塵、防振能力。

8.2.2包裝箱內(nèi)應(yīng)有下列文件附件

a.裝箱單；

b.產(chǎn)品合格證；

c.產(chǎn)品使用說明書。

8.2.3運輸

包裝好的產(chǎn)品應(yīng)適合公路、鐵路、水路航空運輸。

8.3貯存

傳感器應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)良好和不含有害氣樣的室內(nèi)。

___________________

8

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目次

前言……………Ⅱ

1范圍……………1

2規(guī)范性引用文件………………1

3術(shù)語和定義……………………1

4型式、分類、型號……………2

5技術(shù)要求………………………2

6試驗方法……………………3

7檢驗規(guī)則………………………6

8標(biāo)志、包裝、運輸、貯存……………………7

I

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礦用風(fēng)速傳感器

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了礦用風(fēng)速傳感器的術(shù)語、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、

運輸和貯存。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于礦用井下監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)配套用風(fēng)速傳感器（以下簡稱：傳感器）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的

修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB191包裝儲運圖示標(biāo)志

GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫

GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B:高溫

GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Db：交變濕熱試驗方法

GB/T2423.5電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導(dǎo)則：沖擊

GB/T2423.8電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ed：自由跌落

GB/T2423.10電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc和導(dǎo)則：振動（正弦）

GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求

GB3836.4爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第4部分：本質(zhì)安全型“i”

GB4208外殼防護等級（IP代碼）

GB9969.1工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則

GB/T10111利用隨機數(shù)股子進行隨機抽樣方法

MT/T154.10煤礦用安全儀器儀表產(chǎn)品型號編制方法和管理辦法

MT210煤礦通訊、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品基本試驗方法

MT393礦用差壓傳感器通用技術(shù)條件

MT/T772煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要性能測試方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1超聲波旋渦式風(fēng)速傳感器supersonicvortexsensor

根據(jù)卡曼渦街原理利用超聲波束被漩渦調(diào)制量的變化來測量風(fēng)速的傳感器。

3.2壓差式風(fēng)速傳感器diffeventialpressuresensor

根據(jù)壓差原理利用微壓差變化來測量風(fēng)速的傳感器。

3.3顯示值displayedvalue

傳感器顯示的測量數(shù)值。

3.4零點zeropoint

傳感器在空氣中正常工作時的顯示值。

3.5標(biāo)定點calibratedpoint

1

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傳感器為滿足測量準(zhǔn)確度所選擇的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值。

3.6基本誤差basicerror

在正常試驗條下確定的傳感器測量誤差值。

3.7穩(wěn)定性stability

在規(guī)定的工作條件和時間內(nèi)，傳感器的零點和標(biāo)定點保持在允許變化范圍內(nèi)的性能。

4型式、分類、型號

4.1型式

4.1.1以卡曼渦街為基本原理,利用超聲波束被漩渦調(diào)制量的變化來測量風(fēng)速的傳感器。

4.1.2以壓差為基本原理,利用微壓差變化來測量風(fēng)速的傳感器

4.2分類

按風(fēng)速檢測范圍，可分為Ⅰ型（0.4～15）m/s、Ⅱ型（0.5～30）m/s兩種類型。

4.3型號應(yīng)符合MT/T154.10標(biāo)準(zhǔn)要求，其如下：

GF—（***）國家指定的檢驗部門的排列順序號；

風(fēng)速檢測范圍（m/s）；

測量原理（第二特征代號）；

風(fēng)速（第一特征代號）；

傳感器（產(chǎn)品類型代號）。

5技術(shù)要求

5.1一般要求

5.1.1傳感器產(chǎn)品應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按照規(guī)定程序和國家授權(quán)的檢驗機構(gòu)批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文

件制造。

5.1.2傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備配套，須經(jīng)國家有關(guān)部門授權(quán)的防爆檢驗機構(gòu)聯(lián)檢合格。與傳感器配套的關(guān)

聯(lián)設(shè)備應(yīng)具有有效期內(nèi)的礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。

5.1.3傳感器防爆型式采用礦用本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志：Exibl。

5.2正常工作環(huán)境為:

——溫度：（0~40）℃；

——相對濕度:≤98％RH；

——大氣壓力：（80～116）kPa；

——貯存溫度：（-40～+60）℃。

5.3輸出信號制式

宜選用如下信號制

電流：DC（1～5）mA，（4～20）mA（負(fù)載電阻0～500Ω）；

頻率：（5～15）Hz，（200～1000）Hz。（脈沖寬度大于0.3ms）；

數(shù)字信號：傳輸速率為1200bps,2400bps,4800bps,9600bps,電平不小于3V。

5.4傳感器外觀及結(jié)構(gòu)

5.4.1傳感器外殼應(yīng)有適合井下安裝條件的懸掛或支撐結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換部分應(yīng)具有專用懸掛結(jié)構(gòu)。

5.4.2傳感器的顯示窗應(yīng)透光良好，數(shù)碼、符號均應(yīng)清晰完好。

2

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5.4.3傳感器的表面涂層、鍍層不應(yīng)有明顯斑點、氣泡、裂紋和傷痕。

5.4.4傳感器外殼、接插件及零件均應(yīng)采取防腐措施，涂、鍍層應(yīng)均勻、牢固、顏色一致，印刷電路

板應(yīng)至少涂覆兩次三防（防腐、防霉、防潮）絕緣漆。

5.5傳感器應(yīng)以m/s表示測量值,其顯示值的分辨率應(yīng)為0.1m/s。

5.6基本誤差

表1基本誤差

測量原理測量范圍m/s基本誤差m/s

0.4～15±0.3

卡曼渦街原理

0.5～25±0.4

0.4～15±0.2

壓差原理

0.5～25±0.3

5.7工作頻率波動溫度試驗

在0～40℃范圍內(nèi)，風(fēng)速敏感元件中超聲波的工作頻率波動量應(yīng)不大于±3Hz。

5.8傳感器在輸入電壓9V～21V范圍內(nèi)正常工作,其基本誤差應(yīng)不超過5.6的規(guī)定。

5.9傳感器使用電纜的單芯截面積為1.5mm2時，傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備的傳輸距離不小于2km，關(guān)聯(lián)設(shè)備的

顯示值或輸出信號值（換算為風(fēng)速值）應(yīng)符合5.6規(guī)定。

5.10工作穩(wěn)定性

傳感器連續(xù)工作15d后的基本誤差應(yīng)不超過5.6的規(guī)定。

5.11傳感器本安端與外殼之間，在常態(tài)下的絕緣電阻應(yīng)不低于50MΩ，在交變濕熱試驗后，應(yīng)不小于

1.5MΩ。

5.12傳感器本安端與外殼之間應(yīng)能承受5OOV，歷時1min絕緣介電強度試驗而無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象，且

漏電流應(yīng)不大于5mA。

5.13傳感器經(jīng)貯存溫度試驗后，應(yīng)符合5.6的條款要求。

5.14傳感器經(jīng)交變濕熱試驗后，應(yīng)符合5.6、5.12的條款要求。

5.15傳感器經(jīng)振動試驗后，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；并符合5.6的規(guī)定。

5.16傳感器經(jīng)沖擊試驗后，應(yīng)無損壞痕跡，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；并符合5.6的規(guī)定。

5.17傳感器經(jīng)跌落試驗后，接插件和零部件應(yīng)無松動和脫落；并符合5.6的規(guī)定。

5.18防爆要求

5.18.1傳感器應(yīng)采用礦用本質(zhì)安全型電路及結(jié)構(gòu)且滿足GB3836.4條款的規(guī)定。

5.18.2傳感器中任何與本質(zhì)安全性能有關(guān)的元件應(yīng)符合GB3836.4中條款的規(guī)定，在正常工作或故障

狀態(tài)下不得超過元件安裝條件和溫度范圍規(guī)定的最大電流，電壓和功率額定值的三分之二的情況下工

作。

5.18.3傳感器外殼的防護性能應(yīng)符合GB4208中防護等級IP54的規(guī)定。

5.18.4傳感器在正常工作和故障狀態(tài)下，其最高表面溫度應(yīng)≤150℃。

5.18.5傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備通過不低于2km電纜（單芯截面積為1.5mm2）連接后，應(yīng)能通過GB3836.4條

款規(guī)定的火花點燃試驗。

5.18.6傳感器采用塑料外殼時，外殼表面絕緣電阻應(yīng)不超過1×109Ω。

5.18.7傳感器采用塑料外殼時，外殼阻燃性能應(yīng)符合GB3836.1中條款的規(guī)定。

5.18.8傳感器的電氣間隙、爬電距離應(yīng)符合GB3836.4中條款的規(guī)定。

6試驗方法

6.1試驗條件

3

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6.1.1除環(huán)境試驗或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定外應(yīng)在下列環(huán)境條件中進行：

——溫度：（15～35）℃；

——相對濕度：45%～75%RH；

——大氣壓力：（86～106）kPa；

——儀器通電傳感器充分穩(wěn)定后方可進行檢驗；

——每項試驗過程中不允許調(diào)整。

6.1.2試驗用主要設(shè)備、儀器

6.1.2.1標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞

風(fēng)洞風(fēng)速范圍：0.2～25m/s；

風(fēng)洞工作段氣流不均度不大于1.5%，不穩(wěn)定性不大于0.5%。；

風(fēng)洞試驗段水力直徑應(yīng)大于300㎜，同時大于傳感器至于風(fēng)流中部件水力半徑的5倍。

6.1.2.2皮托管系數(shù)為1.004～0.998，偏差不大于0.5%。

6.1.2.3微壓計的測量范圍0～2500Pa，精度0.05%。

6.1.2.4動槽式水銀氣壓計測量范圍為81～110(107)kPa，準(zhǔn)確度為±4OPa；

6.1.2.5標(biāo)準(zhǔn)溫度計的測量范圍為O～50℃，分度值應(yīng)不大于0.2℃。

6.1.2.6直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓：（0～30）V，輸出電流：2A。

6.1.2.7頻率計的測量范圍（0～2000）Hz，穩(wěn)定度：≤1×10-6。

6.1.3試驗準(zhǔn)備

將傳感器的轉(zhuǎn)換部分固定在風(fēng)洞試驗段中部，并使其風(fēng)流通道軸線與風(fēng)洞軸線平行，其平行度不

大于5度，調(diào)整好零點，應(yīng)保證在每臺傳感器試驗期間，環(huán)境溫度波動不大于±1℃。

6.2外觀檢查：

用目測方法觀察傳感器外觀及結(jié)構(gòu)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)5.4的要求。

6.3基本誤差試驗

6.3.1測定步驟

a.測取試驗環(huán)境參數(shù)，并按式（1）計算空氣密度：

P

ρ3.483103………（1）

T

式中：

ρ——空氣密度，㎏/m3；

Ρ——大氣壓力，Pa；

T——干空氣溫度，（t＋273）k，t為攝氏度。

b.按表1選擇測點。風(fēng)洞分速應(yīng)由低向高逐漸增高，待風(fēng)流穩(wěn)定在測點規(guī)定的風(fēng)速后，測取微

壓計數(shù)值、傳感器顯示值和輸出信號值，取連續(xù)3次測值的算術(shù)平均值作為該風(fēng)速測定點的測定結(jié)果。

表1

測量范圍測點

（0.3～15）m/s0.43691215

（0.5～20）m/s0.548121620

6.3.2誤差計算

a.真實風(fēng)速按式（2）計算：

2p

………（2）

4

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式中：υ——真實風(fēng)速，m/s；

ρ——風(fēng)流空氣密度，㎏/m3；

p——微壓計讀數(shù)，Pa；

ξ——皮托管系數(shù)。

b.測量誤差按式（3）計算：

it………（3）

式中：υi——某測點的指示值或輸出信號值換算成的風(fēng)速值，m/s；

υt——真實風(fēng)速值，m/s；

6.4工作頻率波動溫度試驗

按式（4）計算頻率的波動量。

fif0………（4）

6.4.1工作頻率波動低溫試驗

將傳感器放在調(diào)穩(wěn)箱內(nèi)，在20℃條件下保持2小時，測量超聲波敏感元件的工作頻率f0，按GB/T

2423.1中試驗Ab方法進行。在溫度為（0±3）℃條件下，將傳感器通電穩(wěn)定2h后，測量超聲波敏感

元件的工作頻率fi，按式（4）式計算頻率的波動量。

6.4.2工作頻率波動高溫試驗

將傳感器放在調(diào)穩(wěn)箱內(nèi)，在20℃條件下保持2小時，測量超聲波敏感元件的工作頻率f0，按GB/T

2423.2中試驗Bb方法進行。在溫度為（40±2）℃條件下，將傳感器通電穩(wěn)定2h后，測量超聲波敏感

元件的工作頻率fi，按式（4）式計算頻率的波動量。

6.5傳感器連接與關(guān)聯(lián)設(shè)備的傳輸距離不小于2km，（使用電纜的單芯截面積為1.5mm2），傳感器工作

電壓在9V和21V時，測定的基本誤差。

6.6工作穩(wěn)定性試驗

傳感器連續(xù)運行15d每24h測定風(fēng)速3次，取其平均值，測定的基本誤差。

6.7絕緣電阻檢測按MT210中規(guī)定的方法進行。

6.8介電強度試驗按GB3836.4中規(guī)定的方法進行。

6.9貯存溫度試驗

6.9.1低溫貯存試驗

按GB/T2423.1中試驗Ab方法進行。在溫度為（-40±3）℃條件下，持續(xù)時間16h。傳感器非包

裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，在試驗箱中恢復(fù)到5.2規(guī)定的條件下保持2h，再測定基本誤

差，并檢查其外觀。

6.9.2高溫貯存試驗

按GB/T2423.2中試驗Bb方法進行。在溫度為（+60±2）℃條件下，持續(xù)時間16h。傳感器非包

裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，在試驗箱中恢復(fù)到5.2規(guī)定的條件下保持2h，再測定基本誤

差，并檢查其外觀。

6.10交變濕熱試驗

按GB/T2423.4中試驗Db方法進行。溫度為40±2℃，相對濕度93％±3％條件下，持續(xù)時間

為12d。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，在5.2條規(guī)定的條件下恢復(fù)2h，進

行絕緣電阻與工頻耐壓試驗，再測定基本誤差，并檢查其外觀。

6.11振動試驗

按GB/T2423.10中試驗Fc方法進行。嚴(yán)酷等級：掃頻頻率范圍10～150Hz，加速度幅值為

50m/s2，振動次數(shù)為5次。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，進行外觀檢查，

5

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再測定基本誤差。

6.12沖擊試驗

按GB/T2423.5中試驗Ea方法進行。嚴(yán)酷等級：峰值加速度為500m/s2，脈沖持續(xù)時間為11

±1ms，3個軸線每個方向連續(xù)沖擊3次（共18次）。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。

試驗后，進行外觀檢查，再測定基本誤差。

6.13跌落試驗

按GB/T2423.8中試驗Ed方法進行。嚴(yán)酷等級：跌落高度為0.5m，自由落向平滑、堅硬的混

凝土面上共2次。傳感器傳感器非包裝，不通電，不進行中間檢測。試驗后，進行外觀檢查，再測定基

本誤差。

6.14防爆試驗

6.14.1傳感器的防爆性能試驗方法按GB3836.1.4中條款規(guī)定的方法進行，由國家授權(quán)的防爆檢驗

機構(gòu)進行。

6.14.2與本質(zhì)安全性能有關(guān)的元件檢查按GB3836.1.4中條款規(guī)定的方法進行。

6.14.3外殼防護性能試驗按GB4208規(guī)定的方法進行。

6.14.4最高表面溫度試驗按GB3836.4中條款規(guī)定的方法進行。

6.14.5傳感器火花點燃試驗按GB3836.4中條款規(guī)定的方法進行，傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備通

過不低于2km模擬電纜（或單芯截面積為1.5mm2的電纜；但應(yīng)在傳感器的關(guān)聯(lián)設(shè)備明細(xì)中，注明該種

電纜的生產(chǎn)企業(yè)及型號）參數(shù)連接，模擬電纜按MT/T772附錄A仿真，電纜模擬參數(shù)按單芯R＝12.8

Ω、L＝0.8mH/km、C＝0.06μF/km計算。

6.14.6塑料外殼表面絕緣電阻試驗按GB3836.1中條款規(guī)定的方法進行。

6.14.7塑料外殼的阻燃性能試驗按GB3836.1中附錄E規(guī)定的方法進行。

6.14.8電氣間隙和爬電距離