粉尘浓度传感器

GCG1000粉尘浓度传感器使用说明书

一、概述

1、产品特点

GCG1000型粉尘浓度传感器（以下简称传感器）是根据MT163-1997《直读式粉尘浓度测量仪表通用技术条件》和Q/LGKJ003-2009《GCG1000型粉尘浓度传感器》企业标准及GB3836.4-2000标准中Exib I本质安全等级设计。产品吸收消化了国内外先进的测尘技术，利用光散射原理直接检测空气中浮游粉尘的质量浓度，通过数码管现场显示并转换成频率信号输出，可供煤矿安全监测系统或其他测控系统使用。本产品具有测量快速准确、灵敏度高、性能稳定、可预置K值、直接显示并输出粉尘质量浓度的特点。

2、主要用途及适用范围

GCG1000型粉尘浓度传感器广泛适用于存在易燃易爆等危险性气体混合物的工作环境中对作业场所总粉尘的连续监测，同时也适用于其他公共场所的环境监测。

3、型号的组成及其代表意义

——含有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中；

5、最恶劣的贮存条件：-40℃～+60℃。

6、防爆型式及防爆标志

防爆型式：矿用本质安全型；

防爆标志：Exib I。

7、GCG1000粉尘浓度传感器图片

图3 GCG1000粉尘浓度传感器图片

二、工作原理与结构特征

1、工作原理

1) 图1为GCG1000型粉尘浓度传感器的原理图。检测器外部含尘空气在风扇的吸引下进入吸引口，经导流装置（遮掉外部光线）进入检测器暗室。暗室内的平行光与受光部的视野成直角交叉构成灵敏区（图中斜线部分），粉尘通过灵敏区时，其90℃方向散射光透过狭缝射进来由光电倍增管接收并转换成光电流，经光电流积分电路转换成与散射光成正比的电信号，通过放大电路和A/D转换电路输入单片机，单片机计算出粉尘的质量浓度并显示和信号输出。

图1 GCG1000型粉尘浓度传感器原理图

2、结构特征

1）GCG1000型粉尘浓度传感器的结构主要由进气口、暗室、光源部分、检测单元、抽气系统、外壳、面板等部分组成。如图2所示。

1.隔板

2.螺盖

3.橡胶垫

4.光源架

5.光源

6. 橡胶垫

7.O型圈

8.螺钉

9. 橡胶垫10. 螺钉11.密封盖12. 橡胶垫13.光电倍增管14.盖子15. O型圈16. 螺钉17.暗室18.进气盖19. O型圈20.进气口座21. 进气口22. O型圈23. O型圈24.分离器25. O型圈26.风机27.外壳

图2 GCG1000型粉尘浓度传感器的结构图

2) GCG1000型粉尘浓度传感器的面板如图3所示，主要显示窗口、指示灯、按键、文字区、电路板等组成。

图2GCG1000型粉尘浓度传感器的面板图

三、主要技术参数

1.测量范围：0.1mg/ m3～1000mg/m3；

2.采样流量：2L/min；

3.采样流量误差：≤±2.5%；

4.工作电压：18VDC

工作电流：≤250mA

5.输出信号制式：频率 200Hz～1000Hz。

电流1mA/5mA

6.传感器与关联设备的传输距离应不小于2Km.

7. 本安参数：

最高输入电压Ui: 18.0 VDC

最大输入电流Ii：400 mA

最大内部电感Li：100μH

最大内部电容Ci：5.17uF

四、尺寸、重量

1、外形尺寸：（250×220×120）mm；

2、重量：≤5Kg。

五、操作与使用

1、接线

传感器侧面有一四芯航空插座，接线方法如图2所示

图2 接线图

2、使用

接通电源，风机启动3秒后，仪器故障灯、报警灯闪烁（面对仪器从左向右依次是：报警、故障、信号、电源指示灯），数码管显示“日.日.日.日.”并闪烁，仪器进入自检，十秒后自检结束，仪器显示测得的粉尘浓度，并输出粉尘浓度值相对应的频率值。

3、仪器的标定

粉尘光散射比例系数的标定可以采取平行采样标定法。平行采样标定法是在传感器的旁边放置一台标准粉尘采样器，在传感器测量的同时，用该采样器采样，并记录下传感器的测量数据10组以上，取其算术平均值作为传感器的测量值，标准粉尘采样器采集粉尘后，用天平称重法测定粉尘浓度值，并作为标准浓度值，按公式（1）计算比例系数。

粉尘光散射比例系数计算公式：

K=C标/C测 (1)

式中：K——粉尘光散射比例系数；

C标——用天平称重法测定粉尘浓度值，mg/m3；

C测——传感器测定粉尘浓度值，mg/m3。

仪器在出厂前已经标定，用户使用过程中应一年标定一次。我公司有先进的粉尘浓度标定设备，请委托我公司进行标定。

4、仪器的校正

（1）K值的输入

打开仪器前面的保护板露出仪器的按键，按“K值”键，仪器显示“c000”右边“0”有闪烁现象。此时按“调整”键可使正在闪烁数字加一，如反复按“调整”键可使数字从0～9循环，按“选择”键可循环选择闪烁的数码管，K值（001～999）输入完毕后，按“确认”键则仪器以当前输入的K值参与计算，若按“放弃”键则用户输入的当前K值无效，仪器以前的K值不变。

（2）本底噪声的测量

打开仪器前面的保护板露出仪器的按键，按“校准”键，仪器显示“0000”,此时用户按“校准”键则仪器显示有四位数据“××××”这便是现场当时的本底噪声（本底噪声应在洁净干燥气流中进

行测量）反复按“校准”键显示数据稳定后便是现场当时的本底噪声，用户按“确认”键则确认当前的本底噪声；若用户按“放弃”键则放弃使用当前测得的本底噪声。

（3）报警值的设置

打开仪器前面的保护板露出仪器的按键。按“选择”键仪器显示“b000”用户可用“调整”键和“选择”键配合设置粉尘浓度报警值（001～999）。

六、常见故障及排除（见表1）

表1

故障现象原因分析排除方法

无显示，风机不运转，未加电，检查电源电压、电源连接线

风机运转，显示值不变化光路故障拿回地面，专业技术人员维修

开机风机不运转风机故障更换风机

浓度显示正常，无频率信号输出输出线路故障检查频率输出线的连接

故障指示灯亮电路故障拿回地面，专业技术人员维修

报警灯不亮报警值设置不正确重新设置报警值

电源指示灯不亮没有连接好电源检查电源连线电缆