低浓度甲烷传感器说明书

煤炭科学研究总院重庆分院产品使用说明书KG9701型智能低浓度沼气传感器感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，安装、使用产品前，请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。

前言本说明书详细地介绍了KG9701型智能高低浓度沼气传感器的使用方法及使用注意事项，使用者在使用前请务必仔细阅读。

KG9701型智能低浓度沼气传感器在生产过程中执行的是煤炭科学研究总院重庆分院企业标准Q/MKC74-2005。

目次前言 (I)1 概述 (1)2 工作原理及结构特征 (2)3 技术特性 (3)4 尺寸、重量 (4)5 使用、调校 (4)6 典型故障处理 (6)7 维护、保养 (7)8 运输、贮存 (7)9 开箱及检查 (8)KG9701型智能低浓度沼气传感器1 概述KG9701型智能低浓度沼气传感器是一种专门用以监测煤矿井下低浓度沼气气体的本质安全型检测仪表。

除能连续监测外，还能自动地将检测到的沼气浓度转换成标准的电信号输送给井下监控系统。

井下监控系统根据本传感器输出的断电信号实现必要的近、远程设备断电。

本传感器还具有就地显示沼气浓度值，超限声光报警等功能。

注意：不得改变本安电路和本安电路有关电路中的电器元件的型号、规格及参数。

1.1 产品特点1.1.1 KG9701型传感器在设计上采用新型单片微机和高集成数字化电路，结构简单、性能可靠、调试、维护方便。

1.1.2 KG9701型传感器的传感头为新型的热催化元件，整机性能稳定，调校周期大大延长。

1.1.3 KG9701型传感器的零点、灵敏度及报警点皆采用红外遥控器调节。

1.1.4 KG9701型传感器除可连续检测沼气外，还能输出断电控制信号。

控制信号的断电点可任意设定，实现了一机多用。

1.1.5 KG9701型传感器的电源部分采用了新型的开关电源，整机功耗低，增加了传感器的传输距离。

1.1.6 KG9701型传感器具有故障自检功能，使用、维护方便。

1.1.7 KG9701型传感器的外壳采用了高强度结构设计，抗冲击能力强。

1.2 主要用途和适用范围1.2.1 主要用途KG9701型传感器主要用于煤矿井下沼气浓度的连续监测。

1.2.2 适用范围煤矿井下的采掘工作面、机电峒室、回风巷道等具有瓦斯爆炸危险的地点和场所。

1.3 品种、规格1.3.1品种：矿用型沼气传感器。

1.3.2规格：半固定式、低浓度连续监测。

1.3.3型号：KG9701。

1.4 型号的组成及其代表意义K G 9701产品登记序号传感器矿用1.5 使用环境条件1.5.1 工作温度: 0 ℃～40 ℃；1.5.2相对湿度: ≤98 %；1.5.3大气压力: 86 kPa～110 kPa；1.5.4风速： 0 m/s～8 m/s；1.5.5矿井环境中的H2S气体浓度：<6×10-6。

1.6 安全特征防爆类型: 矿用本安兼隔爆型，防爆标志: ExibdI。

关联设备：采用表1中井下分站电源箱的本安18V电源供电。

其中最高输出电压Um:726V；最大开路电压U O：18.5V；最大短路电流I O：350mA。

表1 传感器配套产品表2 工作原理及结构特征2.1 工作原理KG9701型智能低浓度沼气传感器采用热催化原理测量沼气浓度。

热催化元件与金属膜电阻、调节电位器P1组成传感探头。

工作时，被测环境中的沼气以扩散方式进入传感器探头气室与敏感元件发生反应并产生与沼气浓度相应的电讯号。

该讯号经放大后进入A/D转换器进行模数转换，然后送往中央处理单元89C51单片微机进行数据处理后发往与之相连的井下监控分站以及地面中心站，实现井下联网监测、监控及就地数字显示和声光报警。

2.1.1KG9701型智能低浓度沼气传感器电路原理框图图2 KG9701型智能低浓度沼气传感器电路原理框图2.2 结构特征KG9701型智能低浓度沼气传感器的外型为长方体结构，主机的机壳由不锈钢冲压而成，前后盖的合缝处为能防尘、防水的橡胶密封围，下部为装有敏感元件的微型限制扩散式气室和由高亮度红色发光管组成的报警灯组，中部的声报警为压电陶瓷。

显示窗由四位七段红色数码管组成。

整个设计新颖美观、体小量轻、调节方便。

2.2.1 KG9701型智能低浓度沼气传感器外型结构示意图：图3 KG9701型智能低浓度沼气传感器外型结构示意图1—提手 2—产品铭牌 3—显示窗 4—敏感元件气室 5—气室防尘罩 6—报警灯 7—蜂鸣器 8—航空插头3 技术特性 3.1 主要特征3.1.1 采用了新型的单片微机和高集成的数字化电路，整机电路结构简单，性能可靠，便于维护、调试。

3.1.2 具有就地显示沼气浓度值，超限声光报警等功能。

3.1.3 采用了新型的开关电源，整机功耗低，增加了信号的传输距离。

3.1.4 具有故障自检功能，使用、维护方便。

3.1.5 外壳结构采用了高强度的不锈钢材料，增强了传感器的抗冲击能力。

3.2主要技术指标3.2.1 整机工作电压：(12～24) VDC （本安电源）。

3.2.2 整机工作电流：≤100 mA 。

3.2.3 测量范围： 0%CH 4～4.00%CH 4。

2 83.2.4 测量精度：0.00%CH4～1.00%CH4 ±0.10%CH4 （基本测量误差）；1.00%CH4～2.00%CH4 ±0.20%CH4 （基本测量误差）；2.00%CH4～4.00%CH4 ±0.30%CH4 （基本测量误差）；3.2.5 显示方式：四位红色数码管。

3.2.6 显示定义：左起第一位功能显示：“1”—调零“2”—灵敏度调节“3”—调报警点“4”—调断电点“5”—自检后三位：测量值显示（单位：%CH4）3.2.7信号输出类型：电流或频率。

3.2.8 信号输出范围：1mA～5mA(线形对应0%CH4～4.00%CH4)200H Z～1000 H Z (线形对应0%CH4～4.00%CH4)3.2.9报警方式：二极管间歇式声光报警；声音强度≥80dB；光强：能见度＞20m。

3.2.10 报警点设置： 0.50%CH4～2.50%CH4连续可调。

3.2.11 断电信号点设置： 0.50%CH4、0.75%CH4、1.00%CH4、1.25%CH4、1.50%CH4。

相应的复电点： 0.40%CH4、0.65%CH4、0.90%CH4、1.15%CH4、1.40%CH4。

3.2.12 信号传输距离：2 km。

3.2.13采样方式：限制扩散式。

3.2.14检测响应速度：≤30 s。

3.2.15热催化元件寿命：一年以上。

3.2.16 热导元件寿命：三年。

4 尺寸、重量4.1 外形尺寸：（190×114×57）mm3。

4.2 整机重量：700 g 。

4.3 外壳材料：不锈钢。

4.4外壳颜色：银白色。

5 使用、调校用前用户必须认真、仔细阅读本《使用说明书》，对KG9701型智能低浓度沼气传感器的主要性能、技术指标及主要功能有一个全面的了解，然后再进行具体的接线、使用及操作。

5.1 使用 5.1.1连接使用前用户首先要正确完成本传感器与所挂井下分站的连接。

将来自分站的专用的电缆接到传感器上。

具体方法是：将电缆航空插头的缺口对准温度传感器左侧上方的航空插座的相应位置，插入并旋紧，确保连接可靠。

5.1.2 电缆线及所连航空插头的接线及颜色规定：红色线——电源正极（电缆插头1号口） 蓝色线——电源负极（电缆插头2号口）白色线——恒流输出或频率输出（电缆插头3号口） 绿色线——断电信号（恒流）输出（电缆插头4号口） 5.1.3 航空插头的序号排列图：图4 传感器上的插座排列图 图5 电缆线上插头的序号排列图5.2 调校 5.2.1 零点调校方法一：按5.1.1的要求正确连接好传感器，接通电源，使传感器进入正常的工作状态。

预热20分钟后，在新鲜空气中观察传感器显示窗内的LED 数字显示是否为零，若有偏差，请将配套遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示“1”，然后再同时按动遥控器的上升键和下降键，使传感器显示窗的显示为零，即可完成传感器的校零工作。

方法二：传感器进入正常工作状态后，预热20分钟，在新鲜空气中观察传感器显示窗内的LED 数字显示是否为零，若有偏差，请将配套遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示“1”，然后再分别按动遥控器的上升键和下降键，使传感器显示窗的显示为零，即可完成传感器的校零工作。

5.2.2 精度调校在完成传感器的电气零点调节后，第二步是传感器的精度调校。

具体方法是：旋开传感器热催化元件气室顶部的防尘罩，将通气罩插入并罩住传感器元件粉末冶金气室的外部。

然后通入浓度约2.0%CH 4的标准沼气气体（或预先配制好的同浓度沼气气体），通气流量控制在200ml/分钟。

此时，传感器显示窗内的数字显示应与通入的沼气气体浓度值相同。

若有偏差，则请将遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示“2”，然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，直至显示窗内的显示值与实际通入的沼气气体浓度值相同为止。

5.2.3 报警点调校首先使传感器进入正常工作状态，然后将遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示“3”，然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，将显示窗内的数字（即报警点）调节为所需要的数值即可完成本传感器报警点的设置。

注：本传感器报警点的允许范围为：0.50%CH4～2.50%CH4。

5.2.4 断电点设定、调节待传感器入正常工作状态后，将遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示“4”，然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，将显示窗内的数字调节为所需要的断电点即可完成本传感器断电点设定。

断电点的等级分为： 0.50%CH4、0.75%CH4、1.00%CH4、1.25%CH4、1.50%CH4。

5.2.5 传感器内热催化电桥的零点偏离过大的调校将遥控器对准传感器的显示窗，同时按动遥控器上的三个按键持续数秒钟，然后立即按动选择键，使传感器显示窗内的小数码管显示为“1”。

用螺丝刀旋下传感器后盖上的紧固螺钉，打开传感器后盖，露出整机电路板。

再用专用小螺丝刀调节电路板上的零点电位器P1，使传感器的显示回到“0.00”即完成调校。

注：进行此项操作后，必须再用标准气体重新对传感器的精度进行校对后方可下井使用。

5.3 自检为了方便检查传感器工作是否正常，本传感器专门设计了自检功能。

具体的使用方法是：将遥控器对准传感器显示窗，按动遥控器上的选择键，使传感器显示窗内的小数码管显示“5”，此时传感器的显示值应为2.00，对应的输出信号值应为360Hz(或是1.80mA)。