矿井通风传感器

矿井通风传感器

一、教学目的要求

1、熟悉矿井通风传感器的作用，了解矿井通风传感器的主要技术指标；

2、熟悉矿井通风传感器的设置位置，掌握矿井通风传感器的安装。

二、相关内容

矿井通风系统是矿井安全生产的重要部分，风量、风速、风压、温度等是通风系统的重要参数。因此，对矿井通风进行监测是矿井安全监测的重要内容之一，矿井通风传感器是矿井安全监测的重要仪器和设备。从事采掘生产的职工，一定要掌握矿井通风传感器的基本知识，会设置常用矿井通风传感器。

矿井通风监控系统主要监测风速、风量、负压、湿度、温度、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停、工作电压、工作电流等参数。

（一）传感器简介

煤矿安全监测的主要内容包括对井下CH4、CO、O2、CO2等气体浓度的检测，对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测，对生产设备运行状态的监测、监控等。

煤矿安全监测主要通过检测仪器来实现。一个简单的检测仪器通常由传感器、信号变换电路及电源等部分构成。

借助于敏感元件，对被测物理量进行检测和信号变换，输出模拟量或开关量信号的装置，称为传感器。传感器主要由敏感元件、转换器件、测量及变换电路和电源等组成，如图9-1所示。其主要特性有：

(1)量程量程是传感器的主要输人特性，在实际应用中经常遇到。量程是指传感器所允许测量的被测物理量的量值范围。一般用传感器允许测量的物理量的上、下极限来表示，其中上限值又称为满量程值。如低浓度甲烷传感器的量程为0～4.0％，风速传感器的量程为0. 3～15 m/s等。在使用中，如果被测物理量超出了传感器所规定的量程范围，将会造成较大的测量误差或传感器的损坏。

(2)精度任何传感器的测量结果都是被测物理量的近似表示，为表示传感器的测量结果与被测物理量的近似程度，引人了精度的概念。精度表示传感器的测量结果与被测实际值的接近程度。精度一般是在校验或标定的过程中确定的。此时，实际值的测量是靠其他更精确的仪器或工作基准给出的。

精度一般用极限误差来表示（如压力传感器的精度可表示为±1 kPa)，或用极限误差与满量程值之比按百分数给出（如压力传感器的精度可表示为±1％）。

(3)迟滞由于物理惯性，传感器在输人量增大（正行程）或减小（反行程）时，对应同一输人值的输出值是不相同的。为表示传感器在输人量增大（正行程）或减小（反行程）时对应同一输人值的输出值的差异，引人了迟滞的概念。迟滞是指传感器在输人量增大（正行

程）或减小（反行程）时，输出／输人曲线不重合的程度。

(4)重复性由于传感器的老化和磨损，在相同的工作状态下，重复地输人一个相同的值时，传感器的输出是不相同的。重复性是指传感器在相同的工作状态下，重复地输人一个相同的值时，其输出的一致性程度。

(5)线性度为了标定和数据处理，一般要求传感器的输人和输出成线性关系，并能准确地反映被测物理量的实际值。一般用所测得的输出／输人标准曲线与理论拟合直线的偏差和满量程输出值的百分比来表示。

(6)灵敏度灵敏度是传感器的输出增量与输人增量之比，一般用拟合直线的斜率来表示。（二）《规程》的有关规定

《规程》第106条规定：矿井必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。

《规程》第175条规定：装备矿井安全监控系统的矿井，每一采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器，主要通风机的风铜应设置压力传感器；开采容易自燃和自燃煤层的矿井，应设置一氧化碳传感器和温度传感器；主要通风机、局部通风机应设置设备开停传感器，主要风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。

（三）矿井通风传感器

常用的矿井通风传感器如下。另外，还有风筒状态传感器、光电烟雾传感器、温湿度组合式传感器等。

1、矿井通风传感器

（1）矿井通风传感器——GF15型风速传感器

传感器：GF15型风速传感器

主要技术指标：防爆标志：矿用本质安全型：Exib I

测量范围：风速0.3～15 m/s

允许误差：±0.3 m/s

输出信号：200～1000 Hz

显示：风速，三位LED就地显示

工作电压：本安DC18 V

工作电流：＜100 mA

外形尺寸及质量：180 mm×137 mm×57 mm，约1 kg

适用范围及特点：主要用于煤矿井下各种坑道、风口、扇风机井口等处风速、风量的监测，以确保井下的通风安全。具有技术先进、使用方便、稳定可靠的特点，与其他煤矿监测系统相兼容；

（2）矿井通风传感器——GW45型温度传感器

传感器：GW45型温度传感器

主要技术指标：防爆标志：矿用本质安全型：Exib I

测量范围：－5～＋45℃

测量误差：±1. 5℃

输出信号：200～1000 Hz

响应时间：≤20 s

工作电压：本安DC18 V

工作电流：≤80 mA

外形尺寸及质量：180 mm×137 mm×57 mm，约1 kg

适用范围及特点：主要用于测量煤矿井下的环境温度，以便监视火灾发生，同时也可用于其他场所的温度测量，并可与其他型号的监控系统配套使用；

（3）矿井通风传感器——GP5型差压传感器

传感器：GP5型差压传感器

主要技术指标：防爆标志：矿用本质安全型：Exib I

测量范围：0～5 kPa

遥控距离：0～6 m

测量误差：±2％

工作电压：本安DC18 V

工作电流：≤100 mA

显示：三位数码管，显示精度0. 01 kPa

输出信号：200～1000 Hz

外形尺寸及质量：180mm×137 mm×57mm，约1 kg

适用范围及特点：GP5型差压传感器可对矿井风机、风门密闭、通风巷道等地的差压进行连续监测，可以实时地显示被测点的差压值，同时可与其他煤矿监测系统相兼容；