甲烷传感器误报警发生原因分析及防范措施

甲烷传感器误报警发生原因分析及防范措施

一、甲烷传感器的分类

根据工作原理将甲烷传感器分为：催化燃烧式甲烷传感器、热导式甲烷传感器、红外吸收式甲烷传感器和激光式甲烷传感器。而我矿使用的低浓度甲烷传感器主要是催化燃烧式甲烷传感器。

二、催化燃烧式甲烷传感器工作原理

催化燃烧式甲烷传感器主要靠传感器下面进气嘴中的黑白元件进行检测工作。黑白元件由一个带催化剂的传感元件（俗称黑元件）和一个不带催化剂的补偿元件（俗称白元件）组成，黑白元件的结构、尺寸完全相同，但白元件表面没有催化剂，仅仅给黑元件作为环境温度补偿使用。这两个元件以铂丝为材料作为电阻和电路板上的另外两个固定电阻构成一个电桥电路，正常情况下在无瓦斯环境中电桥处于平衡状态，传感器显示为零；在有瓦斯的环境中，黑元件在催化剂的作用下发生无焰燃烧，使黑元件温度升高，黑元件铂丝线圈电阻增大，在0%--4%CH4的瓦斯浓度范围内，电阻变化值与瓦斯浓度值成线性变化，因黑元件电阻变化使电桥失去平衡，传感器显示一个相应的数值，即可定义为相应的瓦斯浓度值。当然，在工作现场由于环境温度的变化也会使铂丝线圈电阻发生变化，为克服环境温度变化对甲烷浓度测量的影响，在电桥电路中引入了与黑元件结构、尺寸完全相同的白元件，白元件由于表面没有催化剂，遇到瓦斯表面不会燃烧，白元件铂丝线圈电阻变化仅与环境温度有关，尽而起到抵消黑元件受环境温度变化影响的作用，保证甲烷传感器在各种环境温度下的正常检测使用。黑白元件及工作原理如图：

三、催化燃烧式甲烷传感器误报警的原因、典型事故及预防措施

在有瓦斯的环境中使用时间过长、传感器进水或长时间震动等都能影响到黑白元件的寿命或使测量电桥失去平衡，引起误报警事故。结合催化燃烧式甲烷传感器工作原理及监控系统多年管理经验，对发生甲烷传感器误报警的原因归结为以下几点：