GJ40A型甲烷传感器使用说明书

产品使用说明书
GJ40A型甲烷传感器
执行标准：GB3836-2000、AQ6206-2006、Q/MAS1-2011 版本号：Ver2.0
出版日期：2011.03.01
重庆梅安森科技股份有限公司
警示：维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的电气参数、规格和型号！
本安关联产品不得随意改变配置！
一、概述
GJ40A型甲烷传感器(以下简称传感器)能用于煤矿井下或其他有甲烷气体的场所，监测环境甲烷浓度，并连续自动地将甲烷浓度值转换成标准电信号传送给关联设备，具有就地显示甲烷浓度值，超限声光报警等功能。

该传感器经国家防爆检验机关进行联机检验后, 可与国内各类型监测系统及断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套，适宜在煤矿采掘工作面、机电硐室，回风巷道等地点固定使用。

本产品的关联及配套设备见附录A
产品的型号定2义如下：
G J 40 A
改型编号
测量范围
甲烷
传感器
二、工作原理
该传感器以多功能超低功耗单片机为中央处理单元、放大电路、数字显示、声光报警、信号输出等单元电路组成，框图如下：
图 1 传感器电路原理框图
传感器电路采用单片机设计，能就地显示检测甲烷浓度值，同时输出频率信号(电流信号)，供远程采集；能遥控调校零点和灵敏度，并具备故障自检功能，给使用和维护带来很大的方便。

传感器的电源电路采用开关电源，整机功耗低，有利于提高分站和传感器之间的传输距离。

传感器结构设计充分考虑能在恶劣环境下使用,在结构强度和防水性能方面都采取了有效的措施，同时还特别加大了接口连接器的尺寸，提高了敏感元件的热平衡效果,
保证传感器能稳定可靠的工作。

三、技术特征
1、适用条件
温度: （0～40）℃；
相对湿度: ≤98 %RH；
大气压力: (80～116) kPa；
风速: 不大于8m/s。

贮存温度为（-40～60）℃。

适用于煤矿井下有甲烷、煤尘爆炸危险环境中。

2、主要技术指标：
测量范围：0.00%CH
4～40.0%CH
4
显示值稳定性:
在（0.00-4.00）%CH
4
范围内，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号
值（换算为甲烷浓度值）变化量不超过0.04%CH
4。

在（4.00-40.0）%CH
4
范围内，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值
（换算为甲烷浓度值）变化量不超过0.4%CH
4。

基本测量误差: 0.00%CH
4～1.00%CH
4
≤±0.10%CH
4
1.00%CH
4～3.00%CH
4
≤真值的±10%
3.00%CH
4～4.00%CH
4
≤±0.30%CH
4
4.00%CH
4～10.00%CH
4
≤真值的±10%
显示方式：四位红色数码管显示
第一位：功能显示;
1-热催化调零
2-调热催化灵敏度
3-热导调零
4-调热导灵敏度
3-调报警点
6-调断电点
7-调断电恢复值
8-自检
后三位：测量数值显示;(％CH
4
)
信号输出：频率：200Hz～2000Hz（脉冲宽度大于0.3ms）（优选）；
电流：1mA ～10mA .DC
其电流量或频率量与甲烷浓度值的对应关系如表1所示。

传感器到分站的最大传输距离：2.0 km；(MHY电缆，电缆分布参数：分布电容：≤0.06μF/km；分布电感：≤0.8mH/ km；直流电阻：≤12.8Ω/km)。

报警方式：二级间歇式声光报警
声强≥85dB
光强：能见度>20m
报警点范围：0.0%CH
4～4%CH
4
连续可调。

采样方式：扩散式
元件检测反应速度：≤20s
热催化元件寿命：一年以上
额定工作电压：18V.DC
最大工作电流：≤110mA（18V.DC）
电压波动范围：9V.DC～24V.DC
防爆型式：矿用本质安全兼隔爆型
防爆标志：ExibdⅠ
3、外型特征：
外壳材料：不锈钢
外壳颜色：金属光泽
外形尺寸：295×150×60 (mm)
重 量：1.85kg 四、结构和安装
传感器主机的机壳采用不锈钢材料制造，整机防尘防水性能好。

敏感元件采用微型限制扩散式气室，报警灯采用高亮度红色发光管。

仪器正面为四位红色数码管显示测量值。

整个设计新颖、体积小、调节方便。

图2 传感器示意图
五、操作使用(仪器的操作需要使用配套的YHT1通用遥控器) 1、传感器接线
传感器的接线使用产品配套的电缆，延长距离时须使用本安接线盒再配接适宜的矿用信号电缆。

连接插头时先将插头缺口对插座上的凸棱，插紧后上好锁紧环即可。

信号接通后，数码显示的左下角红色指示灯亮。

传感器电源信号电缆接线定义如下： 红色线──电源正极(电缆插头1脚) 蓝色线──电源负极(电缆插头2脚)
白色线──频率(电流)信号输出 [485A] (电缆插头3脚) 绿色线──断电信号输出 [485B] (电缆插头4脚) 2、传感器的调校
功能选择 上升调节 下降调节
提手
电源及信号插头
显示 S2
S1
使传感器进入工作状态，在新鲜空气中预热20分钟后。

同时按遥控器“S1”、“S2”、“▼”键复位。

（注:以下序号仅代表调校先后顺序）
1）、零点调节
A、硬件调零：
●低端：在正常监控条件下，将遥控器对准传感器显示窗,按住遥控器的“S1”
键,调节主板上电位器RP1使传感器显示在±10范围内（或调节电位器RP1使主板上C30两端间的电压差为0）。

若最后一位数码管的小数点亮，代表显示值为负值。

●高端：在正常监控条件下，将遥控器对准传感器显示窗,按住遥控器的“S1”
和“S2”键, 调节主板上电位器RP2使传感器显示在±10范围内（或调节电位器RP2使主板上C33两端间的电压差为0）。

若最后一位数码管的小数点亮，代表显示值为负值。

B、软件清零
●低端：将遥控器对准传感器显示窗，按动遥控器上的“功能”键，使第一位
数码管显示为“1”，同时按下“▲”键和“▼”键进行低端清零。

●高端：继续按动遥控器的“功能”键，使第一位数码管显示为“3”，同时按
下“▲”键和“▼”键进行高端清零，再按动“功能”键，循环退出菜单。

2）高浓段灵敏度调节：
在电气零点调节完成后，按动遥控器的“功能”键，使第一位数码管显示为“4”。

通入浓度在20.00%左右标准甲烷气样，气体流量控制在250mL/min左右,待传感器显示稳定后，按遥控器的“▲”键或“▼”键调整传感器显示值，让传感器的显示值与通入的标准甲烷浓度值一致。

传感器稳定后按遥控器“功能”键，循环退出菜单。

3）低端段灵敏度调节：
在高浓段灵敏度调节后，按动遥控器的“功能”键，使第一位数码管显示为“2”。

通入浓度在2.00%左右标准甲烷气样，气体流量控制在250mL/min左右,待传感器显示稳定后，按遥控器的“▲”键或“▼”键调整传感器显示值，让传感器的显示值与通入的标准甲烷浓度值一致。

传感器稳定后按遥控器“功能”键，循环退出菜单。

4) 报警点的调节:
按动遥控器的“功能”键，使第一位数码管显示为“5”，然后按“▲”键或“▼”
键，可调节报警点。

5）断电点的调节:
按动遥控器的“功能”键，使第一位数码管显示为“6”，然后按“▲”键或“▼”键，可调节断电点。

6）复电点的调节:
按动遥控器的“功能”键，使第一位数码管显示为“7”，然后按“▲”键或“▼”键，可调节复电点。

7）自检功能:
该功能可检验仪器工作是否正常。

按动遥控器的“功能”键，使第一位数码管显示为“8”，此时仪器显示2.00，传感器输出600HZ频率信号，同时传感器发出声光报警，并输出断电控制信号。

若调试或使用传感器的过程中，在进行软件清零或其他操作后，出现“2.-L”或“2.-H”,说明敏感元件的测量电桥零点偏移过大，应重新对传感器进行零点调节和灵敏度调节。

注意：任何调整进行后，都必须按动遥控器上的功能键，使第一位数码管显示功能号循环直至消失后才会生效。

六、典型故障处理：
1）当仪器显示LLL时，热催化元件可能断丝，请测量判断后予以更换。

2）当仪器显示HHH时，表示传感器进入超限保护状态。

也可能是断丝了
3）遥控问题
如传感器接受不到遥控信号,首先检查遥控器电池是否有电,确认有电后在更换传感器线路板数码管旁的红外接收头(IC5)。

如数码管功能位数字乱跳而无法控制,也可更换IC5。

4）在传感器显示时分/月日与标准时间有误差或显示乱码（一般是时钟芯片内部寄存器末正确初始化）时，需重新设置时间即可恢复。

也可能是CPU板上的电池没电了。

具体设置方法如下：维修人员打传感器后盖，先按下CPU板上K1键再同时按遥控板上功能键（最前面一位数码管显示“1”后即可松开K1键），使仪器最前面一位数码管显示为“9”，通过上升或下降键调节“小时”值，使其显示与标准时间相符即可；按动功能键使仪器最前面一位数码管显示为“A”，通过上升或下降键调节“分”值，使其显示
与标准时间相符即可；按动功能键使仪器最前面一位数码管显示为“b”，通过上升或下降键调节“月”，使其显示与标准时间相符即可；按动功能键使仪器最前面一位数码管显示为“C”，通过上升或下降键调节“日”，使其显示与标准时间相符即可。

5）当供电电压显示值、温度显示值与实际值偏差较大时，主要原因是其灵敏度偏差之故，只需重新标校后即可。

具体标校方法如下：维修人员打传感器后盖，先按下CPU板上K1键再同时按遥控板上功能键（最前面一位数码管显示“1”后即可松开K1键），使仪器最前面一位数码管显示为“d”通过上升或下降键调节电压测量灵敏度使其显示值与实际值符即可；按动功能键使仪器最前面一位数码管显示为“E”，通过上升或下降键调节温度测量灵敏度使其显示值与实际值符即可。

七、维护及保养
1)在使用前请先仔细阅读说明书，按照操作步骤进行。

在没有标准信号源的情况下不得调节传感器零点和灵敏度。

2)传感器应指定专人维护和保养，维护人员须经过专业培训。

3)仪器的零点和灵敏度要定期调校，一般为每一周一次。

若未超差时可继续使用。

4)应及时擦拭、清扫传感器气室内部及仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。

5)使用中避免猛烈碰撞。

八、运输及贮存
传感器在运输过程中须包装完好，避免雨雪直接淋袭，可适于公路、铁路、航空、水路运输。

传感器应存放在通风良好，无腐蚀性气体的库房内。

九、装箱清单：
GJ40A型甲烷传感器 1台
内六角扳手 1只
调试通气罩 1只
用户手册 1本
单头四芯电缆-1250电缆 1根
合格证 1张
遥控器 1个
附录A 关联、配接及配套设备。