GJG100J矿用激光甲烷传感器说明书.docx
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GJG100J矿用激光甲烷传感器说明书
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为了保证安全并获得最佳效能，在安装、使用产品前，请务必详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。
GJG100J矿用激光甲烷传感器
使用说明书
执行标准：
GB3836-2010
AQ6211-2008
Q/NCS015-2016
宁波创盛仪表有限公司
NINGBOTRUNSUNINSTRUMENTCO﹒，LTD.
安标编号：
MFB170040防爆合格证号：
320161115
版本号：
VER1.1颁布日期:
2016.08.15
警告：
本传感器检修时不得改变本安电路和本安电路有关的元器件的电气参数、规格和型号，本安产品不得随意与其他未经联检的设备连接。
在井下或危险场所采样过程中，严禁打开机盖，出现故障应返回地面请专职人员维修。
GJG100J矿用激光甲烷传感器
一概述
1.1产品特点、主要用途及使用范围
GJG00J矿用激光甲烷传感器（以下简称传感器）采用光谱吸收原理测量甲烷气体浓度，测量精确，工作稳定，无需用户校准，可长期在线工作。
传感器输出标准的频率信号或RS485数字信号，可以与监控分站等其它控制器联机使用，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。
1.2使用环境条件
a）环境温度：
0℃～＋40℃；
b）平均相对湿度：
不大于95%（＋25℃）；
c）大气压力：
80kPa～116kPa；
d）无显著振动和冲击的场合；
e）煤矿井下有甲烷、煤尘爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的混合气体。
1.3关联设备见附录A.1。
1.4防爆型式：
矿用本质安全型，防爆标志：
ExiaⅠMa。
1.5型号及命名
GJG100J
激光原理
测量范围：
（0%～100%）CH4
光学原理
甲烷
传感器
二结构特征、工作原理、接线示意图
2.1结构特征
传感器采用密封结构的不锈钢壳体，在壳体侧面和底面分别设有电缆接口和测量进气口，壳体顶部设有报警灯。
壳体上部留有悬挂把手，安装方便。
2.2工作原理
传感器由激光测量探头、信号处理电路，主控制器，电源调理电路，信号输出电路等组成。
激光测量探头由主板提供稳定电源，内部电路驱动激光管产生甲烷气体特征吸收激光。
激光经过测量室后被探测器接收，经光电转换后由单片机处理，计算激光强度的变化，并换算为气体浓度。
主控制器对信号进行处理运算得到甲烷浓度，显示在液晶屏或数码管上，同时控制信号输出电路输出标准的频率信号或RS485数字信号。
2.3原理框图
2.4接线示意图
（1）传感器留有4芯电缆引线，信号定义如下：
序号
线缆颜色
定义
1
红线
电源正
2
蓝线
电源负
3
白线
频率信号输出（485+）
4
绿线
断电输出（485-）
2.5尺寸、重量
a）外形尺寸：
260mm*150mm*65mm（长X宽X厚）
b）重量：
1Kg。
三技术特性
3.1工作电压9～24V
3.2工作电流≤100mA／18VDC
3.3测量范围及基本误差
测量范围
基本误差
0.00～1.00%CH4
±0.06%CH4
1.00～100%CH4
真值的±6%CH4
3.4输出制式
a）频率：
200～1000Hz（对应0～4%CH4和0-100%CH4）、200～1000，1200～2000Hz（对应0～4～40%CH4）、200～1000～2000HzHz（对应0～10～100%CH4），脉冲宽度大于0.3ms
b）RS485数字信号：
2400bps
3.5传输距离
当使用如下参数的电缆时,频率信号传输距离≥2000m，数字信号传输距离≥6000m。
电缆参数：
R≤12.5Ω/千米，L：
0.8mH/km，C：
0.06µF/km。
3.6本安参数：
Ui：
19.2V；Ii：
0.85A；Ci：
1.1μF；Li：
35μH。
3.7稳定性：
不小于180天
四功能设置与校准
4.1功能概述
上电后传感器显示预热时间，小数码管和大数码管一起显示4位时间，小数点前为分钟，小数点后为秒。
倒计时60S预热完成后默认显示甲烷浓度测量值，左侧的小数码管不显示，信号输出接通后左侧信号灯点亮，右侧3位大数码管显示甲烷浓度值。
按遥控器的功能键进入相应的设置状态，此时小数码管显示的是功能码，大数码管显示的是操作数值或标志。
小数码管显示的功能码定义如下：
1——调试信号输出，模拟甲烷浓度范围0.00~9.99%；
（该功能可以做为模拟断电试验用）
2——调试信号输出，模拟甲烷浓度范围10.0~99.9%；
3——零点校准；
4——灵敏度校准，标准气体浓度范围0.00~9.99%；
5——灵敏度校准，标准气体浓度范围10.0~99.9%；
6——输出频率信号设置；
（出厂默认设置：
甲烷浓度0~4%对应频率200~1000Hz）
7——报警值设定，数值范围0.00~9.99%；
（出厂默认报警值：
1.00%）
8——报警值设定，数值范围10.0~99.9%；
9——断电值设定，数值范围0.00~9.99%；
（出厂默认断电值：
1.00%）
A——断电值设定，数值范围10.0~99.9%；
b——复电值设定，数值范围0.00~9.99%；
（出厂默认复电值：
0.98%）
C——复电值设定，数值范围10.0~99.9%；
d——恢复出厂设置。
P——密码输入。
E——错误代码。
4.2调试信号输出
传感器可模拟输出一定的甲烷浓度对应的频率或数字信号供与之连接的主机进行断电控制功能调试。
4.2.1模拟低浓甲烷（浓度范围0.00~9.99%）。
传感器开机后在默认的测量显示界面下按遥控器的功能键使小数码管显示“1”，大数码管不显示，按遥控器的确定键进入调试信号输出状态，此时小数码管显示1，大数码管显示3位甲烷浓度值。
在该界面下按遥控器的功能键改变模拟的甲烷浓度数字位置，按增加或减少键改变该数字位的值，使显示的甲烷浓度为需要的数值，传感器的信号输出端便会输出当前显示的甲烷浓度对应的频率或数字信号供主机调试。
按遥控器的确定键退出调试信号输出状态并返回默认界面。
4.2.2模拟高浓甲烷（浓度范围10.0~99.9%）
除小数码管显示的功能码为“2”外，其它操作方法与4.2.1相同。
4.3零点校准
传感器零点校准时应在新鲜空气中进行。
零点校准时需要输入正确的密码（默认密码123），否则无法进入标定状态。
传感器开机后在默认的测量显示界面下按遥控器的功能键使小数码管显示“3”，大数码管不显示，按遥控器的确定键进入密码输入状态，小数码管显示“P”，大数码管显示3位密码数字。
在该界面下按遥控器的功能键改变密码位置，再按增加或减少键改变对应密码位的数字使输入的密码为已设定的密码时，按遥控器的确定键进入零点标定界面，小数码管显示“3”，大数码管显示“---”。
在该界面下按遥控器的确定键完成零点校准。
4.4灵敏度校准
4.4.1标准气体浓度范围在0.00~9.99区间
传感器灵敏度校准时应通入已知浓度的标准气体。
灵敏度校准时需要输入正确的密码（默认密码123），否则无法进入标定状态。
传感器开机后在默认的测量显示界面下按遥控器的功能键使小数码管显示“4”，大数码管不显示，按遥控器的确定键进入密码输入状态，小数码管显示“P”，大数码管显示3位密码数字。
在该界面下按遥控器的功能键改变密码位置，再按增加或减少键改变对应密码位的数字使输入的密码为已知的密码时，按遥控器的确定键进入灵敏度校准界面，小数码管显示“4”，大数码管显示3位甲烷浓度值。
按遥控器的功能键改变数字位置，按增加或减少键改变对应的数字，使显示浓度与已知标准气体的浓度相同，按遥控器的确定键完成灵敏度校准。
4.4.2标准气体浓度范围在10.0~99.9区间
除小数码管显示的功能码为“5”外，其它操作方法与4.4.1相同。
4.5输出频率信号设置
传感器开机后在默认的测量显示界面下按遥控器的功能键使小数码管显示“6”，大数码管不显示，按遥控器的确定键进入密码输入状态（默认密码123），小数码管显示“P”，大数码管显示3位密码数字。
在该界面下按遥控器的功能键改变密码位置，再按增加或减少键改变对应密码位的数字使输入的密码为已知的设定密码时，按遥控器的确定键进入输出频率信号设置界面，此时小数码管显示“6”，大数码管显示频率输出信号类型码“F01”~“F04”，按遥控器增加和减少键改变类型码为需要的类型，按遥控器的确定键完成频率信号设置。
类型码与频率信号类型的对应关系为：
F01：
甲烷浓度0~4%对应频率200~1000Hz
F02：
甲烷浓度0~100%对应频率200~1000Hz
F03：
甲烷浓度0~4%~40%对应频率200~1000Hz,1200~2000Hz
F04：
甲烷浓度0~10%~100%对应频率200~1000~2000Hz
4.6报警值、断电值、复电值设置
4.6.1报警值范围在0.00~9.99区间
传感器开机后在默认的测量显示界面下按遥控器的功能键使小数码管显示“7”，大数码管不显示，按遥控器的确认键进入密码输入状态，小数码管显示“P”，大数码管显示3位密码数字。
在该界面下按遥控器的功能键改变密码位置，再按增加或减少键改变对应密码位的数字使输入的密码为已知的密码时，按遥控器的确定键进入报警值设置界面，小数码管显示“7”，大数码管显示当前的3位报警浓度值（因显示的是原来的报警浓度值，所以数字不闪烁，数值范围可能超过9.99）。
按遥控器选择键使数字闪烁或改变数字位置，增加和减少键改变数值，使显示的报警浓度值为需要的数值，按遥控器的确定键完成报警值设定。
4.6.2报警值范围在10.0~99.9区间
除小数码管显示的功能码为“8”外，其它操作方法与4.6.1相同。
4.6.3断电值和复电值设置。
断电值、复电值的设置与报警值设置方法相同，只是小数码管显示的功能码不同。
具体的功能码见4.1所述。
4.7恢复出厂设置
如因误操作导致参数错误而无法正常使用时，可通过遥控器操作使仪器恢复出厂设置。
操作方法如下：
传感器开机后在默认的测量显示界面下按遥控器的功能键使小数码管显示“d”，大数码管不显示，按遥控器的确定键进入密码输入状态，小数码管显示“P”，大数码管显示3位密码数字。
在该界面下按遥控器的功能键改变密码位置，再按增加或减少键改变对应密码位的数字使输入的密码为已知的密码时，按遥控器的确定键进入恢复出厂设置界面，小数码管显示“d”，大数码管显示“FFF”,按遥控器的确定键完成操作。
4.8故障及提示代码
（1）探头故障：
数码管显示“E001”；
（2）校准故障：
数码管显示“E002”；
（3）校准完成：
数码管显示“AAA”；
五使用注意事项
5.1传感器安装时建议采用吊挂式安装，确保进气口垂直朝下，可以更好的避免粉尘和水汽污染。
5.2传感器的激光探头内部具有精密光电子零部件，维修时请勿打开探头部分。
六运输、贮存
6.1包装后的传感器在运输过程中应避免雨、雪直接淋袭，并防止剧烈震动。
6.2包装好的传感器能适应于温度为-5℃—+40℃,相对湿度不大于90%的环境中,但不得露天存放，存贮期不能超过一年。
七开箱及检查
7.1开箱注意：
开箱时应保证箱体在标示的向上位置，即正置，开箱操作力度适中，避免产品损坏。
7.2检查内容：
首先找到装箱清单，并按装箱清单检查相应物品数量、规格，检查应有备附件，防爆合格证、产品合格证、安全标志证，产品说明书等技术资料。
八订货须知
8.1订货时请写明型号、数量、供货日期、到站。
8.2一年内凡属质量问题，本公司免费维修及退换，并保证向用户提供维修所必需的零部件。
8.3若有特殊要求可来人来函，本公司将尽量满足要求。
附录A.1关联设备、配套设备
型号
名称
防爆型式
防爆标志
安全标志
防爆合格证号
生产单位
KDW660/24B（A）
隔爆兼本安型直流电源
矿用隔爆兼本质安全型
Exd[iaMa]
[ib]IMb
MAA100069
320100842
中煤科工集团重庆研究院有限公司
KDW0.3/660（B）
隔爆兼本安型直流电源
矿用隔爆兼本质安全型
Exd[iaMa]
[ib]IMb
MAA070018
320150974
重庆梅安森科技股份有限公司
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