KGF2矿用风量传感器企标江苏三恒要点.docx
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KGF2矿用风量传感器企标江苏三恒要点
ICS：
D
备案号：
Q
江苏三恒科技股份有限公司企业标准
Q/3204JSSH144-2012
KGF2矿用风量传感器
KGF2airvolumesensor
2012-11-15发布2012-11-15实施
江苏三恒科技股份有限公司发布
前言
本标准参照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写》而编制，同时参照部分国家标准和行业标准进行制定的。
本标准防爆性能遵守GB3836.1-2010《爆炸性环境第1部分：
设备通用要求》、GB3836.4-2010《爆炸性环境第4部分：
由本质安全型“i”保护的设备》；技术指标遵守MT209-90《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》、MT210-90《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法》、MT448-2008《矿用风速传感器》编写（其中抗干扰、可靠性除外）。
本标准由江苏三恒科技股份有限公司提出并起草。
本标准由江苏三恒科技股份有限公司研发中心归口。
3144256866
本标准主要起草人：
毕成模、杨皆沈。
153********
KGF2矿用风量传感器
1范围
本标准规定了KGF2矿用风量传感器的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。
本标准适用于KGF2矿用风量传感器（以下简称传感器）。
2规范性引用文件
下列文件中条款通过本标准的引用而成为本标准条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T191-2008包装贮运图示标志
GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验A：
低温
GB/T2423.2电工电子产品试验环境第2部分：
试验方法试验B：
高温
GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程试验Db：
交变湿热试验方法
GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验Ea和导则：
冲击
GB/T2423.8电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验Ed：
自由跌落
GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验Fc和导则：
振动（正弦）
GB3836.1-2010爆炸性环境第1部分：
设备通用要求
GB3836.4-2010爆炸性环境第4部分：
由本质安全型“i”保护的设备
MT/T154.10煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法
MT210-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法
AQ1043-2007矿用产品安全标志标识
GB/T9969-2008工业产品使用说明书总则
GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）
GB/T10111-2008随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序
GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）
MT448-2008矿用风速传感器
MT/T772煤矿监控系统主要性能测试方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1超声波漩涡式风速传感器supersonicvortexsensor
根据卡曼涡街原理利用超声波束被漩涡调制量的变化来测量风速的传感器。
3.2显示值displayedvalue
传感器显示的测量数值。
3.3零点zeropoint
传感器在空气中正常工作时的显示值。
3.4标定点calibratedpoint
传感器为满足测量准确度所选择的标准风速值。
3.5基本误差basicerror
在正常试验条件下确定的传感器测量误差值。
3.6稳定性stability
在规定的工作条件和时间内，传感器的零点和标定点保持在允许变化范围内的性能。
4型式、分类、型号
4.1型式
以卡曼涡街为基本原理，利用超声波束被漩涡调制量的变化来测量风速的传感器。
4.2分类
测量范围：
风速0.3m/s～15m/s，（可换算为0～600m3/s风量，坑道截面积在0～40.m2任意设置）
4.3型号
KGF2
登记序号
风速、风量
矿用传感器
4.4结构
风量传感器的结构见图1。
4.5外形尺寸和重量
图1
4.5.1外形尺寸（长×宽×高）：
134mm×312mm×82mm。
4.5.2重量：
约1.4kg。
5技术要求
5.1一般要求
5.1.1传感器产品应符合本标准的要求，并按照规定程序和国家授权的检验机构批准的图样和技术文件制造。
5.1.2传感器与关联设备配套，须经国家有关部门授权的防爆机构联检合格。
与传感器配套的关联设备应具有有效期内的矿用产品安全标志证书。
5.1.3防爆型式：
矿用本质安全型，防爆标志：
ExiblMb。
5.2工作环境
传感器应在下列环境下正常工作：
a）温度：
0℃～40℃；
b）相对湿度：
≤98%RH；
c）大气压力：
80kPa～116kPa；
d）无显著震动、冲击和淋水的场合；
e）煤矿井下有爆炸性气体混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。
f）贮存温度：
-40℃～+60℃
5.3输出信号制式
5.3.1选用下列信号制：
a）电流：
DC1mA～5mA（负载电阻0Ω～500Ω）；
b）频率：
200Hz～1000Hz；脉冲宽度大于0.3ms，脉冲幅度：
高电平状态输出电压≥3V（拉出电流为2mA时）；低电平状态：
输出电压≤0.5V。
5.3.2传感器具有声光报警功能：
a）报警点应能在测量范围内任意设置，上、下报警点设定值的差值应大于3m/s；
b）声信号响度在距其1m远处应不小于80dB，光信号应能在20m处清晰可见（没有强光）。
5.4传感器外观及结构
5.4.1传感器外壳采用不锈钢板制作，并有适合井下安装条件的悬挂或支撑结构，转换部分应具有专用悬挂结构。
5.4.2传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。
5.4.3传感器的表面涂层、镀层不应有明显斑点、气泡、裂纹和伤痕。
5.4.4传感器外壳、接插件及零件均应采取防腐措施，涂、镀层应均匀、牢固、颜色一致，印刷电路
板至少涂覆两次三防（防腐、防霉、防潮）绝缘漆。
5.5传感器以m/s表示测量值，四位数码显示，第一位数码管显示功能码，后三位数码管显示风速，分辨率为0.1m/s。
5.6基本误差：
不大于±0.3m/s。
5.7工作频率波动温度试验
在0～40℃范围内，风速敏感元件中超声波的工作频率波动量应不大于±3KHz。
5.8工作电源
5.8.1额定工作电压：
18VDC。
5.8.2电压波动范围：
DC12～25V
5.8.3工作电流：
不大于100mA。
5.9传感器使用电缆的单芯截面积为1.5㎜2时，传感器与关联设备的传输距离不小于2km。
5.10工作稳定性
传感器连续工作15d后的基本误差应不超过5.6的规定。
5.11传感器接线端子与外壳之间，在常态下的绝缘电阻应不低于50MΩ,在交变湿热试验后，应不小于
1.5MΩ。
5.12传感器接线端子与外壳之间应能承受500V，历时1min绝缘介电强度试验而无击穿和闪烁现象，且漏电流应不大于5mA。
5.13传感器经贮存温度试验后，应符合5.6的要求。
5.14传感器经交变湿热试验后，应符合5.6、5.11、5.12的要求。
5.15传感器经振动试验后，接插件和零部件应无松动和脱落，并符合5.6的规定。
5.16传感器经冲击试验后，应无损坏痕迹，接插件和零部件应无松动和脱落，并符合5.6的规定。
5.17传感器经跌落试验后，接插件和零部件应无松动和脱落，并符合5.6的规定。
5.18防爆要求
5.18.1传感器外壳的防护性能应符合GB4208中防护等级IP54的规定。
5.18.2传感器在正常工作和故障状态下，其最高表面温度应不超过150℃。
5.18.3传感器应传感器应通过火花点燃试验。
5.18.4传感器的电气间隙、爬电距离应符合GB3836.4的有关规定：
a）本安电路裸露导体与地之间及本安电路裸露导体之间的电气间隙和爬电距离应不小于3mm；
b）接线端子间及其与外壳间的距离须不小于3mm，爬电距离须不小于3mm；
c）印制电路板绝缘涂层下的爬电距离应不小于1mm。
5.18.5本安参数：
Ui：
24.5VIi：
100mADC。
6试验方法
6.1试验条件
6.1.1除环境试验或有关标准中另有规定外，应在下列环境条件中进行：
a）温度15℃～35℃；
b）相对湿度：
45%～75%RH；
c）大气压力：
86kPa～106kPa；
d）仪器通电传感器充分稳定后方可进行检验；
e）每项试验过程中不允许调整。
6.1.2试验用主要设备、仪器
6.1.2.1标准风洞
试验应在下列标准风洞要求条件下进行：
A）风洞风速范围：
0.2m/s～25m/s；
b）风洞工作段气流不均度不大于1.5%，不稳定性不大于0.5%；
c）风洞试验段水力直径应大于300mm，同时大于传感器至于风流中部件水力半径的5倍。
6.1.2.2皮托管系数为1.004～0.998，偏差不大于0.5%；
6.1.2.3微压计的测量范围0Pa～2500Pa，精度0.05%。
6.1.2.4动槽式水银气压计测量范围为81kPa～110（107）kPa，准确度为±40Pa。
6.1.2.5标准温度计的测量范围为0℃～50℃，分度值应不大于0.2℃。
6.1.2.6直流稳压电源输出电压为0V～30V,输出电流为2A。
6.1.2.7频率计的测量范围为0Hz～2000Hz，稳定度小于等于1×10-6。
6.1.3试验准备
将传感器的转换部分固定在风洞试验段中部，并使其风流通道轴线与风洞轴线平行，其平行度不大于5度，调整好零点，应保证在每台传感器试验期间，环境温度波动不大于±1℃。
6.2外观检查：
用目测的方法观察传感器外观及结构应符合本标准5.4的要求。
6.3基本误差试验
6.3.1测定步骤
6.3.1.1测取试验环境参数，并按式
（1）计算空气密度：
ρ＝3.483×10-3
…………………………………
（1）
式中：
ρ—空气密度，单位为千克每立方米（㎏/m3）；
p—大气压力，单位为帕（Pa）；
T—干空气温度，单位为开（K）,T=（t+273）K。
6.3.1.2按表1选择测点。
风洞风速应由低向高逐渐增高，待风流稳定在测点规定的风速后，测取微压计数值、传感器显示值和输出信号值，取连续三次测值的算术平均值作为该风速测定点的测定结果。
表1
测量范围
测点
0.3m/s～15m/s
0.4
3
6
9
12
15
6.3.2误差计算
6.3.2.1真实风速按式
（2）计算：
υ=
…………………………………
（2）
式中：
υ—真实风速，单位为米每秒（m/s）；
ρ—风流空气密度，单位为千克每立方米（kg/㎡）；
p—微压计读数，单位为帕（Pa）;
ξ—皮托管系数。
6.3.2.2测量误差按式（3）计算：
△υ=υi-υt…………………………………（3）
式中：
υi—某测点的指示值或输出信号值换算成的风速值，单位为米每秒（m/s）；
υt—真实风速值，单位为米每秒（m/s）；
6.4工作频率波动温度试验
按式（4）计算频率的波动量。
△=fi-f0………………………………….（4）
6.4.1工作频率波动低温试验
将传感器放在调温箱内，在20℃条件下保持2h，测量超声波敏感元件的工作频率f0，按GB/T2423.1中试验Ab方法进行。
在温度为（0±3）℃条件下，将传感器通电稳定2h后，测量超声波敏感元件的工作频率fi，按式（4）式计算频率的波动量。
6.4.2工作频率波动高温试验
将传感器放在调温箱内，在20℃条件下保持2h，测量超声波敏感元件的工作频率f0，按GB/T2423.1中试验Ab方法进行。
在温度为（40±2）℃条件下，将传感器通电稳定2h后，测量超声波敏感元件的工作频率fi，按式（4）式计算频率的波动量。
6.5传感器连接与关联设备的传输距离不小于2km（使用电缆的单芯截面积为1.5mm2）。
传感器工作电压在12V和21V时（电流≤100mA），测定得基本误差。
6.6工作稳定性试验
传感器连续运行15d，每24h测定风速三次，取其平均值，测定得基本误差。
6.7绝缘电阻检测
按MT210-90第7章的规定进行。
6.8介电强度试验
按MT210-90第8章的规定进行。
6.9贮存温度试验
6.9.1低温贮存试验
低温贮存试验按GB/T2423.1中试验Ab规定的方法进行。
在温度（-40±3）℃条件下，持续时间为16h。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，在试验箱中恢复到5.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差，并检查其外观。
6.9.2高温贮存试验
高温贮存试验按GB/T2423.2中试验Bb规定的方法进行。
在温度（60±2）℃条件下，持续时间为16h。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，在试验箱中恢复到5.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差，并检查其外观。
6.10交变湿热试验
交变湿热试验按GB/T2423.4中试验Db规定的方法进行。
在温度为（40±2）℃，相对湿度为（93±3）%条件下，持续时间为12d。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，在5.2条规定的条件下恢复2h，进行绝缘电阻与工频耐压试验，再测定基本误差，并检查其外观。
6.11振动试验
振动试验按GB/T2423.10中试验Fc规定的方法进行。
严酷等级：
扫频频率范围10Hz～150Hz，加速度幅值为50m/s2，振动次数为五次。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，进行外观检查，再测定基本误差。
6.12冲击试验
冲击试验按GB/T2423.5中试验Ea规定的方法进行。
严酷等级：
峰值加速度为500m/s2，脉冲持续时间为（11±1）ms，三个轴线每个方向连续冲击三次（共18次）。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，进行外观检查，再测定基本误差。
6.13跌落试验
跌落试验按GB/T2423.8中试验Ed规定的方法进行。
严酷等级：
跌落高度为0.5m，自由落向平滑、坚硬的混凝土面上共二次。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，进行外观检查，再测定基本误差。
6.14防爆试验
6.14.1传感器必须符合GB3836.1和GB3836.4的规定，并应经国家指定的防爆检验部门审查检验合格，取得检验部门发放的“防爆检验合格证”。
6.14.2外壳防护性能试验:
按GB4208-2008的规定进行。
6.14.3最高表面温度试验:
按GB3836.1-2010第26.5.1.3的规定进行。
6.14.4火花点燃试验按:
按GB3836.4-2010第10章的规定进行。
6.14.5电气间隙和爬电距离的测量用游标卡尺进行。
6.14.6本安参数测量：
用计量检定合格的万用表进行本安参数的测量，其结果应符合5.18.5的要求。
7.检验规则
每个传感器均应经厂质量检验部门检验合格方能出厂，并附有质量合格证。
7.1出厂检验按表2项目逐条进行。
表2检验项目
序号
检验项目
技术要求
试验方法
出厂检验
型式检验
1
外观及结构
5.4
6.2
○
○
2
基本误差
5.6
6.3
○
○
3
工作频率波动
5.7
6.4
○
○
4
工作电压范围
5.8
6.5
○
○
5
传输距离
5.9
6.5
○
○
6
工作稳定性
5.10
6.6
○
○
7
绝缘电阻
5.11
6.7
※
○
8
介电强度
5.12
6.8
※
○
9
贮存温度
5.13
6.9
―
○
10
交变湿热
5.14
6.10
―
○
11
振动
5.15
6.11
―
○
12
冲击
5.16
6.12
―
○
13
跌落
5.17
6.13
―
○
14
外壳防护性能
5.18.1
6.14.2
―
○
15
最高表面温度
5.18.2
6.14.3
―
○
16
火花点燃
5.18.3
6.14.4
―
○
17
电气间隙与爬电距离
5.18.4
6.14.5
―
○
18
本安参数测量
5.18.5
6.14.6
○
○
注：
“○”表示需要检验的项目；“―”表示不需要检验的项目；“※”表示出厂检验时为常态。
7.2型式检验
型式检验应由国家授权的检测检验机构负责进行，型式检验按表2项目逐条进行。
当有下列情况之一时，应进行型式检验：
a）新产品鉴定、定型试验或老产品转厂生产时；
b）正常生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
c）正常生产时，每5年应进行一次；
d）停产一年后再次恢复生产时；
e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
f）国家指定的检验机构提出要求时。
7.3抽样方法
型式检验按GB/T10111的规定，从出厂检验合格的产品中随机抽取，抽样数量不少于3台，抽样基数不少于30台。
7.4判定规则
如有一台项不合格，应加倍抽样全项复检。
复检仍有不合格台项的，则判定该批产品不合格；否则合格。
8标志、包装、运输和贮存
8.1标志
8.1.1在传感器外壳明显处应设有“ExibⅠMb”、“MA”标志和计量器具标志，安全标志应符合AQ1043-2007标准的规定。
8.1.2传感器铭牌上应符合GB191的要求，应有下列内容：
a）产品名称和型号；
b）防爆标志“ExibⅠMb”；
c）防爆合格证号；
d）安全标志编号；
e）制造计量器具许可证编号；
f）关联设备型号；
g）主要技术参数；
h）制造厂名称；
i）出厂编号、日期。
8.2包装及运输
8.2.1传感器应包装在耐振和防潮的包装盒内。
具有防雨、防潮、防尘、防振能力。
8.2.2包装箱内应有下列文件附件：
a）装箱单；
b）产品合格证；
c）产品使用说明书（按GB9969的要求进行编制）。
8.2.3运输
包装好的产品应适合公路、铁路、水路、航空运输。
8.3贮存
传感器应存放在干燥、通风良好和不含有害气体的室内。
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