GJC4/100型煤矿用高低浓度甲烷传感器（以下简称传感器）所有操作指令都可以通过遥控进行，是全数字化的先进电子线路，抗干扰能力特别强，尤其适合在煤矿井下有瓦斯煤尘、有瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井等爆炸危险的恶劣环境。
1、产品特点
1.1 该甲烷传感器是一种全数字化的甲烷浓度测量仪器。
1.2 采用四位发光数码管，分别显示传感器的工作状态和甲烷浓度值。
1.3 所有的报警点、断电点、复电点以及各种信号制式，都可以在遥控器按键上设定。
1.4 具有高低浓度全自动切换功能。
2、防爆型式
本产品为矿用本质安全兼隔爆型，防爆标志为“ExibdⅠ”。
３、使用环境条件
1） 传感器能在下列环境条件下正常工作
a) 工作环境温度：0℃～40℃；
b) 贮存温度：-40℃～60℃；
c) 相对湿度：≤98%（25℃）；
d) 大气压力：80kPa～116kPa；
e) 风速：0m/s～8m/s；
f) 煤矿井下有爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。
2）传感器能承受最恶劣的贮运条件
a) 高温：60℃；
b) 低温：-40℃；
c) 平均相对湿度：95%（25℃）；
d) 振动：加速度50m/s2；
e) 冲击：加速度500m/s2。
4、外形尺寸及重量
a) 外形尺寸：270mm×125mm×58mm
b) 质量：1.5kg
二、主要技术指标
1、基本参数
1.1 测量范围
a) 低浓度元件为0.00%CH4～4.00%CH4；
b) 高浓度元件为4.00%CH4～100.0%CH4。
1.2 数显分辨率
低浓度为0.01%CH4，高浓度为0.1%CH4，并能显示指示值的正或负。
1.3 报警点
在0.5%CH4～3.0%CH4范围内可任意设置，报警值与设定值的差值不大于±0.05%CH4。
2、输出信号制式
频率型，200Hz～1000Hz（脉冲宽度大于0.3 ms）。
3、显示值稳定性和基本误差
3.1 显示值稳定性
在0.00%CH4～4.00%CH4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%CH4。
4.00%CH4～100%CH4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% CH4。
3.2 基本误差
传感器的基本误差应符合表1规定。
表1 测量误差 %CH4
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测量范围
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基本误差
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0.00～1.00
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±0.10
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1.00～3.00
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真值的±10%
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3.00～4.00
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±0.30
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4.00～40.0
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真值的±10%
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>40.0
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测量上限的±10%
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3.3 转换点附加误差
传感器中载体催化元件与热导元件工作转换点设置范围为(2.00～4.00)%CH4，在甲烷浓度超过低浓元件测量范围上限时，传感器自动转换到高浓元件测量，并保持报警状态，实现两种测量范围自动转换工作，转换须在20s内完成，转换点及误差应符合表2规定。
表２ 转换点误差 %CH4
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转换方式
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设定的转换点
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允许误差
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低浓度转换到高浓元件
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3.50
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≤±1.00
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高浓度转换到低浓元件
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2.00
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≤±1.00
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4 、响应时间
传感器的响应时间应不大于20s。
5、报警功能
ａ）传感器在0.5%CH4～3.0%CH4范围内可任意设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不超过±0.05%CH4。
ｂ）报警声级强度在距离其lm远处的声响信号的声压级应不小于80dB(A)，光信号应能在20m远处清晰可见。
6、工作电压范围
6.1 传感器应能在输入电压9V～24V DC范围内正常工作。
6.2 传感器工作电压：DC21V；工作电流：≤70mA；
7、传输距离
传感器到关联设备的传输距离为2km。电缆参数：分布电阻≤12.8Ω/km，分布电容≤0.06μF/km，分布电感≤0.8mH/km；
8、本安参数
Ui：DC 21.5V；Ii：70mA；Ci：0uF；Li：0mH。
三、结构特征与工作原理
1、 结构特征
该传感器采用本质安全型结构，安装、使用、调整都十分方便。外壳采用高强度的优质不锈钢材料，具有美观、防护好、不易生锈、不易损坏等优点，在煤矿井下使用时能确保传感器长期可靠工作。现场使用时，调整很方便，所有的操作都可以通过红外遥控器进行调整，正确接线后将传感器悬挂固定好即可。外壳上有透明窗可观察瓦斯浓度数值的大小。
2、 工作原理
甲烷传感器对甲烷的检测，是利用检测元件将甲烷在空气中的含量转换成电量，测量这一电量，即测量了甲烷浓度。电量的形成，本仪器采用催化元件来检测低浓度的甲烷，热导元件检测高浓度的甲烷。
热催化元件的检测原理：将经过严格挑选搭配好的一对热催化元件接入低浓电桥的两个臂上，通以相应的工作电流，在甲烷浓度为零时，将电桥调至平衡状态。当有甲烷与热催化元件接触时，甲烷催化件原有的温度无焰燃烧，使元件温度增加，元件阻值随之增加，阻值增量的大小与甲烷浓度成正比，电桥失去平衡，电桥输出端电位差增加，测量了这一电位差，即测量了甲烷浓度。
热导元件检测原理，热导元件是由铂合金制成的米粒状元件，其中一个装在密封的气室中为温度补偿元件，另一个装在不密封的气室中为检测元件。根据科学实验的结果证明，各种气体的热导性能是不相同的，假定空气的热导率为1，则甲烷的热导率约为1.318。将经过严格挑选搭配好的一对热导元件接入高浓电桥的两个臂上，通以相应的工作电流，在甲烷浓度为零时将高浓电桥调至平衡状态。当有甲烷气体存在时，由于补偿元件装在密封的气室中，它只能与气室中原有的空气接触，而检测元件装在与外界相通的气室中。由于甲烷的热率比空气大，结果使与甲烷气体接触的检测元件被带走的热量比只与空气接触的补偿元件被带走的热量多，因而使检测元件温度下降，电阻减少，高浓电桥失去平衡，高浓电桥输出端电位差增加，此电位差与甲烷浓度成正比，测量了这一个电位差即测量了甲烷浓度。整机工作原理见图3， 它主要由高低浓电桥、前置放大、A/D转换，然后把检测到的瓦斯浓度信号送到单片机进行运算处理，接着输出相应的浓度信号和进行就地浓度显示，并且一旦瓦斯浓度超过报警设定值，就会进行声光报警，当瓦斯浓度超过设定的断电点，传感器将发出断电指令。高低浓电桥进行转换时，将有对应的工作状态指示。遥控器发出的指令经传感器的红外接收器接收，把指令送到解码器进行解码，然后把解码后的指令送到单片机以便进行遥控操作。
四、维修与护理
对已使用一段时间后，为了保证传感器检测准确度，必须对其进行经常定期校准。
? 各矿应指定专门维护人员使用、维护本产品。
? 传感器本身测量误差主要决定于催化元件的误差，若长期使用而不校准，则误差就会加大，因此建议每隔一周进行一次调零及灵敏度校准。
? 传感器放置一年以上再使用或连续使用半年以上，应进行一次全面的调校，否则将影响精度。
? 每半年更换一次催化元件。
? 要根据使用场所的含尘量大小，定期进行探头清洗和电路复测。
? 当遥控器的遥控距离明显缩短后，应及时更换遥控器电池。
? 当需要更换传感器探头中的黑白元件或因故障需要维修而必须将传感器拆下时，应先切断传感器电源后再拆；待传感器重新装上后，再送电。切勿带电拆、装传感器，以免损坏。
? 产品出现故障后，应根据电路原理分析、判断，将故障范围逐渐缩小。认为判断基本无误后，才能修理。不要带电焊接和带电插拨电路板、焊接时防止电烙铁漏电。
? 必须更换元件时，首先应切断电源并按原来规格的元件进行更换，不要擅自改变电路的参数和引线，尤其是不要改变本安型电路的参数和引线，元件更换后，必须涂复绝缘漆，至少涂两次，以免影响本安性能。
? 检修时，不得随意更改产品及关联设备的元器件型号，规格及参数
五、运输与贮存
1、 产品在运输过程中，不许受到剧烈机械冲击和爆晒雨淋，严防摔掷、翻滚、重压。
2、 产品应贮存在环境温度为0℃～40℃的干燥、清洁及通风良好的环境中，应远离火源及热源。
3、 贮存在无腐蚀性的环境中。
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