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安装、使用产品前，请详细阅读使用说明书GJC10甲烷传感器使用说明书1.0执行标准GB3836-2010AQ6203-2006Q/XD048-2012北京仙岛新技术有限责任公司二○一三年三月使用注意事项：●本产品只能与说明书中规定的产品配接使用，与其他产品连接时，须经防爆送检。●本产品每次标定前，应将气孔周围的煤尘清理干净，以保证气路畅通。●本产品应固定专人维护，严格按说明书进行操作，在使用中避免猛烈摔打、碰撞。●维护过程中不得随意更改电路的电气参数及元器件的规格、型号等。●本产品发生故障时，应取回在井上检修，用户无法排除故障时，返回生产厂家进行维修。●传感器的标定周期为15天。GJC10甲烷传感器11.概述GJC10甲烷传感器是矿用本安兼隔爆型甲烷测量仪器，用于对煤矿井下爆炸性环境中0%～10%CH4浓度甲烷气体的连续测量，防爆标志为ExdibIMb。GJC10产品型号各字母数字代表的意义如下：G——传感器J——甲烷C——催化元件10——测量范围经国家防爆检验机关联机检验后，可与各监测系统配套使用。2.功能2.1连续监测0.00%～10.0%的甲烷。2.2LED数码显示测量值。2.3当甲烷气体浓度达到设定的报警值时，传感器发出声光报警信号。2.4输出与测量值相对应的200～1000Hz频率信号。2.5通过遥控器标校传感器零点、灵敏度；设置报警点。GJC10甲烷传感器23.工作原理GJC10传感器测量甲烷浓度采用热催化原理，通过催化元件组成惠斯登电桥进行甲烷与电信号的转换。在纯净空气中，通过零点调整，使电桥处于平衡状态。当环境中的甲烷以扩散方式进入气室时，催化元件在甲烷中无焰燃烧，使电桥失去平衡，从而输出一个电位差，其大小与被测甲烷浓度成正比。此电位差信号经放大处理后输出给A/D转换电路，单片机读取A/D转换数据，做数据处理后，完成显示、报警、信号输出等功能，参看图3-1。传感器的工作电压为3.3V，采用了低功耗高性能器件，这使传感器功耗小可靠性高。3-1原理示意图GJC10甲烷传感器34.主要技术参数4.1基本参数防爆形式：矿用本质安全兼隔爆型防爆标志：ExdibIMb本安电源：DC12～22V工作电流：≤60mA（DC21V供电）测量范围：0.00%～10.0%CH4响应时间：≤20S测量误差：见表4-1本安信号输出：频率200～1000Hz报警方式：间歇式声光报警，声强≥80dB，光强（能见度）≥20m报警值范围：（0.1～4.00）%CH4间任意设定。传输距离：使用型号为MHYV1×4×7/0.52的信号电缆时传感器与配接设备（例如分站）之间的传输距离可达2Km。GJC10甲烷传感器4表4-1测量误差测量范围（%CH4）基本误差（%CH4）0.00～1.00≤±0.101.00～3.00真值的±10%3.00～4.00≤±0.304.00～10.0真值的±10%4.2工作环境参数环境温度：0～40℃相对湿度：≤95％大气压力：80～116KPa风速：≤8m/s4.3关联设备见附页防爆合格证。4.4外形尺寸与重量外形尺寸：220mm×120mm×55mm重量：约1kgGJC10甲烷传感器55.使用方法5.1传感器显示说明图5-1显示窗口传感器显示窗共有4位数码显示，如图5-1所示。当传感器处于工作状态时，显示窗将显示当前测量的甲烷值，“标志位”显示数值符号（只显示负号，正数时不显示）。例如当前测量值为“2.57%CH4”时，标志位无显示；数据位1显示“2.”；数据位2显示“5”；数据位3显示“7”。当传感器处于遥控设置状态时，“标志位”显示遥控功能符号（参见“5.4”）。当传感器与配接设备（例如分站）接通且输出信号正常时“红色指示灯”点亮。5.2传感器安装步骤5.2.1传感器接线GJC10甲烷传感器6传感器航空插座管脚定义如图5-2所示；出厂时标配一条航空插头线，其线色定义如表5-1所示；将航空插头线对准定位销直接与航空插座连接并拧紧，然后将航空插头线另一端按表5-1连接到配接设备（例如分站）。图5-2航空插座管脚定义表5-1传感器接线表插头线线色信号1红电源正（12～22V）2黑电源负（地）3黄信号输出（200～1000Hz）5.2.2使用前的检查传感器接通电源后，数据位显示版本号（例如“h1”）；标志位显示参数加载状态，显示“≡”表示正常，显示“=”表示设定参数为缺省值，需要重新标定零点、灵敏度（参看5.4节）等参数后才能投入使用。等待约20秒传感器进入GJC10甲烷传感器7工作状态，显示窗显示当前测量值。5.2.3将传感器按有关标准悬挂在工作场所。图5-3外观图5.2.4检查输出查看传感器显示窗的红色指示灯是否点亮，亮则表示传感器已接入配接设备（如分站）且输出正常。若不亮请检查传感器信号输出线与配接设备的连接是否正确。5.3传感器标校GJC10甲烷传感器8传感器的“零点”和“灵敏度”两个参数决定了传感器测量值的准确度，当传感器测量值有偏差时，可以通过标校这两个参数来消除偏差。传感器使用遥控器（参看图5.4）进行标校，按键时需将遥控器对准传感器的显示窗口，距离不大于3m。遥控器有三个按键：“选择”键、上箭头“▲”键（递增键）和下箭头“▼”键（递减键）。在“5.4”的遥控设定中经常会用到“组合键”，如下是常用组合键的说明：确认组合键：“▲”键及“▼”键各按一次（无先后顺序），这类组合键称为“确认组合键”。其他组合键：除“确认组合键”外的按键组合都被称为“其他组合键”。例如“▲”键及“选择”键各按一次就是一种“其他组合键”。5.3.1流量控制传感器标校时要求使用测量范围在（0～300）mL/min、准确度2.5级或更高的气体流量计，通入甲烷气体进行标校时，流量需控制在250mL/min左右。5.3.2标定零点图5-4遥控器GJC10甲烷传感器9将传感器置于“良好空气”中或给传感器通入“纯净空气”，按“5.4.3”中的方法标定。5.3.3标定灵敏度给传感器通“2.00%”的甲烷气体，按“5.4.5”中的方法标定。5.4遥控器设定说明如下说明中，假设进入每个设定功能之前传感器在“工作状态”。5.4.1自检自检主要用于系统测试。在“自检”状态下传感器显示与测量值无关的模拟值（人工设定或自动变化）并输出对应的频率信号。共有三种自检状态，通过按不同组合键进入。按1次“选择”键进入“自检准备”状态，这时标志位显示“J”，数据位仍显示当前测量值。有三种自检方式，通过按不同的组合键进入。按“确认组合键”进入“自检1”；连续按3次“▲键”进入“自检2”；连续按3次“▼键”进入“自检3”（自检状态显示参看附录1）。在“自检”状态，如果显示值≥报警值，传感器将发出声光报警信号，按“选择”键将退出“自检”状态返回到“自检准备”状态，显示值恢复为当前测量值并输出测量值对应的频率GJC10甲烷传感器10信号。在“自检准备”状态，按“选择”将退出自检功能进入下一个遥控功能。出厂时自检值设定为2.00%CH4（输出360Hz频率信号）。5.4.2查看A/D值及温度该功能主要用于调试和维修。连续按2次“选择”键进入数据查看（可以查看当前的A/D值及传感器温度），标志位显示“≡”，数据位显示当前A/D转换值（当A/D值≥1000时，标志位用于显示数据）。通过“▲”或“▼”键可以切换显示内容，标志位显示“d”时数据位显示当前传感器的内部温度；标志位显示“≡”时数据位显示当前A/D转换值，按“选择”键将进入下一个遥控功能。5.4.3标定零点连续按3次“选择”键进入零点标定状态，这时标志位显示“P”，数据位显示当前测量值。给传感器通“纯净空气”或将传感器置于“空气良好”的环境中，待显示值稳定后，按“▲”或“▼”键进入零点确认状态，这时显示窗闪烁显示“P0.00”。按“确认组合键”确认本次调整有效，新的零点参数被采用并保存到EEPROM中，传感器进入参数保存检查状态（参看“5.4.9”）,显示Cyy表示参数成功保存；GJC10甲烷传感器11按“其它组合键”则本次标定无效，传感器返回工作状态。5.4.4设置零点数值连续按4次“选择”键进入设置零点数值状态，这时标志位显示“S”，数据位显示原“零点数值”。传感器的测量值=“实际测定值”+“零点数值”，例如当前实测值为“0.12%”，零点数值设为“0.05”，那么传感器显示“0.17”，并输出“0.17%CH4”对应的频率信号。可以按“▲”（数值增0.01）或“▼”键（数值减0.01）调整零点数值，按“选择”键结束设置，这时显示窗闪烁显示新零点数值，按“确认组合键”新零点数值被采用并保存到EEPROM中，传感器进入参数保存检查状态（参看“5.4.9”），显示Cyy表示参数成功保存；按“其他组合键”则本次设置无效，传感器返回工作状态。注：零点数值设置范围为0~0.50，出厂时设定为“0”。零点数值通常都设为“0”。5.4.5标定灵敏度连续按5次“选择”键进入灵敏度标定状态，这时标记位显示“L”，数据位显示当前测量值。给传感器通“2.00%”左右的甲烷气体，待显示稳定后，检查测量值是否与所通气体的GJC10甲烷传感器12浓度值一致，若不一致通过“▲”、“▼”按键调整，按“▲”键（数值增0.01）或按“▼”键（数值减0.01），当显示数值被调整到与通入气体浓度值一致后，按“选择”键结束，这时显示窗闪烁显示调整后数值，按“确认组合键”确认本次标定有效，新灵敏度参数被采用并保存到EEPROM中，传感器进入参数保存检查状态（参看“5.4.9”），显示Cyy表示参数成功保存；按“其他组合键”则本次标定无效，传感器返回工作状态。5.4.6设置报警值连续按6次“选择”键进入报警值设置状态，这时标记位显示“b”，数据位显示原报警值。可以按“▲”（报警值增0.01或0.1）或“▼”键（报警值减0.01或0.1）调整报警值，按“选择”键结束设置，这时显示窗闪烁显示新报警值，按“确认组合键”新报警值被采用并保存到EEPROM中，传感器进入参数保存检查状态（参看“5.4.9”），显示Cyy表示参数成功保存；按“其他组合键”则本次设置无效，传感器返回工作状态。注1：报警值的设置范围为0.1~4.00，出厂设置为“1.00”。注2：按“▲”键时增加0.01还是0.1取决于GJC10甲烷传感器13按键速度，如果连续快速按“▲”键，增加会从0.01自动变为0.1，按键速度减慢或按了其他键，增值将恢复到0.01。按“▼”键具有同样的规律。5.4.7设置自检值连续按7次“选择”键进入自检值设置状态（自检值的用处参看5.4.1），这时标记位显示“E”，数据位显示原自检值。可以按“▲”(数值增0.01或0.1)或“▼”键(数值减0.01或0.1)调整自检值，按“选择”键结束设置，这时显示窗闪烁显示新自检值，按“确认组合键”新自检值被采用并保存到EEPROM中，传感器进入参数保存检查状态（参看“5.4.9”）,显示Cyy表示参数成功保存；按“其他组合键”则本次设置无效，传感器返回工作状态。自检值设定范围为0.1~9.90。5.4.8设置输出信号方式连续按8次“选择”键进入输出信号方式设置状态，这时标志位显示“U”，数据位显示原设置标识符，共有三种方式可选，标识符“H10”表示输出信号为“200～1000Hz”、“L20”表示输出信号为“4～20mA”、“L5”表示输出信号为“1～5mA”。可以按“▲”或“▼”键GJC10甲烷传感器14选择需要的信号方式，按“选择”键结束设置，这时显示窗闪烁显示新输出信号方式标识符，按“确认组合键”新设置的信号方式被采用并保存到EEPROM中，传感器进入参数保存检查状态（参看“5.4.9”）,显示Cyy表示参数成功保存；按“其他组合键”则本次设置无效，传感器返回工作状态。注：如果选择“L20”、“L5”信号方式，传感器主板上需配有电流转换模块。传感器出厂时不配此模块。5.4.9参数保存检查连续按9次“选择”键进入参数保存及比较检查状态，这时标记位显示“C”，数据位2及3显示检查结果。检查正确显示“y”；检查错误显示“