MTT4471995煤矿用电化学式氧气传感器技术条件

中华人民共和国煤炭行业标准MT/T447—1995煤矿用电化学式氧气传感器技术条件1996-03-08批准1996-08-01实施中华人民共和国煤炭工业部批准目次1主题内容与适用范围1……………………………………………………………………………………2引用标准1…………………………………………………………………………………………………3技术要求1…………………………………………………………………………………………………4试验方法2…………………………………………………………………………………………………5检验规则6…………………………………………………………………………………………………6标志、包装、运输、贮存7……………………………………………………………………………………ⅠMT/T447—1995煤矿用电化学式氧气传感器技术条件1主题内容与适用范围本标准规定了煤矿用电化学式氧气传感器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于煤矿井下环境监测中使用的电化学式氧气传感器(以下简称传感器)。2引用标准GB191包装储运图示标志GB2423.1电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法GB2423.2电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法GB2423.4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GB2423.5电工电子产品基本环境试验规程试验Ea:冲击试验方法GB2423.8电工电子产品基本环境试验规程试验Ed:自由跌落试验方法GB2423.10电工电子产品基本环境试验规程试验Fc:振动(正弦)试验方法GB3836.1爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB3836.3爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备“e”GB3836.4爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“严GB/T4942.2低压电器外壳防护等级GB10111利用随机数骰子进行随机抽样的方法GB12358作业环境气体检测报警仪通用技术要求GB365电化学电极气体氧分析器MT/T408煤矿用直流稳压电源3技术要求3.1产品应符合本标准要求,并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造。3.2工作条件温度:0~40℃相对湿度:≤98%;大气压力:80~110kPa;风速:0~81m/s。3.3贮存温度为-40~60℃。3.4传感器必须采用本质安全型的防爆结构且满足GB3836.1、GB3836,3、GB3836.4中的有关规。3.5电源:应符合MT/T408的要求。3.6输出信号制式:电流:DC1~5mA(负载电阻0~500Ω);频率:5~5Hz,200~1000Hz(脉冲宽度大于0.3ms);3.7传感器应有适于井下安装的悬挂或支撑结构。1MT/T447—19953.8传感器外壳防护性能应符合GB4942.2中IP54防护等级规定。3.9传感器用电缆的截面积应不大于1.5mm2;传感器的传输距离应不小于1km。3.10传感器外壳飞接插件和零件应采取防腐措施,涂、镀层应均匀、牢固、颜色一致,印制电路板应至少涂覆两次三防(防腐、防霉、防潮)绝缘漆。3.11传感器采用分体结构时其探头外接电缆长度应不小于5m。3.12传感器应以百分体积浓度表示测量值,采用数字式指示器指示测量数值时,其分辨率应为0.1%O2。3.13基本误差:传感器的基本误差应符合表1的规定:表1%O2测量范围基本误差0.0~25.0±3%(满量程)3.14负载能力:输出信号制式为电流量的传感器的负载电阻在0~500Ω范围内变化时,其输出值的变化应不超过3.13的规定。3.15稳定性:传感器连续工作7d的基本误差应不超过3.13的规定。3.16响应时间:传感器的响应时间应不大于60s。3.17警报功能:3.17.1具有警报功能的传感器应能在测量范围内任意设置警报点,警报值与设定值的差值应不大于0.5%O2。3.17.2警报声级强度在距其1m,远处的声响信号的声压级应不小于80dB(A),光信号应能在黑暗环境中20m处清晰可见。3.18传感器在8m/s风速条件下其显示值的漂移量应不大于±0.5%O2。3.19传感器在工作温度试验时,应符合3.13的规定。3.20传感器经贮存温度试验后,应符合3.13的规定。3.21传感器经湿热试验后,应符合3.13的规定。3.22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3.13的规定。3.23传感器经冲击试验后,应无损坏痕迹,接插件和零部件无松动脱落;并符合3.13的规定。3.24传感器经跌落试验后,接插件、零部件应无松动脱落;并符合3.13的规定。4试验方法4.1环境条件除环境试验或有关标准中另有规定外试验应在下列环境条件中进行:温度:15~35℃;相对湿度:45%~75%;大气压力:86~106kPa。4.2试验用气样和仪表4.2.1试验用气体4.2.1氮中氧标准气体:其不确定度为±1%(以下简称标准气体)。2MT/T447—19954.2.1.2无氧气体(以下简称氮气):99.9%的工业纯氮。4.2.1.3与标准气体钢,瓶配套使用的气体减压阀和压力表。4.2.2试验用仪表4.2.2气体流量计:测量范围:30~300mL/min;准确度:2.5级。4.2.2.2秒表:分度值为0.01s。4.2.2.3电位差计:输入阻抗大于100MΩ;0.5级。4.2.2.4直流毫安表:0~100mA,0.2级。4.2.2.5频率计:0~1000kHz;准确度:≤1×10-6。4.2.2.6直流稳压电源:输出电压:0~30V;输出电流:2A4.3基本误差测定基本误差测定装置如图1所示。1—试验箱;2—传感器;3—注气装置;4—预热盘管;5—流量计;6—清洁空气瓶;7—试验气样瓶;8—调节阀图1基本误差测定示意图用制造厂提供的注气装置,按标定时的流量向传感器依次通入氮气、15%O2和25%O23种气样。每一种浓度的气样通入3min后再读取显示值和输出信号值(换算为氧气浓度值)。重复测定4次,取其后3次的算术平均值,均不应超过3.12的规定。按式(1)计算误差Δ(%):Δ=Ai-AnAm×100…………………………(1)式中Ai———显示值或输出信号值的平均值;Ai———标准气体的含氧量;Ai———测量范围。4.4负载特性试验3MT/T447—1995传感器稳定显示空气含量时外接负载电阻500Ω,测出其输出信号值Sa;然后测出输出电路短路时的信号值Sb,按式(2)计算σ(%):σ=Sb-Sa4mA×100…………………………(2)式中Sb———负载电阻为500Ω时输出的信号值,ma;Sa———负载电阻为0Ω时输出的信号值,mA。4.5稳定性测定把调整好的传感器放入图1所示的装置中,连续运行7d,每隔12h测量空气中的含氧量,记录指示值和输出信号值。试验期间不得调整传感器。按式(3)计算稳定性W(%):W=Amax-AminAm×100…………………………(3)式中Amax———读数最大值;Amin———读数最小值;Am———测量范围。4.6响应时间测定测定装置如图2所示。扩散取样头上应采用制造厂提供的注气装置。4.6.1用空气校正传感器4.6.2测定通入氮气,待显示值稳定后样停止通入氮气,立即以标定流量通入空气,3min后记录传感器的显示值达到空气含氧量90%的时间。重复测量3次,取其算术平均值。1—清洁空气软管;2—清洁空气注气装置;3—扩散取样头;4—传感器;5—排气口;6—通气罩支座;7—试验气样注气装置;8—试验气样软管图2响应时间测定示意图4.7警报功能试验4.7.1警报值与设定值差值的测定将传感器警报点设置在出厂时规定的数值上,待传感器显示值稳定后,缓慢通入略小于设定警报点氧气浓度值的气样,记录出现声、光信号瞬间传感器的显示值并计算设定警报点氧气浓度值与显示值的4MT/T447—1995差值。4.7.2警报声级强度测量警报声响强度用声级计测量,环境噪声应小于50dB(A)。将声级计置于传感器的警报声响器轴心正前方1m处,测量3次,取其算术平均值。4.7.3警报光信号试验在黑暗环境中距传感器20m处进行观察。4.8风速影响试验将传感器悬挂于测试风洞中,在风速为零时传感器的显示值作为基准点。然后将风速调整为8+0.50m/s,人为使传感器绕悬挂轴线方向转动,寻找其受风速影响的位置。固定在此位置,每30s记录1次指示值,共记录3次,取其算术平均值和基准点的差值作为漂移量。4.9工作温度试验试验中需向传感器通入气样的温度应与试验要求温度一致。4.9.1低温工作试验按GB2423.1中试验Ab方法进行。在温度为0±3℃条件下,传感器通电,稳定2h后,测定基本误差。以后每隔1h测定基本误差1次,共3次。取其算术平均值作为测定值。4.9.2高温工作试验按GB2423.2中试验Bb方法进行。在温度为40±2℃条件下,传感器通电,稳定2h后,测定基本误差。以后每隔1h测定基本误差1次,共3次。取其算术平均值作为测定值。4.10贮存温度试验4.10.1低温贮存试验按GB2423.1中试验Ab方法进行。在温度为-10±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4.1规定的条件下保持4h,再测定基本误差。4.10.2高温贮存试验按GB2423.2中试验Bb方法进行。在温度为+45±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4.1规定的条件下保持4h,再测定基本误差。4.11湿热试验按GB2423.4中试验Db方法进行。温度为40±2℃,相对湿度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4.1条规定的条件下恢复2h,再测定基本误差。4.12振动试验按GB2423.10中试验Fc方法进行。严酷等级:扫频频率范围10~150Hz,加速度幅值为50m/s2,振动次数为5次。传感器不包装,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。4.13冲击试验按GB2423.5中试验Ea方法进行。严酷等级:峰值加速度为500m/s2,脉冲持续时间为11±1ms,3个轴线每个方向连续冲击3次(共18次),传感器不包装,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。4.14跌落试验按GB2423.8中试验Ed方法进行。严酷等级:跌落高度为0.5m,以正常使用方向自由落向平滑、坚硬的混凝土面上共2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。54.10~4.14每项试验后,检查功能前,允许重新校准传感器。4.16传感器的防爆性能试验方法按GB3836.1、GB3836.3和GB3836.4的规定,由授权的防爆检验机构进行。5MT/T447—19955检验规则5.1出厂检验5.1.1应由制造厂质量检验部门逐台进行,检验合格并发给合格证后方可出厂。5.1.2出厂检验项目见表2。表2序号技术要求条款出厂检验型式检验13.4—○23.10○○33.13○○43.14○○53.15○○63.16—○73.17.1○○83.17.2—○93.18—○103.19—○113.20—○123.21—○133.22—○143.23—○153.24—○注:○表示必须进行的项目。5.2型式检验5.2.1有下列情况之一时,应进行型式检验:a.新产品或老产品转厂生产试制定型鉴定时;b.正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;c.正常生产的传感器每2年1次;d.停产2年以上再次恢复生产时;e.出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;f.国家质量监督检验机构提出要求时。5.2.2型式检验项目见表2。5.2.3型式检验应由煤炭工业部授权的质量监督检验机构负责进行。5.2.4抽样:从出厂检验合格的传感器中按GB10111规定的方法进行。抽样基数不少于10台,抽样数量不少于3台。5.2.5判定规则:受检传感器为3台。如3.10、3.13~3.23中有1台项不合格,或不包