MT 1098-2009 煤矿用光干涉式甲烷气体传感器 MT1098-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS73.010
备案号：26914—2010
中华人民共和国煤炭行业标准
MT 1098—2009
煤矿用光干涉式甲烷气体传感器Optical interference type methane gas transducer for mine2009-12-11发布
国家安全生产监督管理总局
2010-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
产品分类和型号及基本参数
技术要求
试验方法
检验规则
标志、包装、使用说明书、运输和贮存8
附录A(规范性附录）
附录B(资料性附录)
不同温度下水柱高度的校正
甲烷传感器%CH.值仿真线的计算MT1098—2009
MT1098—2009
本标准为强制性标准。
本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会气体检测及教护设备分会归口。本标准起草单位：煤炭科学研究总院抚顺研究院、国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心、安标国家矿用产品安全标志中心、北京神州鼎天数码技术信息有限公司。本标准主要起草人：余进、李国、李新年、付淑玲、朱龙辉、戎明彦、袁立清、王鹏、袁洪军、李振新、戴峻、王怡芳、陈青等。
1范围
煤矿用光干涉式甲烷气体传感器MT.1098—2009
本标准规定了煤矿用光干涉式甲烷气体传感器的术语及定义、型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和存等。本标准适用于煤矿井下有瓦斯气体和煤尘爆炸危险环境使用的煤矿用光干涉式甲烷气体传感器（以下简称传感器）。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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。GB191包装储运图示标志（eqvISO480：1997）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（idtIEC60068-2-1：1990)
GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程IEC 68-2-30:1980)
GB/T2423.5
电工电子产品环境试验
2-27:1987)
第2部分：试验Db：交变湿热试验方法（eqv第2部分：试验方法
去试验Ea和导则：冲击（idtIEC68-试验Eb和导则：自由跌落（idt
：电子电工产品环境试验
第2部分：试验方法下载标准就来标准下载网
GB/T2423.8
IEC 68-2-32:1990)
GB/T2423.10
IEC 68-2-6:1982)
电工电子产品环境试验
试验Fc和导则：振动（正弦）(idt第2部分：试验方法
GB2829周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查）GB3836.1
爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求（eqvIEC60079-0：1998）爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“;”（eqvIEC60079-11：1999）GB4208外壳防护等级（IP代码）（eqvIEC529：1980）工业产品使用说明书总则
AQ1043
AQ6203
矿用产品安全标志标识
煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器MT28光干涉甲烷测定器
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MT209
煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT/T408
3术语和定义
煤矿用直流稳压电源
显示值
「displayed value
传感器显示的测量数值。
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zeropoint
传感器在清洁空气中正常工作时的显示值。3.3
标定点
calibration point
传感器为满足测量准确度所选择的校准气样值。3.4
报警点
alarmpoint
传感器依据使用要求所预先设置的报警启动值。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。3.7
响应时间（Te）Tgoresponsetime甲烷浓度发生阶跃变化时，传感器输出达到稳定值的90%的时间。4产品分类和型号及基本参数
4.1产品分类
传感器可分为液晶、发光数码管两种显示方式。4.2型号
依据MT/T154.10标准要求进行型号编制。c
基本参数
传感器产品基本参数见表1。
参数名称
4. 0/Y、F
本质安全型直流电源电压(DC)等级电流型(DC)
信号制式
显示方式
频率型(DC)
数字信号型
液晶电平
发光数码管
基本参数
产品统一排列顺序号
浓度（%)/液晶或发光管
甲烷（第二特征代号）
光干涉（第一特征代号）
传感器（产品类型代号）
规格等级要求
24V、18V、15V、12V、9 V
1mA~5mA或4mA~20mA
200Hz~1000Hz脉冲宽度不小于0.3ms传速率】200、2400、4800、9600bit/s，电平不小于3V强烈的背景光，大于1英寸，三位半显示甲烷浓度三位半L.ED数码管显示甲烷浓度序号
5技术要求
5.1一般要求
参数名称
传感器量程
传感器声光报警功能
传感器连接电缆
表1(续)
规格等级要求
(0~10.0)%CH,
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声级强度应不小于80dB(A)；
光信号在暗处能见度应不小于20m；绿色显示为正常工作，红色显示为报警，红色加黄色显示为超限紧急报警(闪烁）传输电缆单芯裁面积：≤1.5mm；传输距离：≥2km；
R≤12.8n/km,C≤0.1μF/km,L≤1mH/km5.1.1传感器应符合本标准的要求，并按经规定的程序和国家授权的试验部门审批的图样和技术文件制造。
5.1.2传感器及其相关联的设备应经通过国家授权的防爆检验机构联检。与传感器配套的关联设备应具有有效期内矿用产品安全标志证书。5.1.3传感器防爆型式：矿用本质安全型，防爆标志为“Exibl”。工作环境条件
本产品应该在下列环境条件下正常工作：a)
温度：-10℃~+40℃；
相对湿度：≤98%（+25℃时）；大气压力：80kPa~116kPa；
风速：不大于8m/s；
在煤矿井下环境有甲烷混合物（瓦斯）和煤尘爆炸性及瓦斯抽放管道用，无强烈振动及淋水的场所；
贮存温度：-40℃～+60℃。
5.3外观及结构要求
传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。其表面、镀层或涂层不应有气泡、裂痕、5.3.1
明显剥落和斑点。设计结构应合理，坚固耐用。2传感器外壳、接插件和零件应采取防腐措施，金属零部件不应有锈蚀和其他机械损伤，涂、镀层5.3.2
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）漆。5.3.3外接插件应有明显的符号加以区别或采取防止误插的措施，所有功能指示灯应色彩分明，永久标志(铭牌)应清晰可见，安装牢固。5.3.4传感器采用环境扩散式取样，采样头应有防尘和防风罩，保证在正常情况下工作。5.3.5
传感器外壳紧固螺栓应采用专用螺栓（特殊螺栓）实施安全保护，防止井下作业人员随意打开。5.3.6传感器应以体积百分比浓度表示测量值，采用数字显示（vol单位体积摩尔），其分辨率应不低于0.01%CH，并应能表示值的正或负。5.4基本功能要求
5.4.1传感器应有甲烷浓度、电源、报警、故障状态显示等功能。5.4.2
传感器报警功能，当传感器的甲烷浓度达到预置的报警点时[在（0.5～2.5)%CH，之间可调，3
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出厂时应设定1.00%CH。处]，传感器应发出声、光报警信号。当甲烷浓度恢复到预置报警点以下时，应能解除报警。
5.5遥控器调校功能
传感器应具有机械式电位器调整，距离不小于6m及60°内的遥控器调校功能。5.6显示值的稳定性和基本误差
5.6.1显示值稳定性
在（(0～4.00)%CH。范围内，当甲烷浓度保持恒定时，传感器的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值)的变化量应不超士0.04%CH。的规定要求。在（4.00～10.0)%CH范围内，当甲烷浓度保持恒定时，传感器的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值)的变化量应不超过士0.3%CH。的规定要求。
基本误差
传感器的分段基本误差在（0～10.0)%CH。范围内应符合表2的规定。表2基本误差
测量范围
0.00~1.00
>1.00~2.00
>2.00~4.00
>4.00~10.0
工作电压范围
基本误差
±0.10(真值误差）
±0.20（真值误差）
±0.30(真值误差）
±0.50（真值误差）
传感器一般应能在输入电压9V～24V范围内正常工作，其基本误差应不超过表2的规定。5.8传输距离
传感器应使用电缆的单芯截面积为1.5mm时，传感器与关联设备的最大传输距离应为2km，关联设备的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度)应不超过表2的规定。5.9工作稳定性
传感器连续工作15d的基本误差应不超过表2的规定。5.10响应时间（T）
传感器的响应时间应不大于30s。5.11报警功能
传感器应能在测量范围内任意设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不超过5.11.1
±0.04%CH。
5.11.2在距传感器1m远处的声响信号的报警声级强度应不小于80dB（A），黑暗中报警光信号在20m远处应能清晰可见。
5.12绝缘电阻
传感器本安端与外壳之间，常态下其绝缘电阻应不小于50MQ；交变湿热试验后，应不小于1.5Mo。
5.13介电强度
传感器本安端与外壳之间应能承受500V、50Hz、历时1min的绝缘介电强度试验，应无击穿和闪络现象，且漏电流应不大于5mA。5.14风速影响
传感器在8m/s风速条件下试验时，其指示值的漂移量应不超过土0.10%CH。5.15工作温度
MT-1098—2009
传感器工作温度试验后，有温度变化引起的附加误差应符合下列要求：零点，不大于温度每变化10℃，±0.10%时；(0.00~1.00)%CH，不大于±0.20%CH4;(1.00～2.00)%CH，不大于±0.30%CH。；(2.00～4.00)%CH，不大于±0.40%CH；(4.00~10.0)%CH，不大于±0.60%CH。5.16贮存温度
传感器经贮存温度试验后，应符合表2的规定。5.17交变湿热
传感器经交变湿热试验后应进行基本误差试验，应符合表2的规定，绝缘电阻、介电强度应符合5.12,5.13的规定。
5.18振动试验
传感器经振动试验后，接插件和零部件应无松动和脱落，并符合表2的规定。9冲击试验
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和脱落，并符合表2的规定。5.20跌落试验
传感器经跌落试验后，接插件、零部件应无松动和脱落，并符合表2的规定。5.21气密性试验
传感器在有效的外界压力的试验时，1min之内不应有超过20mm水柱的下降。5.22防爆要求
5.22.1传感器应采用矿用本质安全型的防爆结构且满足GB3836.1、GB3836.4的规定。5.22.2元件本安性能，传感器中任何与本质安全性能有关的元件，应符合GB3836.4的规定。在正常工作和故障状态下，不得在超过元件安装条件和温度范围规定的最大电流、电压、功率额定值的2/3的情况下工作。
5.22.3外壳防护性能，传感器外壳防护性能应符合GB4208中防护等级IP54的规定。5.22.4
表面绝缘电阻，传感器采用塑料外壳时，外壳表面绝缘电阻应不超过1×10”α。外壳阻燃性能，传感器采用塑料外壳时，外壳阻燃性能应符合GB3836.1中7.4的规定。5.22.6火花点燃，传感器应能通过GB3836.4的10.1～10.4规定的火花点燃试验。传感器与关联设备通过2km电缆（单芯截面积为1.5mm2）连接后，应能通过GB3836.4中10.1~10.4规定的火花点燃试验。
5.22.7最高表面温度，传感器在正常工作和故障状态下，其元件、导线和外壳的最高表面温度应≤150℃。
5.22.8电气间隙、肥电距离，传感器外壳结构应符合GB3836.4中第6章的规定。5.22.9
本安工作参数，传感器本安技术参数应符合GB3836.4的规定。6试验方法
6.1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%；
c）大气压力：80kPa~116kPa。
6.2试验用气样和试验用主要仪器6.2.1试验用气样
空气中甲烷标准气样（以下简称标准气样）应采用经国家计量部门考核认证的单位提供的气样，其不确定度不大于3%，各项试验所用气样应符合表3的要求。5
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试验项目
基本误差试验
响应时间试验
报警误差试验
零点校准试验
试验用气样
注：标准气样值与标准气样标称值的允许偏离不超过士10%。6.2.2
试验用主要仪器设备
试验用主要仪器设备见表4。
仪器名称
转子流量计
数字万用表
频率计
声级计
兆欧表
耐压击穿仪
直流稳压电源
稳定性试验箱
液体(水柱或汞柱)压力式校验仪电子压力式校验仪
外观及结构要求
主要仪器设备
测量范围
所需气样及取值范围，%CH
0.5、1.5、2.5、3.5(标定点2.0)2.5
新鲜空气
灵敏度或精度
30mL/min~300mL/min或
60 mL/min~600 mL/min
分度值为0.01s
0V~1000 V,0A~10 A
0Hz10000Hz
40dB~130 dB
oV~30V
9V~24V.0.5%CH
0kPa10kPa
0 kPa~10 kPa
用目测方法观察传感器外观及结构，应符合5.3的要求。遥控器调校、显示值稳定性和基本误差、工作电压范围6.4.1传感器的遥控器调校功能
不小于0.5级
分辨率0.1dB
精度10%
5.0级应符合MT408的规定
在所有需对传感器调校的试验中，应使用与传感器配套的遥控器来完成，遥控器使用方法按产品说明书规定。
在需要通气的试验中，除报警误差试验外，其余试验的通气流量应保持为产品企业标准规定的传感器校准时的流量（以下简称规定流量)。6.4.2传感器的显示值稳定性
待传感器零点在空气中稳定后，按规定流量，通人2.00%CH。的标准气样，3min后将传感器显示值调至与标准气样值一致，继续通气，再观察1min，记录1min内传感器显示值的最大值和最小值的差6
值，重复测定三次，取最大值。6.4.3传感器的基本误差
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6.4.3.1传感器使用压力方法测试：在环境温度20℃的条件下，将新鲜空气调整到传感器的零点，待零点稳定后按表5的规定压力进行测试，标定点每一点测试四次，取最大值（根据MT28标准要求，如果环境温度不是20℃时，按附录A进行修正）。表5
甲烷浓度
水柱高
压力对照表
6.4.3.2传感器使用标准气体方法测试：按规定流量，用空气和2.00%CH，的标准气样校准三次传感器（以下简称校准传感器），在以后的测定中不得再次校准。在环境温度为20℃时，用干净的空气充满气体测定室和空气室，标定传感器测量零点，标定传感器的对应测量点（0～4.00)应在2.00%CH，(0～10)应在4.00%CH。反复四次，取算术平均值进行计算。实测基本误差按式(1)计算：
式中：
实测基本误差；
输出信号实测值或显示值；
A——输出信号或显示的标准值；A.传感器的量程。
6.4.4传感器的工作电压范围
Am=A×100%
接上稳压电源，将稳压电源的输出分别调至产品企业标准规定的最高和最低工作电压，按5.6规定的方法对传感器进行显示值稳定性和基本误差测定。6.5传输距离
将传感器与关联设备通过不低于2km的模拟电缆或仿真线（或单芯截面积为1.5mm的电缆，在该传感器的关联设备中应注明该种电缆的生产厂家及型号）连接（参见附录B），由关联设备提供传感器所需电源。通气测试方法按表1的要求进行，记录关联设备的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）。重复测定四次，取R=12.8Q/km单芯、L=0.8mH/km单芯、C=0.06μF/km计算。6.6工作稳定性
将调整好的传感器在空气中连续运行15d，每隔24h记录零点，把传感器放入图1所示的装置中并按规定流量通人量程50%左右的标准气样3min，记录显示值或输出信号值。试验期间不得调整传感器。
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传感器：
注气装置：
预热盘管；：
流量计：
调节阀；
试验气样瓶；
纯氮气瓶。
按式(2)计算误差：
式中：
%—零点的误差量；
稳定性测定示意图
—1.5%CH，甲烷浓度的误差；
标准甲烷气体浓度（%CH）：
实际测量次数的显示值（%CH）；实际测量次数。
6.7响应时间
将制造厂提供的扩散取样注气装置与传感器进气部位相接，按规定流量通入空气，待传感器零点稳定后，以相同的流量通人量程50%左右的标准气样3min，记录显示值。然后通入新鲜空气，待传感器的显示值达到原显示测量值90%所需要的时间，测量三次，取其算术平均值。8
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