激光甲烷传感器在煤矿工作面的应用研究

为解决煤矿工作面传统甲烷传感器定期标定、稳定性及精度不够等问题,对激光甲烷传感器机理进行理论研究,研制国内领先的低功耗长距离激光甲烷传感器,并应用于内蒙某大型高瓦斯矿工作面瓦斯监测,解决甲烷传感器标校周期短、精度低、寿命短等问题。     

多功能甲烷传感器自动测试台的研制与应用

从甲烷传感器的调校需求出发,介绍了多功能甲烷传感器自动测试台研制的必要性及其原理和结构,并讲解了其配套软件的作用及功能。     

开关稳压电源在甲烷传感器中的应用

在煤矿环境监测系统的各类传感器中，以甲烷传感器最为重要，数量也最多。《低浓度甲烷传感器通用技术条件》规定了其应具备的功能，如声光报警、数字显示等。目前又多采用载体催化元件及热导元件作为传感器的敏感元件。这样，传感器的总电流达到300～400mA，而且要求检测距离应达1km。显然，采用串联稳压器作为甲烷传感器的稳压器是难于实现的。1989年，我们在KG3001A型高低浓度组合式甲烷传感器中采用了意大利SGS公司研制的L4962型单片开关稳压电源，收到了良好的效果。我们在应用L4962时，将标准外围电路元件参数作了小小改动（见图1…     

基于VCSEL激光器的激光甲烷传感器研制与应用

基于VCSEL激光器,研制了高性能低功耗激光甲烷传感器,并进行了实际应用。该激光甲烷传感器具有响应快速、灵敏度高、抗光学与电子干扰性能优、无接触性检测且选择性强等优点,解决了当今煤矿井下广泛使用的热催化式甲烷传感器存在的零点易漂移、电气功耗高、使用周期短、易受其他有毒有害气体干扰、易受现场湿度和温度影响等诸多问题,提高了安全监测监控系统的可靠性。     

波兰煤矿安全监测传感器现状

<正> 波兰自1967年引进了法国 DLDHAM公司生产的 CTT63/40U 型遥测系统以来,仿制和研制了 CTT63/40UP、CMM—20和CMC—1型3种遥测系统,总量为70多套,其系统所用传感器主要是甲烷、风速传感器,其它各种传感器有些还处于研制阶段。本文着重介绍可供我国借鉴的离子烟雾传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、一氧化     

矿用二元热导元件的研制

为了提高高、低浓度甲烷传感器的传输距离,研制了低功率高稳定性的二元热导元件。介绍了该元件采用的热导式原理、主要技术指标、工艺流程、性能测试。该元件安装在高浓度传感器上,使传感器提高了安全性、可靠性、延长了使用寿命。     

井下气体检测的最新发展

<正> 本文对研制的五种气体检测系统的进展情況作如下介绍。1 快速甲烷测定器在某种情况下,需要快速感应的传感器来及时保护处于瓦斯危险状态中的人员和设备。英国标准局规定的标准催化气体传感器     

矿用激光甲烷传感器的稳定性试验及应用

为解决郭庄煤矿采煤工作面甲烷传感器频繁标定、稳定性差的问题,通过分析激光甲烷传感器的工作原理,对不同环境下传感器的稳定性进行试验分析,测试高温湿度下激光甲烷传感器的检测精度,通过与催化式甲烷传感器检测精度对比,结果表明:激光甲烷传感器的检测精度高、响应速度快,能实时检测工作面内甲烷气体浓度,保证矿井的安全高效生产。     

基于TDLAS的煤矿用激光甲烷传感器的设计

针对目前煤矿使用的甲烷传感器存在精度低、稳定性差、易受其他气体影响的问题,设计了一种基于谐波检测技术的激光甲烷传感器,并详细分析了TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)基本原理。对传感器的系统总体设计、激光器及控制电路、光电转换及前置放大电路、RS485电路、频率信号电路、系统软件设计进行了重点介绍。同时分别对催化甲烷传感器、红外甲烷传感器和激光甲烷传感器通入标准甲烷气样和柴油车尾气进行测量,结果表明激光甲烷传感器检测精度高、误差小、不受交叉气体的干扰,符合国家煤矿安全标准的各项要求,能进一步保障煤矿的安全生产。     

煤矿安全监控系统中无线激光甲烷传感器的研究与设计

对比分析甲烷传感器的检测原理,提出一种具有压力和温度补偿的无线激光甲烷传感器的设计方案,详细介绍传感器的甲烷检测原理、温度和压力补偿以及无线通信等关键模块的设计,并对无线传感器进行基本误差、响应时间、温度和压力影响等性能测试。结果表明,该无线激光甲烷传感器精度高、响应快、运行稳定可靠,可实时监测井下甲烷气体浓度,满足煤矿安全监控系统中瓦斯监测的应用。     

井下综采工作面上隅角甲烷传感器无线数据收发装置的设计及应用

本文以煤矿领域现阶段有线甲烷传感器信号传输技术为基础,介绍了一种采用无线433 MHz频率点对点的全新甲烷传感器信号传输方式,该套改进装置兼容并支持所有频率型有线甲烷传感器的无线信号传输。能有效的解决因上隅角特殊的地理及恶劣的环境条件下,甲烷传感器信号传输的稳定性及可靠性。     

矿用红外甲烷传感器的研制

阐述了矿用红外甲烷传感器的原理、性能、组成。提出了矿用红外甲烷传感器要解决的关键问题。     

基于CFD的矿用催化甲烷传感器气室设计优化

为了优化矿用催化甲烷传感器的响应速度,利用计算流体动力学(CFD)对传感器气室的内部流场与甲烷扩散特性进行数值模拟分析。通过改进出气口的设计,利用螺纹配合间隙进行排气,成功加快气室内部甲烷扩散,使传感器的响应时间降低30%以上。     

开关稳压电源34063在甲烷传感器中的应用

主要阐述了内嵌于甲烷传感器内部的DC/DC转换器34063引脚功能、内部结构和工作原理,同时介绍了它在甲烷传感器中的应用,并且解决了对矿用传感器电源要求严格的问题。从开关电源的工作原理出发,探讨抑制电磁干扰的设计以及对辐射电磁干扰的抑制,从而进一步提高了甲烷传感器电源的性能。     

光干涉甲烷传感器标校与非线性补偿研究

光干涉式甲烷传感器具有精度高、测量范围广、稳定性好,可靠性高与标校周期长等诸多优点。研究了光干涉式甲烷传感器有关影响气体折射率的因素,如温度和压强等;阐述了利用压力法对传感器标校的原理,通过试验找出传感器的特性曲线;设计了适用于光干涉甲烷传感器的特性非线性补偿算法,获得良好的实验效果。     

基于敏感膜折射率变化的光纤甲烷传感器

根据光波导理论,分析基于敏感膜折射率变化的光纤甲烷传感原理,设计并制作含笼形分子A的聚合物敏感膜的光纤甲烷传感器,通过甲烷传感实验评价传感性能,以现场瓦斯气体样品验证其有效性。数值计算表明,当敏感膜折射率n2介于1.441～1.447时,传感器归一化光功率随n2增加呈线性快速下降,适宜制作高灵敏度折射率型光纤甲烷传感器。实验发现,当甲烷浓度在0～27.0% (v/v)范围内,传感器信号随甲烷浓度增加呈线性增大,其斜率为0.007,相关系数R2＝0.963,该结果与数值计算结果相符;甲烷最低检出限2.80% (v/v),响应时间120s,且传感器对一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氧气、氮气等非甲烷类气体不产生响应,选择性良好;用于现场瓦斯气体样品中的甲烷检测时,其测量结果与气相色谱法一致,相对误差1.47%。     

徐州安全仪器厂两仪器通过鉴定

由徐州安全仪器厂独立完成的KGJ４遥控甲烷传感器和KGD２双路甲烷超限断电仪于２００２年１２月２７日通过了由国家煤矿安全监察局组织的技术鉴定。鉴定委员会一致认为：KGJ４遥控甲烷传感器采用红外遥控技术对零点和灵敏度进行调节，避免手动调节的误差，减少了人为因素对测量结果的影响，保证了仪器示值的准确性；KGD２双路甲烷超限断电仪可同时连接两只甲烷传感器，循环显示两只甲烷传感器的显示值，方便了监测人员。这两种仪器已达到国内同类产品的先进水平，具有广泛的推广应用价值。徐州安全仪器厂两仪器通过鉴定@王勤芝     

甲烷体积分数电化学传感器稳定性分析

直接的甲烷电化学检测是通过在电极表面直接氧化甲烷或吸附甲烷导致电流或者电压发生变化来检测。首先采用循环伏安法在镍电极表面修饰了氢氧化镍,制备出氢氧化镍修饰镍电极,然后通过甲烷的氢氧化镍电化学实验,分析甲烷在镍电极上的电化学行为,得到甲烷的电催化活性和电化学传感器的稳定性。从而证明此类电化学传感器在甲烷体积分数检测上的可应用性。     

矿井无线激光甲烷传感器的模块设计与应用研究

针对郭庄煤业传感器检测存在的数据误差大、响应滞后等问题,设计一种无线激光甲烷传感器,详细介绍系统的总体设计以及各模块设计,并对设计的传感器搭建试验环境进行功能测试。结果表明：所设计的无线激光甲烷传感器能准确检测环境中的甲烷气体浓度,并实现实时报警和自动断电,克服了有线传感器的局限,减少了人力成本,提高了安全系数。     

煤矿用全量程激光甲烷传感器

设计实现了一种高性能煤矿用全量程激光甲烷传感器,传感器可以克服高温高湿等复杂环境带来干扰,具有选择性好,响应时间快等优点,更加适应于煤矿对甲烷传感器的要求。