【導讀】在煤礦生產中，隨著煤層采動，煤層中往往會涌出礦井瓦斯。它與空氣混合，當其體積百分比為5%～16%時，遇明火就會發(fā)生爆炸，給礦井的安全生產帶來巨大的威脅。因此，瓦斯傳感器對礦井安全顯得非常重要，瓦斯傳感器核心是黑白原件，經常在煤礦惡劣環(huán)境中使用，單位時間內可能造成黑白原件與過多的甲烷反應，造成與真值相差過大。所以，傳感器的檢定和日常校準是保證傳感器的準確性及煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的一個重要環(huán)節(jié)。
目前，礦井中常用的瓦斯傳感器可分為熱導式和熱效式兩大類。
熱導式瓦斯傳感器是利用瓦斯與空氣的導熱系數(shù)不同而測量瓦斯?jié)舛鹊?。這種傳感器在工作時需通入恒定的電流，將其加熱到一定的溫度（180左右），功耗較大；且其中的半導體熱敏電阻式傳感器受CO2和水蒸汽的影響較大，元件的一致性和互換性也較差。熱導式瓦斯檢測儀在測定低濃度的瓦斯時，輸出信號很小，誤差較大。因此，這類傳感器制成的瓦斯檢測儀適用于測量高濃度的瓦斯（5%～100%）。目前這種傳感器在礦井中應用較少。
熱效式瓦斯傳感器（又稱熱催化式瓦斯傳感器），其工作原理是利用可燃氣體在催化劑的作用下進行無焰燃燒，產生熱量，使元件電阻因溫度升高而發(fā)生變化，測知瓦斯的濃度。這種傳感器的優(yōu)點是精度較高，輸出信號較大（1%CH4時，輸出電壓可達15～20mV），且不受其他燃氣和灰塵存在的影響。它的缺點是元件表面溫度高（300～450），壽命短（多數(shù)國家均保證1年），功耗大（其加熱功率>1w；熱催化元件功耗為0.3～0.75w），易受硫、鉛、磷、氯等的化合物干擾而使催化劑中毒或元件壞死，降低其靈敏度、準確度，甚至誤報現(xiàn)象。
傳感器為什么有有效期？質量不過關的傳感器，一般1年內性能就下降，如果不能合理有效地進行安排校準與維護，將會大大縮短儀器的壽命。
礦井的日常標校和強制性檢定工作，都必須嚴格按照有關的計量檢定規(guī)程嚴格進行。至于校準，是指在規(guī)定條件下，為確定計量器具的精度準確及各功能的校準。而校準的規(guī)定是執(zhí)行AQ1029，煤安規(guī)程及JJG678-2007催化燃燒式甲烷測定器檢定規(guī)程。
傳感器標校必須嚴格按照規(guī)定程序進行，甲烷傳感器標校必須使用未過期標準氣樣和檢定合格的流量計，標準氣體采用具有國家承認資質廠家或部門所提供的各類瓦斯標準氣樣。
井下標校甲烷傳感器的缺點：
1、按照規(guī)定傳感器應10天升井一次，目的是對儀器除濕、除塵清理，傳感器連續(xù)在惡劣環(huán)境下使用，不能及時對儀器進行有效的除濕、除塵，致使墮性氣體影響元件的輕微中毒，及易造成傳感器讀取的數(shù)據和真實數(shù)據偏差較大，傳感器顯示的示值與上傳的頻率值不符。
2、長期使用一種氣造成低端和高端的不準確性，易造成上傳失誤。
3、流量很難控制。標準的瓦斯傳感器調校對流量有嚴格的控制，是一個量變過程，按元件的通氣屬性先是在流量30～50ml／min觀察報警點和斷電值，然后調節(jié)流量控制閥把流量調節(jié)到規(guī)定流量，達180～200ml／min。使其顯示值穩(wěn)定，然而在現(xiàn)場光靠用手擠壓氣囊很難控制氣體流量，流量忽高忽低極易造成傳感器標校誤差，致使傳感器不能正確反映瓦斯數(shù)據。
通過對各礦送檢儀器發(fā)現(xiàn)的問題：
1、儀器通入標準氣體后顯示值不變。
2、傳感器顯示不正確。
3、漂移穩(wěn)定性差：黑白原件老化。
4、空氣中示值不歸零、防震性能差且伴隨示值跳變現(xiàn)象。
5、儀器儀表誤差大，零點漂移，示值不準等造成儀器儀表穩(wěn)定性差。
經上所述，井下標校存在很多弊端，對礦井的安全造成很大的隱患。建議各礦井在符合國家計量檢定標準的環(huán)境下進行校準或者在礦井所屬區(qū)域的計量檢定單位進行校準。
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