CD4型便携式多参数测定器是由载体催化元件、电化学原理传感器、嵌入式微控制器芯片和LCD显示屏组成的电子测定器。可以实时检测环境空气中甲烷、氧气、一氧化碳、硫化氢四种气体的浓度,同时具有日期、时间、温度和湿度显示,声光报警、自动背光、欠压报警等功能;测定器具有体积小、重量轻、操作简单、携带方便、准确可靠等优点
一、概述
1.CD4(B)多参数气体测定器(以下简称测定器)是个人佩戴式检测环境多种气体的仪表,采用高性能微控制器及新型电子元件设计的智能化、多功能、超小型数字式测定仪器,集体积小,重量轻,功能全面,简单易用等到优点于一身。适用于煤矿有瓦斯爆炸危险的场所,如采掘工作面,回风巷道、机电峒室等处定点使用,也可供领导干部、通风 管理人员、瓦斯检测员、放炮员、井下班组长等流动作业时配带使用。
2.测定器还可广泛应用于其他有可燃性气体爆炸危险的场所。对环境气体中的可燃性气体浓度进行监测,防止瓦斯爆炸和多种气体事故发生,确保生产安全。
3.主要特点
3.1采用高稳定多种气体元件,并经严格老化筛选;
3.2采用新型单片机电路,使整机性能显著改善;
3.3外壳用高强度阻燃防静电工程塑料制成;
3.4当测定器电源电压低于3.2V时,欠压关机电路动作,发出欠压关机指令,关断电源。
3.5 红色数码管显示多种气体的浓度值;
3.6采用专用充电器,具有可靠的防过充保护。
二、产品分类
1.型号含义
C D 4 (B)
设计序号
4参数
测量范围:(0.00~4.00)%CH4, (0~1000)×10-6CO
(0.0~25.0)%O2, (0~100)×10-6 H2S
多参数
测定器
2. 防爆型式:矿用本质安全型;防爆标志:Ex ib I Mb。
3.外形尺寸:125mm×64mm×29mm;重量:500g。
4.电池工作电压范围:DC2.80V~DC4.30V。
三、主要技术参数
1.工作环境:
a)温 度:0~40℃;
b)相对湿度:≤98% (25℃);
c)大气压力:80 kPa~116kPa;
d)风 速:≤8m/s;
e)贮存温度为:-40℃~+60℃
f) 在煤矿井下具有爆炸性气体环境中使用。
2.测定器的甲烷部分测量范围:(0.00~4.00)%CH4 ;硫化氢部分测量范围:(0.0~100.0)×10-6 H2S;氧气部分测量范围:(0~25.0)%O2;一氧化碳部分测量范围:(0~1000)×10-6 CO。
3.测定器宜采用自然扩散取样方式。
4.测定器的显示值应为四位有效读数,应以百分比体积浓度表示测量值,采用数字显示,其甲烷部分分辨率:0.01%CH4,硫化氢部分分辨率:1×10-6 H2S;氧气部分分辨率:0.1%O2;一氧化碳部分分辨率:0.01%CO2;并能表示显示值的正或负。
5.基本误差:测定器基本误差应符合表1的规定。
表1
气体名称 测量范围 基本误差
甲烷(%CH4) 0.00~1.00 ±0.06%CH4
1.00~4.00 真值的±6%
硫化氢(×10-6H2S) 0~49 ±3×10-6H2S
50~100 真值的±10%
一氧化碳(×10-6CO) 0~20 ±2×10-6CO
>20~100 ±4×10-6CO
>100~500 测量值的±5.0%
>500~1000 测量值的±6.0%
氧气(%O2) 0.0~5.0 ±0.5%O2
>5.0~25.0 ±3%FS
6.工作时间:测定器的电池正常充满电后,其工作时间应不小于10h;正常工作时间内,测定器不应出现欠压关机。
7.响应时间:测定器甲烷部分的响应时间不大于25s;硫化氢部分的响应时间不大于45s;一氧化碳部分的响应时间不大于45s;氧气部分的响应时间不大于35s。
8.报警功能
8.1测定器的报警点甲烷部分应能在(0.50~2.50)%CH4范围内任意设置,出厂时设定在1.00%CH4。硫化氢报警点应能在(0~20)×10-6 H2S范围内任意设置,一氧化碳、氧气报警点应能在在测量范围内任意设置,一氧化碳出厂时设定在24×10-6 CO;氧气出厂时设定在18.0%O2。
8.2测定器报警声级强度在距其1m远处应不小于75dB(A);光信号在黑暗处的能见度应不小于20m远。
8.3报警方式:红灯闪烁、报警声。
9.测定器外壳采用ABS工程塑料,有效起电面积<100cm2,使用时加动物皮质的皮套。
10.测定器外壳防护:IP54。
11.测定器的红外甲烷元件寿命:≥1年;一氧化碳传感器寿命:≥1年;氧气传感器寿命:≥1年;硫化氢传感器寿命:≥1年。
12.电池:采用GRD103450锰酸锂电池一节,容量1.5Ah,电池采用保护板,具有双重过充电保护电压保护、过放电保护电压保护、短路保护功能的保护电路。保护板和蓄电池用环氧树脂浇封后置于单独电池盒,浇封的厚度不小于1mm,锂电池应符合MT/T1051-2007第4.4条的规定。
13.本安参数:Uo:4.3V,Io:1.1A; 额定工作电压:3.7V,工作电流:≤200mA。
四、工作原理
1.测定器由机壳、红外甲烷传感器、电化学式一氧化碳硫化氢元件、氧气元件、电路主板、电池、数码管显示器等组成。
2.测定器对于一氧化碳(CO)、氧气(O2)及硫化氢(H2S)气体测量采用电化学传感器,其结构由电解液中的三个电极构成(见图1)。
测定器对于甲烷(CH4)气体采用红外检测原理。
图1
3.一氧化碳(CO)、氧气(O2)及硫化氢(H2S)气体测量原理:
工作电极的工作信号经过U2转化为电压信号,电路同时保持工作电极的电压处于其偏压之下,线路中运放U1在对电极产生一电压信号,该信号与工作电极电流信号一致。同时恒电势电路使工作电极及参考电极之间保持一恒定的电位差。
4.甲烷(CH4)气体测量采用红外检测原理:
甲烷气体通过红外甲烷传感器转换成对应的电信号,电信号经过放大滤波,经微控制器处理后,通过数字形式显示出对应的空气中所含甲烷浓度的大小;如甲烷浓度超过其设置的报警点时,报警电路发出报警声报警信号,以示浓度超限。
5.欠压关机
电池电压取样电路将取得的电压信号送到微控制器片内的A/D转换器转换为数字信号,再由微控制器进行处理,经处理后的数字信号送至驱动电路,以驱动数码管显示电池电压。微控制器时刻监视电池电压是否欠压(≤3.2V),当发生电池电压欠压报警时,微控制器3秒钟后控制开关电路关机,以保护电池不致过放电。
五、使用及调试方法
1.使用方法
1.1将充电器电源插头插入仪器,充电器的指示灯由绿色变为红色,正常充电约5小时左右,充电器的指示灯由红色变为绿色,说明电池充满,自动停止充电,充电结束。
1.2测定器充电后,应进行开机试验。按动电子薄膜开关电源开关。
1.3该仪器可以手持使用,也可别在腰带上,悬挂使用,注意避免猛烈摔打、碰撞。
1.4本仪器通常固定专人使用、保管、维护。当然也可以由矿上集中管理使用,要严格按照使用说明书进行操作和调校,禁止随便拆开仪器或旋动电位器。
1.5当电源电压低于3.2V,本机将自动关断电源,此时应及时充电,以备下次使用。
1.6对仪器的零点和测试精度要定期校对,为七天一次,注意保持仪器的清洗,尤其要及时清扫进气窗口,避免异物堵塞。
1.7在使用中注意建立使用登记制度,对每台仪器的调校,故障处理,更换部件,正常使用及人员变更均应做详尽记录。
2.调试方法
2.1开机及关机操作
在关机状态下长按键,仪器开机并进行自检后进入正常检测界面。在开机状态下并在正常检测界面下长按键,仪器关机。
2.2进入及退出功能操作
正常检测界面下,长按键,进入密码验证界面,按和键和键输入正确密码(初始密码为000000)后选择“确认”仪器进入菜单模式,可进行各项功能选择。
2.3时间设置
在功能设定界面中按和键选中“时间设置”按键进入时间设置界面。按和键调节年、月、日、时、分后短按键,选中标志闪烁,按和键调节数值,设置完成后短按键,用同样方法对其他项目进行调节。最后长按键保存时间设置并返回检测界面会有设置成功提示,短按键返回到功能界面。
2.4报警设置
在功能界面中按和键选中“报警设置”短按键,进入报警点设置界面。按和键选择要设置报警点的气体后短按键,选中标志闪烁,按和键调节数值,设置完成后短按键,用同样方法对其他项目进行调节。最后选择“确认”仪器短按键返回到功能界面。
2.5零点设置
在功能界面中按和键选中“零点设置”短按键,进入零点设置界面。等待各零点稳定后,按键可观察各零点是否正确,短按键返回到功能界面。
2.6校准设置
警告:在校准仪器前,一定要进行零点设置。校准时标准气样流量为200ml/min。
在功能界面中按和键选中“校准设置”短按键,进入校准设置界面。如要校准甲烷先按按和键选中甲烷,然后短按键,选中标志闪烁,此时通入2.00%CH4标准气样,待数值稳定后短按键,此时数字显示闪烁,按和键将数值调整到标准气样值,短按键保存甲烷设置并有设置成功提示(左边字符兰色显示)。如果需要校准其他气体时,按校准甲烷方法进行。如果要退出,选择“返回”短按键返回到功能界面。
六、故障分析与处理、注意事项
1.故障分析与处理
测定器一般有易损件和电路两种故障。易损件主要是指测定器的催化元件、电池、蜂鸣器及按键开关。电池的正常工作寿命一年半以上,主要的故障是容量不足(工作时间缩短)。电路故障主要是电子开关电路。微控制器电路故障主要是供电电源。对于电路的高级维修技术,我公司将定期举办培训班,负责培训高级维修人员。
测定器常见故障及处理
矿用多参数测定器广泛适用于煤矿井下、冶金化工、环保现场等环境,可进行甲烷、氧气、一氧化碳、硫化氢的监测,并在超限时进行声光报警。
本产品严格按照IS9001:2000国际质量管理体系标准进行质量控制,按照新国家防爆标准,设计生产,自购买之日起1年内,产品正常使用下出现任何故障由本公司免费维修(光源电气质保1年)。