KAT 17-2023 煤矿用密度测井仪

ICS73.100.99CCSD82中华人民共和国矿山安全行业标准KAT17—2023代替MT/T678—1997煤矿用密度测井仪Densitylogginginstrumentsusedincoalmine2023-10-26发布2024-01-31实施国家矿山安全监察局发布目次前言Ⅱ…………………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4组成、防爆型式与命名1……………………………………………………………………………………5要求2………………………………………………………………………………………………………6试验方法4…………………………………………………………………………………………………7检验规则7…………………………………………………………………………………………………8标志、包装、运输及贮存8…………………………………………………………………………………ⅠKA/T17—2023前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替MT/T678—1997《矿用密度测井仪通用技术条件》,与MT/T678—1997相比,除结构调整和编辑性修改外,主要技术变化如下:a)更新、删除和增加了规范性引用文件(见第2章);b)增加了“术语和定义”(见第3章);c)修改了防爆型式(见4.1,1997年版的3.3);d)增加了命名规则(见4.2);e)修改了测量误差的要求和试验方法(见5.3,6.3,1997年版的4.2);f)修改了结构的要求(见5.5,1997年版的3.10);g)修改了耐水压探管材料的要求(见5.7,1997年版的3.6.5);h)增加了同步机外壳防护要求(见5.8);i)增加了振动、冲击的要求(见5.13,5.14);j)对标准中的“防爆性能”要求、试验方法进行了修订和完善(见5.16,6.16,1997年版的3.6,3.7,4.13)k)对“检验规则”进行了修订和完善(见7.1,7.2,7.3,7.4,表3,1997年版的5.1,5.2,5.3,5.4,5.5,5.6,表2);l)修改了贮存温度和湿度(见8.4,1997年版的6.4)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国煤炭工业协会提出。本文件由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。本文件起草单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司、中国矿业大学、长安大学、西安煤科检测技术有限公司、西安义均科技有限公司。本文件主要起草人:王小波、张鹏、李萍、张哲、陈万胜、雷贵忠、刘盛东、李貅、薛琴、马斌。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:———1997年首次发布为MT/T678—1997;———本次为第一次修订。ⅡKA/T17—2023煤矿用密度测井仪1范围本文件规定了煤矿用密度测井仪(以下简称“密度仪”)的组成、防爆型式与命名、要求、试验方法、检验规则,以及标志、包装、运输及贮存。本文件适用于煤矿井下密度仪的设计、制造和检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志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GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db交变湿热(12h+12h循环)GB/T2423.5—2019环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击GB/T2423.10—2019环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T3836.1—2021爆炸性环境第1部分:设备通用要求GB/T3836.4—2021爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB/T10111—2008随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序MT210—1990煤矿通信检测控制用电工电子产品基本试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1密度测井仪densitylogginginstruments通过测量康普顿-吴有训散射的伽马强度来确定地层密度的测井仪器。4组成、防爆型式与命名4.1组成与防爆型式密度仪由矿用本质安全型探管(以下简称“探管”)和矿用本质安全型同步机(以下简称同步机)组成。密度仪防爆型式为矿用本质安全型,防爆标志为“ExibⅠMb”或“ExiaIMa”。1KA/T17—20234.2命名密度仪按以下方式进行命名。型号中各特征字符和含义见表1。表1特征字符和含义特征类型字符含义产品类型Y仪器类产品第一特征C测井第二特征M密度主参数5探管直径设计序号大写字母A,B,C……A表示第一代B表示第二代C表示第三代以此类推示例:YCM—5(A)表示探管直径为5cm的第一代密度测井仪。5要求5.1基本要求密度仪应符合本文件的要求,并按照规定程序批准的图纸及技术文件制造。5.2使用环境条件密度仪应在下列条件下能正常工作:a)环境温度为-5℃~40℃;b)平均相对湿度不大于95%(25℃);c)大气压力为80kPa~110kPa;d)允许在具有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿井下,但无破坏绝缘的腐蚀性气体场所中使用。5.3主要功能、电气性能5.3.1主要功能密度仪的主要功能有:2KA/T17—2023a)地层密度测量功能;b)工作时间大于8h;c)断电数据保持功能。5.3.2电气性能密度仪的电气性能包括:a)测量通道不小于2道;b)计数时间为1s;c)自然伽马计数率测量范围不大于65535cps,密度计数率测量范围不大于65535cps;d)自然伽马测量灵敏度不小于600cps/kBq,密度测量灵敏度不小于600cps/kBq;e)测量稳定度不大于10%。5.4外观密度仪外观应满足以下要求:a)外表面无明显凹痕、划伤、裂缝和变形,表面涂层均匀;b)金属部件无锈蚀和其他机械损伤;c)铭牌与防爆标志完整、牢固、清晰、端正、美观;d)金属部件进行防锈防蚀处理。5.5结构密度仪结构应满足以下要求:a)紧固件牢固、无松动,活动件灵活自如;b)紧固件有防止自动松脱的措施;c)机械结构具有密封措施;d)结构设计具有抗震和抗冲击措施。5.6绝缘电阻密度仪接线端子与外壳间的绝缘电阻应不小于10MΩ,交变湿热试验后应不小于1MΩ。5.7耐水压探管外壳壁厚应不小于3mm,并能承受不小于12MPa的水压试验。5.8外壳防护密度仪的外壳防护等级应不低于GB/T4208—2017规定的IP54要求。5.9环境适应性5.9.1高温工作密度仪应能在表2规定的高温条件下工作,试验后,电气性能和外观应符合5.3.2和5.4的规定。5.9.2低温工作密度仪应能在表2规定的低温条件下工作,试验后,电气性能和外观应符合5.3.2和5.4的规定。3KA/T17—20235.9.3高温贮存密度仪应能在表2规定的高温条件下贮存,试验后恢复时间不小于2h,电气性能和外观应符合5.3.2和5.4的规定。5.9.4低温贮存密度仪应能在表2规定的低温条件下贮存,试验后恢复时间不小于2h,电气性能和外观应符合5.3.2和5.4的规定。表2环境温度试验条件试验项目温度℃试验时间h恢复时间h低温工作-52—高温工作402—低温贮存-4016≥2高温贮存6016≥25.10交变湿热密度仪应能承受严酷等级为高温40℃,6d的交变湿热试验,其主要功能、电气性能、外观和绝缘电阻应符合5.3、5.4和5.6的规定。5.11跌落包装后的便携式密度仪在非工作状态下,应能通过水泥地面1m自由落体跌落4次,试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.12运输包装后的密度仪应能通过频率4Hz,加速度30m/s2,试验时间为2h的模拟汽车运输试验,试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.13振动密度仪应能承受频率10Hz~150Hz,加速度20m/s2的三个互相垂直的轴线上各振动5次,试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.14冲击密度仪应能承受峰值加速度500m/s2,脉冲持续时间11ms,三个互相垂直轴线的每个方向上连续冲击3次(共18次),试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.15本安参数密度仪的本安参数包括本安电源的最大输出电压和最大输出电流,其应符合国家授权的防爆检验单位批准的范围。4KA/T17—20235.16防爆性能防爆性能内容如下:a)密度仪应符合GB/T3836.1—2021和GB/T3836.4—2021中的有关规定,并经审查检验合格,取得“防爆检验合格证”;b)密度仪在正常和故障状态下,其壳体、元器件及导线的最高表面温度应不大于150℃;c)同步机外壳及面板为绝缘材料时,其最大表面积大于100cm2时,应对外壳表面进行防静电处理,使得表面绝缘材料电阻不大于109Ω;d)密度仪接线端与外壳间应能承受交流电压500V的耐压测试,交流额定频率50Hz、电压500V,历时1min,试验期间应无击穿和闪络现象,漏电流应不大于5mA。e)本质安全型电气间隙与爬电距离应符合GB/T3836.4—2021中6.3的规定。6试验方法6.1试验环境条件除环境试验或有关标准中另有规定外,试验均在如下条件下进行:a)温度为15℃~35℃;b)相对湿度为45%~75%;c)大气压力为86kPa~106kPa。6.2试验用主要设备试验用主要测试设备包括:a)信号发生器;b)频率计;c)电压表;d)电流表;e)电子秒表。6.3主要功能、电气性能试验6.3.1主要功能连接探管和同步机,打开各自电源开关,使仪器系统处于采样工作状态,对仪器的主要功能进行检查。6.3.2电气性能6.3.2.1测量范围试验试验线路连接如图1所示。图1测量范围检验框图用信号发生器产生其幅度为4.95V~5.1V,频率为10Hz、100Hz、1000Hz、10000Hz、65535Hz的方波信号替代密度探头和自然伽马探头信号,使用同步机进行数据采样,或者在探管计数率输5KA/T17—2023出端接5位半频率计读数,进行检测计数率。测量结束,将数据传输到计算机,应符合本文件5.3.2的要求。6.3.2.2灵敏度用标准放射源1mci或标准岩样紧贴密度仪探头部位用同步机进行检测,线路连接如图2所示。图2灵敏度检验连接图连接探管和同步机,打开各自电源开关,使仪器系统处于采样工作状态,此时将Am-241放射源(1mci)或标准岩样快速紧贴探测窗口,紧贴时间大于等于2s,测量结束,将数据传输到计算机,测量结果应满足5.3.2的要求。6.3.2.3测量稳定度按照图1方法连接线路,重复测量不少于10次,计算结果应符合5.3.2的要求。ΔCi=Ci-1n∑ni=1Ci(1)……………………………………EAVG=1n∑ni=1ΔCi1n∑ni=1Ciæèçççöø÷÷÷×100%(2)………………………………式中:Ci———计数值;n———总重复测量次数;ΔCi———测量与平均值的差值;EAVG———测量稳定度。6.4外观按MT210—1990中5.2.1的规定进行检查,检查结果应满足5.4的要求。6.5结构与防爆性能有关的零部件,元器件及其结构应按GB/T3836.1—2021、GB/T3836.4—2021的有关规定进行检查,检查结果应满足5.5的要求。6.6绝缘电阻按MT210—1990中7规定的绝缘电阻试验方法进行。6.7耐水压