GD3型插入式矿用瓦斯抽放多参数传感器使用说明书20120901

ISO9001:2008认证企业中煤科工集团重庆研究院产品使用说明书GD3型插入式矿用瓦斯抽放多参数传感器感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，在安装、使用产品前，请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。仪器制造厂家对本说明书相关内容作出改动时，保留不另行通知的权力。仪器制造厂家对本说明书的各条款内容保留最终解释权。执行标准：GB3836-2010Q/MKC776-2011版本号：VER1.0出版日期：2012.09.01I前言本说明书详细地介绍了GD3型插入式矿用瓦斯抽放多参数传感器的使用方法及使用注意事项，使用者在使用前请务必仔细阅读。GD3型矿用插入式瓦斯抽放多参数传感器在生产过程中执行的是中煤科工集团重庆研究院发布的企业标准Q/MKC776-2011。III目次前言……………………………………………………………………………………………I1概述………………………………………………………………………………………………12结构特征与工作原理……………………………………………………………………………23技术特性…………………………………………………………………………………………34尺寸、重量及材质………………………………………………………………………………45安装、使用操作…………………………………………………………………………………46使用注意事项……………………………………………………………………………………137常见故障分析与排除……………………………………………………………………………138保养、维修………………………………………………………………………………………149运输、贮存………………………………………………………………………………………1510开箱及检查……………………………………………………………………………………1511资质编号………………………………………………………………………………………1512传感器关联、配接设备表……………………………………………………………………1513订货须知………………………………………………………………………………………16警示语：1、本安关联设备未经联检不得与传感器连接！2、严禁改变本安电路和与本安电路有关的元器件的型号、规格和参数！3、传感器长时间过载运行可能会导致永久性损坏！GD3型插入式矿用瓦斯抽放多参数传感器1概述1.1产品特点GD3型插入式矿用瓦斯抽放多参数传感器（以下简称传感器），为矿用本质安全型设备，适用于煤矿有瓦斯及煤尘爆炸危险的场所，实现管道参数监测（包括流量、压力、温度等），如与KJ30型瓦斯抽放监控系统配套使用，能增强管道监测能力。1.2品种、规格a)品种：矿用瓦斯抽放多参数传感器；b)规格：GD3型。1.3型号的组成及其代表意义1.4环境条件1.4.1工作条件a)工作温度：0℃～40℃；b)湿度：≤98%；c)大气压力：80kPa～110kPa；d)机械环境：无显著振动和冲击的场合；e)有煤尘和瓦斯存在的场所。f)传感器接触介质温度（通过冷凝装置后）不大于80℃。1.4.2安装储运条件a)高温：60℃；b)相对湿度：≤95%；c)低温：-40℃；d)振动：≤50m/s2；1e)冲击：500m/s2。1.5防爆类型与标志a)防爆形式：矿用本质安全型；b)防爆标志：ExibⅠMb。2结构特征与工作原理2.1结构特征2.1.1分体结构传感器由显示屏、差压探头、绝压探头、温度探头、取压法兰、三阀组、流量检测探杆、探杆固定座、卡套等构成，其外观结构如图1所示。               显示仪                               探头1-电缆引入装置2-显示窗3-接地螺柱4-表头固定座5-差压变送器6-负压取压孔7-正压取压孔8-温度探头9-绝压探头与温度、压力信号处理模块10-铅封座11-流量检测探杆12-焊接座13-探杆固定座14-卡套组件15-流量检测传感器16-三阀组17-表头支撑座组件2.1.2整体实物图2.2工作原理该传感器是一种插入式流量测量仪表。在管道中插入一根威力巴传感器,当流体流过传感器时，在其前部迎流方向产生一个高压分布区，在其后部产生一个低压分布区。2传感器在高、低压区有按一定规则排列的多对一般为三对取压孔,分别测量流体的全压力（包括静压力和平均速度压力）Pl和静压力P2。将P1和P2分别引入差压变送器，测量出差压△P=P1-P2，△P反映流体平均速度的大小，以此可推算出流体的流量。V=K*其中：V为流量计测量的平均工况流速,m/s；K为流量计的流量系数；△P为流量计产生的差压,Pa；ρ为测量介质的工况密度,kg/m3。该多参数传感器采用高性能微处理器并集合了液晶显示、键盘输入、数据传输等诸多人机对话功能。能够实现多参数同时测量、同时显示、同时输出的功能。整个电路采用了高可靠性的电源处理电路，具有防雷和抗电磁干扰功能。整机原理图如图2所示：微处理器差压取样键盘温度取样本安电源通讯接口压力取样液晶显示器图2传感器原理框图3技术特性3.1主要功能与特色3.1.1主要功能1）具有同时测量管道介质工况流量、管道介质标况流量、管道瓦斯纯流量、管道绝对压力、管3道相对压力、环境大气压的功能；2）具有显示、传输测量管道介质工况流量、管道介质标况流量、管道瓦斯纯流量、混合流量累积量、纯瓦斯流量累积量、管道绝对压力、管道相对压力、环境大气压、管道浓度的功能；3）具有实时瓦斯密度测量、显示功能；4）具有485信号传输和多路200-1000HZ频率信号输出的功能；5）具有故障自诊断指示功能；6）具有人机对话功能。3.1.1主要特色1）截面线式测量（非点式测量），精度高，可靠性好，插拔重复性高；2）插入式安装，活动丝口卡套式接口设计，方便快捷，现场安装拆卸方便快捷；3）压损微小，对抽放效果无影响；4）本质防堵，现场工作稳定性好，维护量小；5）可以直接在风洞上进行标校，校准方便快捷；3.2主要技术指标3.2.1工作电压和电流a)工作电压：(15.0～25.0)VDC；b)工作电流：≤50mA。3.2.2测量范围及基本误差1）流速测量：1-60m/s，测量精度：1.5%F.S；2）压力测量：0-1MPa，测量精度：1%F.S；3）温度测量：-20-100℃，测量精度：1%F.S；3.2.3信号传输距离传感器使用电缆的单芯截面积为1.5mm2时，传感器与关联设备的传输距离应不小于2km。3.3.4可测管径范围50-1500mm。3.3本安参数：Ui:25.0V，Ii:800mA，Li:33μH,Ci:1.48μF。4尺寸、重量及材质4.1显示仪外形尺寸：383mmx223.2mmx106.5mm，显示仪重量：≤5.8kg；4.2材质：不锈钢。45安装、使用操作5.1安装5.1.1安装要求a）安装位置的管道不应低于周围管道，以防止管道内大量积水。b）流量计现场安装的前后直管段距离建议满足下图安装要求，直管道长度越长测量效果越好。c）若安装在水环真空泵的负压侧则应远离真空泵，防止真空泵回水灌入传感器中，影响测量效果。d）若气体含水量大，则还应在流量计前端5D处加装自动放水器，以保证在测量管段内没有水积聚。e）导压管用于传送过程压力给变送器。如果导压管内的液体中含有气体或管内的气体中有残留物，就不能正确的进行压力传递，测量就会产生误差。因此在配装导压管时有必要施行适合过程流体（气体）的配管方法。f）当测量介质为气体时，传感器应保持向上或倾斜向上的方向，当测量介质为液体时，传感器应保持向下或倾斜向下的方向。5.1.2安装过程1）在被测量的管道上选定合适的安装位置（应保证足够的直管段距离），在该位置管壁上开一个27mm左右的圆孔，将探杆固定底座的中心对准所开孔的中心并将其焊接在一起，焊接应紧密牢固，密封性良好。2）当该传感器测量气体介质时，底座可焊接的角度如下图所示，即可在垂直方向左右倾斜80°。5当该传感器测量液体介质时，底座可焊接的角度如下图所示，即可在垂直方向左右倾斜80°。3）将传感器探杆通过底座插入管道内，子弹头方向正对流体来向，将探杆尾部的圆柱形探杆插入到底座内，并将卡套丝口与底座拧在一起，直到将探杆抱紧，不能够拔出和转动为止。具体见下图所示。传感器探杆安装示意图与效果图4）温度传感头安装固定底座应焊接在流量计焊接座的右后侧，与探头底座呈10°—20°的夹角，在管道该位置开一个直径约为12mm的圆孔，并将温度传感头安装固定底座插入该孔内，将其与管壁焊接在一起，应保证紧密牢固，密封性良好。温度传感头安装固定底座与流量探头底座之间的距离为5-10cm。6焊接处5）将温度探头穿过保护套管插入到温度传感头固定座底部并将温度保护套管的螺帽与固定座的螺纹拧在一起，保护套管另一端与多参数传感器的温度传感器引出处的螺纹拧在一起。6）整个流量计的安装结束。5.1.2线缆连接红色线连接电源正极，蓝色线连接电源负极，白线为485数字信号正极或者温度频率信号输出，绿线为485数字信号负极或者压力频率信号输出，黄线为流量频率信号输出，黑线为连接浓度传感器频率信号输入线。当选择485通讯输出时，应打开传感器后盖，将电路板右侧的2芯排线白色插头拔掉，并将电路板左侧压线端子下方的标有“HZ”标志侧的两个插针上的跳线帽拔掉并插在压线端子上方的标有“485”标志的两个插针上。当选择3路频率信号输出时，应打开传感器后盖，将电路板右侧的2芯排线白色插头插在对应的2芯白色插座上，并将电路板左侧压线端子上方的标有“485”标志的两个插针上的跳线帽拔掉并插在压线端子下方的标有“HZ”标志侧的两个插针，并将本机地址号设置为1。当距离稍远时（大于50m），不应在一根多芯电缆里同时走3根频率信号输出线，3路频率信号线应分别走3根单独的屏蔽电缆线连接到分站，以免信号间相互干扰，或者是在分站与传感器之间加KZC18.5型矿用信号转换器，以防止频率信号相互干扰。（建议采用后者的处理方案）布线注意事项：◆布线应注意避开大容量的电动机及其它干扰源◆为防止干扰，信号电缆和电源电缆不得穿入同一根电缆保护管内。◆对于防爆现场，为确保防爆性能，必须按有关规定配线。◆电缆线进口处须进行防水处理，防止液体顺导线浸入内部。◆电缆请使用600V规格PVC绝缘电缆线或与之规格相当的绳状电缆电线。◆有干扰的场所请使用屏蔽电线。◆环境温度较高或较低的使用现场，配线时要选用性能相当的电缆线。◆在有害气体、液体、或有油和溶剂存在的环境中，请使用耐火耐油绝缘材料的电线或电缆。5.1.3防雷与接地7a）安装有的管道一定要可靠接地，接地电阻应小于4欧姆。b）对于雷击区，应配备防雷设备。自带电涌保护器的应将泄流极可靠接地，接地电阻小于4欧姆，没有避雷功能的应加装电涌保护器，并可靠接地，接地电阻小于4欧姆。c）接地线请使用600V规格的PVC绝缘导线。5.2使用操作5.2.1使用前的准备和检查供电前，先检查传感器内部各组成部分有无脱落现象，传感器与差压元件、温度元件的连接是否正确，各接头是否漏气，对使用在爆炸场所，要特别注意接地部分是否正确、可靠，然后才能通电运行。传感器出厂时，各部件均调试完毕，一般不再需要现场调试。（不建议用户自己调校！）注：在表头安装过后，要对表头进行水平校准（即差压调零）；水平校准过程如下:1）打开三阀组中间的平衡阀，然后关闭两侧的截止阀；2）在主测量界面下，同时按下“△”、“▽”两个键，持续约1秒钟后放开，迅速按下“保存”键，然后松开，此时会看到液晶显示屏切换为只显示一行的界面，该界面持续约3秒钟后，自动切换到主测量界面，此时则代表水平校准调校完成；3）先打开三阀组两侧的截止阀，然后关闭三阀组中间的平衡阀；4）整个水平校准操作完成。5.2.2显示屏使用说明传感器显示内容：管道压力管道温度瞬时流量累积流量图3传感器面板显示图液晶第一行显示混合流量累计量或者瓦斯纯量累积量；液晶第二行显示瞬时标况流量、瞬时工况流量或者瞬时瓦斯纯流量（可设置为分钟量或小时量）；液晶第三行左下角显