MT981-2006 煤矿气体检测用氧气元件.pdf

I CS 1 1 . 0 4 0 1 0 1 3 . 1 0 0 D0 9 备案号 1 7 3 7 6 -2 0 0 6 MT 中 华 人 民 共 和 国 煤 炭 行 业 标 准 MT 9 8 1 - 2 0 0 6 煤矿气体检测用氧气元件 2 0 0 6 - 0 3 - 0 7发布 2 0 0 6 - 0 8 - 0 1 实施 中华人民共和 国国家发展和改革委员会发布 M T 9 8 1 - 2 0 0 6 目次 前言， ， 4 ， 4 ⋯⋯ 1范围 ， ， ， ， 。 ， ， ， ‘ ， ， ‘ ， ， ， 。 ， ， ， ‘ ‘ ， ， ， ， ， ， ， ， ， 。 ， ， ‘ ， 一 2 规范性引用文件 ， ⋯⋯‘ ⋯⋯“ ‘ 3 术语和定义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 ， ， ， ， ⋯ 4 型式、 分类、 型号和基本参数 ， ‘ ， ， ， ， - ‘ ， ， ⋯⋯“ “ 一 ” ’ 5 技术要求 ， ， ， ， ， ⋯⋯ 6 试验方法 ‘ 、 ， ， “ ， ， ， ‘ 1 ‘ ， ， ， ， ， ， ，4 ， ， ， ， 1 ， “ ‘ 1 ， ， 甲 - “ ‘ ， ， ， ⋯ 7 检验规则 、 ， ， ， ， ， . . ⋯⋯ 8 标志、 包装、 运输和贮存 ， ， ， ， 。 ， ⋯ M T 9 8 1 - 2 0 0 6 月明吕 本标准部分参考了英国、 芬兰等国的有关标准， 并结合我国具体国情而制定的。 本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。 本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准由国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心负责起草。 本标准主要起草人 王涛、 李振新、 郭青、 严河清、 余进等。 本标准为强制性标准。 本标准首次发 布。 M T 9 8 1 - 2 0 0 6 煤矿气体检测用氧气元件 范围 本标准规定了煤矿气体检测用电化学式氧气元件的术语、 产品分类、 技术要求、 试验方法、 检验规 则、 标志、 包装、 运输和贮存。 本标准适用于煤矿气体检测用电化学式氧气元件 以下简称元件 。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日期的引用文件， 其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 G B / T 2 4 2 3 . 1 -2 0 0 1 电工电子产品环境试验第 2 部分 试验方法试验 A 低温 G B / T 2 4 2 3 . 2 -2 0 0 1 电工电子产品环境试验第 2 部分 试验方法试验 B 高温 G B / T 2 4 2 3 . 4 -1 9 9 3 电工电子产品基本环境试验规程试验 D b 交变湿热试验方法 G B / T 2 4 2 3 . 5 -1 9 9 5 电工电子产品环境试验第 2 部分 试验方法试验 E a 和导则 冲击 G B / T 2 4 2 3 . 8 -1 9 9 5 电工电子产品环境试验第 2 部分 试验方法试验E d 自由跌落 G B / T 2 4 2 3 . 1 0 -1 9 9 5 电工电子产品环境试验第 2部分 试验方法试验 F c 和导则 振动 正 弦 G B / T 1 0 1 1 1 -1 9 8 8 利用随机数般子随机抽样的方法 MT / T 1 5 4 . 1 0 -1 9 9 6 煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3 . 1 电 化学式叙 气元件 t h e o x y g e n s e n s o r o n t y p e o f e l e c t r o c h e m i s t r y 一种以定电位电解为基本原理， 将空气中氧气气体浓度转换成电信号的气体敏感元件。 3 . 2 热时间w a r m - u p t i m e 敏感元件通电开始到传感器仪器显示值稳定所需要的时间。 3 . 3 零 点z e r o 在空气中， 元件在工作点上工作时， 仪表电路对应的输出值 经电路调校后， 工作点上的进行输出应 为零 。 3 . 4 灵敏度s e n s i t i v i t y 元件在工作点上和某一浓度氧气气体反应时， 输出电流与氧气气体浓度之比。 3 . 5 零点漂移 z e r o e x c u r s i o n 敏感元件充分预热后， 在空气中， 其零点的变化。 M T 9 81 - 2 0 0 6 灵 敏度漂移 s e n s i t i v i t y e x c u r s i o n 元件在氧气空气混合物中工作时， 其灵敏度的变化。 响 应时间 re s p o n d t i m e 在试验条件下， 氧气气体浓度发生阶跃变化时， 元件输出达到稳定值的9 0 时所需的时间。 恢复时间 c o m e b a c k t i m e 在试验条件下， 元件脱离被测气体至恢复到监视状态稳定值的1 0 时所需的时间。 型式、 分类、 型号和苍本参数 4 . 1 型式 一种以定电位电解为基本原理， 将空气中氧气气体浓度转换成电信号的气体敏感元件。 4 . 2 分类 按气体检测范围 。0 - 2 5 . 0O,, 4 . 3 型号 按MT / T 1 5 4 . 1 0 -1 9 9 6 的规定。 M Y H 一 口一 ，*， 国家指定的检验部门， 排列顺序号 测范围2 5 . 0 纬Oz 学 第二特征代号 氧气 第一特征代号 敏感元件 产品类型代号 4 . 4 基本参数 4 . 4 . 1 被测气体 氧气 O z , 4 . 4 . 2 测量范围 0 . 0 2 5 .0 ， e 5技术要求 5 . 1 一般要求 5 . 1 . 1 元件产品应符合本标准的要求， 并按规定程序批准的图样和技术文件制造。 5 . 1 . 2 正常工作环境为 a 温度 0 -4 0 V; b 相对湿度 镇9 8 RH; c 大气压力 8 6 一1 1 0 k P a ; d 贮存温度 一1 0 ℃一4 5 V. 5 . 1 . 3 元件的包装、 标志均应齐全。 5 . 1 . 4 元件外观整体应完好， 标签不应有剥落和残缺， 管角引线应牢靠， 不得松动和损坏。 5 . 2 灵敏度 灵敏度指标由企业提供。 5 . 3 响应时间 应不大于2 0 s , M T 9 8 1 - 2 0 0 6 5 . 4 墓本误差 元件的基本误差应符合表 1 的规定 表 1 O , 测 量 范 围基 本 误 差 0 . 0 - 2 5 . 0 士2 . 0 满量程 .点漂移和灵敏度漂移 元件连续工作 7 d 后 ， 灵敏度漂移和零点漂移均应符合 5 . 4 的规定。 工作温度试验要求 工作温度试验后， 应符合 5 . 4的要求。 贮存温度试验要求 元件经贮存温度试验后， 应符合 5 . 4 的要求。 交变湿热试验要求 元件经交变湿热试验后， 应符合 5 . 4 的要求。 冲击、 振动和跌落试验要求 元件经冲击、 振动和跌落试验后， 结构应无脱落、 松动和损坏的现象， 其性能应符合 5 . 4的要求。 试验方法 . 试验条件 1 除环境试验或有关标准中另有试验， 应在下列条件中进行 a 温度 1 5 -3 5 V; b 相对湿度 4 5 -7 5 o o R H; c 大气压力 8 6 1 0 6 k P a ; d 应无影响测试的干扰气体; e 仪器通电元件充分稳定后方可进行检验， f 每项试验过程中不允许调整。 2 试验用气体 空气中氧气标准气体或氮气中氧气标准气体， 不确定度应不大于 2 . 3 试验气样、 仪器和设备 3 . 1 气体流量计 准确度 2 . 5 级; 测量范围 3 0 - 3 0 0 m l / m i n , 3 . 2 秒表 分度值应不大于 0 . 5 s . 4 试验气体流量的规定 各种试验时的气体流量均应为 3 0 8 0 m l / min , 5 直流稳压电源 输人电压 0 - 3 0 V输出电流 2 A. 6 试验准备 将元件安装在专用气室中， 并连接在企业提供的试验电路板上。接通电源， 预热， 待元件稳定后， 调 3 6氏6. M T 9 81 - 2 0 0 6 好元件零点。 6 . 2 外观检查 对于本标准中5 . 1 . 3 , 5 . 1 . 4 条用感观检查。 6 . 3 灵敏度试验 调好试验装置， 通人范围 1 5 0 标准气样 ， 3 min时记录信号输出值， 并按公式 1 计算元件的灵 敏度 S 又 丫二 二 二 ，二 ， 〔 丁 ⋯ ‘ . ⋯ ⋯ ， ⋯ ⋯ 1 式 中 M-元件灵敏度， 拜 A/ 0 ; 5 信号输出值， tL A; C氧气标准气样的浓度， O 2 , 6 . 4 响应时间试验 将元件安装在测试板上， 按图 1 所示， 置于6 . 1 规定的环境中。待零点稳定后， 使用特制的注气装 置， 将原标定时的流量通人测量范围8 0 0 的标准气样 3 m i n作标定， 读取仪器指示值。然后将元件 切换到清洁空气注气装置上， 使元件恢复到稳定的监视状态值后再迅速切换到试验气样注气装置上， 并 开始记录输出信号值达到标定值 9 0 所需要的时间， 重复3次， 取其算术平均值。 1 -清洁空气软管; 2清洁空气注气装置; 3 扩散取样头; 4 传感器; 5 排气口; 6 通气罩支座; 7 试验气样注气装置; 8 试验气样软管。 图 1 响应时间测定示紊图 M T 9 8 1 - 2 0 0 6 1 试验箱; 2 传感器; 3 注气装置; 4 -预热盘管; 5 流量计; 6清洁空气瓶; 7 试验气样瓶; 8 调节阀. 图 2 基本误差测定示意图 6 . 5 墓本误差试验 基本误差测定装置如图2 所示 将元件接在测试电 路板上， 通电 稳定工作后， 调整零点。 使用注气装置， 由低到高顺序， 分别以产品标准规定的流量通人仪器测量范围2 5 0 ,5 0 0 和 8 5 0 的标准气样和氮气。每种气体通人3 m i n后， 记录输出信号值。 每种标准气体重复试验 3 次， 取其平均值。 按公式 2 计算其基本误差 0 二 A， 一A o / A}, ⋯⋯ 2 式 中 A输出信号的平均值换算为氧气浓度; A 。 氧气标准气体的浓度; A二 测 量范围。 6 . 6 零点漂移和灵敏度漂移试验 接好元件， 调好试验装置， 每隔 1 2h 依次通人清洁空气和浓度 1 5 0 2 氧气标准气样， 通气时间均 为 3 mi n ， 记录元件的零点和浓度 1 5 O z 氧气标准气样的信号输出值。连续运行 7 d , 零点漂移量按公式 3 计算 。 一 1N ;- , } D 、一 “ “ 。 。 。 . ⋯ ⋯ 3 式 中 S 零点漂移量, 1 X 1 0 - s C O; D 试验开始零点， tt A; D某次测量时的零点， I. A; N-测量次数。 灵敏度漂移量按公式 4 计算 M T 9 8 1 - 2 0 0 6 H 一 H H X 1 0 0 . 。 . 。 . ⋯ ⋯ 4 式 中 6灵敏度漂移量， ; H 试验开始通人1 5 0 , 氧气标准气样时信号的输出值， K A ; H ; 某次 测量时， 通人1 5 0 2 氧气 标准气样时信号的输出 值， p A ; N-测量次数。 6 . 7 工作温度试验 如试验中向传感器通人标准气样的温度应与试验要求温度一致。 6 . 7 . 1 工作低温试验 按G B / T 2 4 2 3 . 1 中 试验A b 方法进行。在温度为 0 士3 ℃条件下， 将元件接好在测试板上， 通电 稳定2 h 后， 测定基本误差， 以后每小时测定1 次基本误差， 共3 次， 取其 算术平均值作为测定值。 6 . 7 . 2 工作高温试验 按G B / T 2 4 2 3 . 2 中试验B b 方 法进行。 在温度为 4 。 士2 ℃条件下， 将元件接好在测试板上， 通电 稳定2h后， 测定基本误差， 以后每小时测定 1 次基本误差， 共 3 次， 取其算术平均值作为测定值。 6 . 8 贮存温度试验 6 . 8 . 1 低温贮存试验 按G B / T 2 4 2 3 . 1 中 试验A b 方法进行。在温度为 一1 0 士3 ℃条件下， 持续时间1 6 h 。 元件非包 装， 不通电， 不进行中间检测。试验后， 在试验箱中恢复到6 . 1 规定的条件下保持2h ， 再测定基本误差。 6 . 8 . 2 高温贮存试验 按G B / T 2 4 2 3 . 2 中 试验B b 方法 进行。在温度为 十4 5 士2 ℃条件下， 持续时间1 6 h 。元件非包 装， 不通电， 不进行中间检测。试验后， 在试验箱中恢复到6 . 1 规定的条件下保持 2h ， 再测定基本误差。 6 . 9 交变湿热试验 按G B / T 2 4 2 3 . 4中试验 D b 方法进行。温度为 4 0 士2 0 C， 相对湿度 9 3 士3 条件下， 持续时间为 1 2 d 。传感器元件非包装， 不通电， 不进行中间检测。试验后， 在 6 . 1 规定的条件下恢复 2h ， 再测定基 本误差。 6 . 1 0 冲击试验 按G B / T 2 4 2 3 . 5中试验 E a 方法进行。严酷等级 峰值加速度为 5 0 0 m/ s z ， 脉冲持续时间为 1 1 士 1 m s , 3 个轴线每个方向连续冲击3 次 共1 8 次 。传感器元件非包装， 不通电， 不进行中向检测。 试 验后， 再测定基本误差 6 . 1 1 振动试验 按 G B / T 2 4 2 3 . 1 0中试验 F c 方法进行。严酷等级 扫频频率范围 1 0 - 1 5 0 H z ， 加速度幅值为 5 0 m / s , ， 振动次数为 5 次。传感器元件非包装， 不通电， 不进行中间检测。试验后， 再测定基本误差。 6 . 1 2 跌落试验 按G B / T 2 4 2 3 . 8中试验 E d 方法进行。严酷等级 跌落高度为 0 . 5 m， 自由落向平滑、 坚硬的混凝 土面上共2次。传感器元件非包装 ， 不通电， 不进行中间检测。试验后， 再测定基本误差。 7检验规则 7 . 1 每个元件均应经厂质量检验部门检验合格方能出厂， 并附有质量合格证。 7 . 2 检验分为出厂检验和型式检验两种。 7 . 3 出厂检验按表 1 项目逐条进行。 7 . 4型式检验 M T 9 8 1 - 2 0 0 6 当有下列情况之一时， 应进行型式检验， 按表 1 进行。 a 新产品鉴定、 定型试验或老产品转厂生产时; b 正常生产后如结构、 材料、 工艺有较大改变， 可能影响产品性能时; c 正常生产时， 每年应进行 1 次; d 停产 1 年后再次恢复生产时; e 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时; f 国家质量监督机构提出要求时。 表 1 序号技 术 条 款出 厂 检 验型 式 检 验 15 . 1 OO z 5 . 2OO 3 5 . 3OO 4 5 . 4OO 55 . 5OO s 5 . 6O 7 5 . 7O 85 . 8O 95 . 9O 注 O表示必须进行的项目. 7 . 5 插祥方法 型式检验按G B / T 1 0 1 1 1 -1 9 8 8的规定， 从出厂检验合格的产品中随机抽取， 抽样数量不少于 3 台， 抽样基数不少于 3 0台。 7 . 6 判定规则 如有一项指标检验不合格， 应加倍抽样复检不合格项， 仍有不合格项时， 则判定该批产品不合格。 标志、 包装 、 运输和贮存 8 . 1 标志 在元件外壳明显处， 牢固粘贴产品铭牌， 应包括下列内容 a 产品型号和名称、 商标; b 产品出厂编号; c 合格证号; d 安全标志 MA 证和编号; e 制造日期 年月 ; f 制造厂名、 代号或永久性标志。 8 . 2 包装及运输 8 . 2 . 1 元件应包装在耐振和防潮的包装盒内。具有防雨、 防潮、 防尘和防振能力。 8 . 2 . 2 包装箱内应有下列文件附件 a 装箱单; b 产品合格证 M T 9 81 - 2 0 0 6 c 产品使用说明书。 83 贮存 元件应存放在干燥、 通风良好和不含有害气体的室内。