GFW15矿用风速传感器.doc

长春东煤机电研究所 使用说明书 GFW15矿用风速传感器 DMJD GFW15矿用风速传感器 使 用 说 明 书 （本产品执行标准Q/DMJD 17-2008） 长春东煤机电研究所 2009.05 目 录 一 、总述 1 二 、主要性能及技术指标 1 三 、关联设备 2 四 、工作原理简介 2 五 、操作及使用说明 3 六 、使用注意事项 4 七 、维护与保养 5 八 、随机文件及工具 5 附录AGFW15 矿用风速传感器关联、配接及配套设备明细表6 附录B联络信息 6 II 长春市高新区超达创业园13栋A座4层 电话0431-85837559-8010 传真0431-85837552 一、总述 GFW15矿用风速传感器是依据MT/T 448-1995 煤矿用超声波旋涡式风速传感器 技术条件以及GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备 本质安全型“i”而研制的煤矿安全监测仪器，是煤矿安全监控系统的配套产品，该传感器依据长春东煤机电研究所企业标准Q/DMJD 17-2008 GFW15矿用风速传感器而设计、生产、试验和使用，可用于煤矿井下各个巷道或工作面，对风速进行连续监测和显示，同时可以将监测信号输出到监控分站及煤矿安全监控系统，从而为科学有效地调整井下的通风状态，保证煤矿井下的安全生产提供可靠的依据。 其型号含义及外形如下所示 G F W 15 测量范围0.4～15m/s 涡街式 风速 矿用传感器 图（一）传感器型号含义及外形图示 二、主要技术指标 2.1 环境条件 2.1.1 正常工作环境条件 a. 环境温度（0～40）℃； b. 相对湿度≤98（25℃）； c. 大气压力80kPa～110 kPa ； d. 具有甲烷、煤尘爆炸性混合物的煤矿井下。 2.1.2 贮存温度（-40～60） ℃ 2.2 工作电压 18V DC，允许波动范围（12～20）V；工作电流≤50mA。 2.3 显示方式 传感器采用m/s表示测量值，采用数字显示，测量范围为0.4～15m/s，分辨率为0.1 m/s,其基本误差不超过0.3m/s。 2.4 输出信号 200Hz～1000 Hz频率信号，信号高电平≥3V，信号低电平≤0.5V，信号正负脉宽≥0.3ms 2.6 传输距离 传感器至关联设备或配接设备间的最大传输距离 2km（MHYVR型电缆，电缆的单芯截面积不小于1.5mm2，电缆分布参数分布电阻≤12.8Ω/km;分布电容≤0.06μF/km；分布电感≤0.8mH/km）。 2.7 防爆型式矿用本质安全型，防爆标志为ExibI 2.8 外形尺寸长宽厚29412682mm。 2.9 外壳采用不锈钢制造，重量约1kg。 2.10 本安参数 a）Ui18.5 V；Ii50 mA。 b）Ci0.4 nF；Li0 mH 三、关联设备 GFW15矿用风速传感器关联设备见附录A。传感器只能与附录A所列设备配接，如与其它设备配接，必须通过国家煤矿防爆安全产品质量监督检验部门的防爆联检试验。 四、工作原理简介 以卡曼涡街理论为基础。在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图 （二） 所示。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。其旋涡的发生频率为 f，被测介质来流的平均速度为 V ，旋涡发生体迎面宽度为 d ，根据卡曼涡街原理，有如下关系式 f St V / d （ 1 ） 式中f ------ 涡街发生频率， （ Hz ）； V------ 旋涡发生体两侧平均流速， m/s ； St------ 斯特劳哈尔数； （常数） 交替产生的漩涡数通过压电元件检测出频率 f ，经电子线路检测后送仪表单片机进行运算处理并显示。 图 （二）涡街发生原理 GFW15矿用风速传感器由单片微型计算机、电源稳压模块、涡街发生器、信号放大及整形电路、LED显示及驱动电路、红外接收单元、频率信号输出单元等组成，其原理框图如下图（三）所示。 图（三）、GFW15矿用风速传感器原理图 五、操作及使用说明 5.1 接线 GFW15矿用风速传感器与监控分站之间采用三线连接，下图（四）所示为接线管脚示意图 图（四） 传感器引线管脚示意图 其中 1-------- 输出信号蓝 2-------- 电源红 4-------- 地线白 实际接线时，将随机配带接线按上述颜色与监控分站对接即可。 5.2 设置、调整及标定 GFW15矿用风速传感器的设置、调整及标定工作需在标准风洞中进行。 第一步接通电源，传感器显示“GFD-1”，30秒后传感器进入正常工作，显示监测数值； 第二步将涡街发生器放入风洞，在无风的情况下观察显示是否为零。不为零则调整PR1 使显示为零，传感器完成调零工作。 第三步使风洞中产生15.0 m/s的风速，观察传感器显示值与实际风速是否相符，不相符， 则使用遥控器的“增益”键，配合“”，“-”键将显示值调整为“15.0”。传感器量程调整工 作完成。 第四步使风洞中分别产生下表2所列实际风速，并按第三步所述方法对每一风速点进行 调整，以便完成对每一段的线性补偿。 测 点 3 m/s 6 m/s 9 m/s 12 m/s 以上调整出厂时已经完成，用户无需调整，此处说明只做维修、调试参考。 遥控器相关的内容请详细参阅T3010T通用遥控器使用说明书。 5.3观察方法 GFW15矿用风速传感器四位LED显示示意图（五）。 图（五）、LED显示示意图 左边第一位为辅助显示位，正常监测时显示符号。监测值为正数时，该位不显示。在对传感器设置时可显示相应的提示信息，详情请查阅T3010T通用遥控器使用说明书。后三位显示风速实际监测值。 5.4 标定 GFW15矿用风速传感器标定时，将涡街发生器放入风洞。再按本说明书5.2条所述方法进行标定即可。 六、使用注意事项 6.1 使用前必须详细阅读使用说明书。 6.2 遥控调整及设置时，应严格按照T3010T通用遥控器使用说明书所述方法及步骤进行，不得随意试验性乱调。 6.3 为保证传感器的测量精度，应保持传感器下端风道风壁的清洁，擦拭风壁时应注意不要损伤传感件的保护层。 6.4 GFW15矿用风速传感器的设置、调整及标定工作需在标准风洞中进行，传感器的软硬件各项参数出厂时已调整到最佳位置，无特殊情况，不得随意乱调，以免影响整机性能，特殊情况需调整时，应严格按使用说明书所述步骤进行。 6.5 本传感器不得随意与其它未经联检的设备连接，需要配接时必须通过国家指定的检验部门的防爆联检。 6.6 一旦发生故障及损坏，不得随意更换元器件，与本安电路有关的元器件更换时，其规格、型号、参数必须与原来相同 七、维护与保养 7.1 必须指定专人负责传感器的使用和维护，应经常对传感器外壳进行清扫，防止煤尘积聚。 7.2 传感器周围环境中不应有严重腐蚀性气体，开盖操作时不得将煤泥及污水带入壳体内部。 7.3 传感器故障及排除方法见下表，表中所示内容只作参考，出现故障时还应具体分析，如无法准确判断故障原因，建议及时与生产厂家联系。 表（一） 传感器故障及排除方法 故障现象 故障原因 排除方法 传感器无任何显示 1、电源线断 2、2940稳压块或滤波 电容损坏 检查、连接 更换 LED显示不规则、 无变化 1、AT89C52损坏 2、X25045损坏 3、LED显示器损坏 4、显示接口 7279 损坏 更换 更换 更换 更换 测量数据不准 1、参数调整不合适 2、探头表面不清洁 3、X25045损坏 4、AT89C52损坏 重新标定 擦拭使表面清洁 更换 更换 监测显示正常， 无信号输出 1、断线 2、光电隔离元件U12（P521-1）损坏 3、单片机U1（AT89C52）损坏 检查连接 更换 更换 八、随机文件及工具 8.1 产品合格证书 1份 8.2 使用说明书 1份 8.3 T3010T通用遥控器 1只 8.4 装箱单 1份 8.5 传感器引线 1条 附 录 A GFW15矿用风速传感器关联、配接及配套设备明细表 关联设备 名 称 生产厂家 防爆型式 防爆标志 防爆证号 安标证号 KJ71B-F2矿用 隔爆兼本安 型监控分站 长春东煤 机电研究所 矿用隔爆兼 本质安全型 Exd[ib]I 1092004 MFC090030 KDW0.25/660 矿用隔爆兼 本质安全型电源箱 长春东煤 机电研究所 矿用隔爆兼 本质安全型 Exd[ib]I 1092005 MAA090017 配接设备 名 称 生产厂家 防爆型式 防爆标志 防爆证号 安标证号 KJ71B-F1 矿用本安型 监控分站 长春东煤 机电研究所 矿用 本质安全型 ExibI 1084765 MFC090031 KJ71B-U 矿用本安型 监测用扩展器 长春东煤 机电研究所 矿用 本质安全型 ExibI 1084766 MAJ090047 配套设备 名 称 生产厂家 防爆型式 防爆标志 防爆证号 安标证号 T3010T 通用遥控器 长春东煤 机电研究所 矿用 本质安全型 ExibI 10641231 20020403 -2006 附 录 A 联络信息 生 产 厂 家 长春东煤机电研究所 厂 址 长春市高新开发区硅谷大街3355号 超达创业园13栋A座4层 邮 编 130012 联 系 电 话 0431-85837559，85837556 传 真 0431-85837552 联 系 人梁 庆 伟 （13904331784） 技 术 支 持 郑 永 德 （13500820940） 版本信息2009.05 第一版 7 长春市高新区超达创业园13栋A座4层 电话0431-85837559-8010 传真0431-85837552