DB1304/T 333-2020 煤矿用激光甲烷传感器检测方法

ICS

DB1304

邯郸市地方标准

DB1304/T333—2020

煤矿用激光甲烷传感器检测方法

2020-06-10发布2020-07-01实施

邯郸市市场监督管理局发布

DB1304/T333—2020

前言

本标准是依据JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》、

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》以及MT209-1990《煤矿通讯、检测、控制用电工、电子

产品通用技术要求》的规定而制定的。本标准的部分技术指标参考了AQ6211-2008《煤矿用非色散红外

甲烷传感器》、JJG1138-2007《煤矿用非色散红外甲烷传感器》检定规程。

由于煤矿现用激光甲烷传感器无检定规程、校准规范等标准、规程可依据，参考AQ6211-2008《煤

矿用非色散红外甲烷传感器》、JJG1138-2007《煤矿用非色散红外甲烷传感器》编制本标准，

本标准由冀中能源峰峰集团有限公司提出。

本标准主要起草单位：河北冀南矿业安全检测检验有限公司、峰峰矿区煤化工产品研发中心、冀中

能源峰峰集团有限公司检测检验中心。

本标准主要起草人：郝永军、王淮峰、王志勇、牛艳才、黄文争、陈晓永、郝伟伟、宋玉、石光、

李荣强、师洪麟、李宗伟、王乐、王素刚、记伟伟、杨紫阳、董浩、柳川川。

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DB1304/T333—2020

煤矿用激光甲烷传感器检测方法

1范围

本标准规定了煤矿用激光甲烷传感器的概述、计量性能要求、通用技术要求和计量器具检测。

本标准适用于冀南地区煤矿井下使用的激光甲烷传感器（以下简称“传感器”）的首次检测、后续检

测和使用中检测。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是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。

JJF1001-2011《通用计量术语及定义》

JJF1094-2002《测量仪器特性评定》

AQ6211-2008《煤矿用非色散红外甲烷传感器》

JJG1138-2007《煤矿用非色散红外甲烷传感器》检定规程

MT209-1990《煤矿通讯、检测、控制用电工、电子产品通用技术要求》

《煤矿安全规程》

3概述

3.1传感器是由激光光谱吸收原理来测量被测气体中的甲烷气体浓度。用于连续检测煤矿井下作业环

境或瓦斯抽放管道中甲烷气体的浓度。传感器主要由激光探头、电子部件和显示部分等组成。工作时，

被测环境中的甲烷以扩散方式与激光探头接触，将甲烷浓度值转换成电信号，然后通过电子部件处理，

并显示甲烷浓度值和输出对应于甲烷浓度值的电信号，从而实现甲烷气体浓度的检测与报警。当甲烷气

体浓度达到报警设定点时，传感器发出声、光报警信号。

3.2传感器采样方式主要为扩散式。

3.3传感器按用途及测量范围一般分为A、B、C三类：

A类：用于环境监测，测量范围摩尔分数0～40%及以上（不含0～100%）；

B类：用于环境监测，测量范围摩尔分数0～100%；

C类：用于瓦斯抽放管道监测，测量范围摩尔分数0～100%。

4计量性能要求

4.1示值误差:

传感器的示值误差应符合表1的规定。

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表1传感器的示值误差限值

测量段，X最大允许误差

（%CH4）A类B类C类

0＜X≤1绝对误差：绝对误差：±0.06%绝对误差：±0.07%

1＜X≤40及以上相对误差：±6%相对误差：±6%相对误差：±7%

40＜X≤100——相对误差：±6%相对误差：±7%

注：X为甲烷的摩尔分数

4.2重复性

不大于1%。

4.3响应时间

环境检测类不大于25s，瓦斯抽放管道检测类不大于50s。

4.4漂移

表2传感器的漂移限值

示例：漂移示例：A类示例：B类示例：C类

示例：零点漂移示例：摩尔分数：±示例：摩尔分数：±示例：摩尔分数：±

0.04%CH40.04%CH40.04%CH4

示例：量程漂移示例：±2.0%CH4示例：±3.0%CH4示例：±3.0%CH4

4.5报警误差

传感器应具有报警功能，环境检测类传感器为超上限报警，并在(0≤X＜5)%CH4范围内可任

意设置报警点（按《煤矿安全规程》规定，一般将1.00%CH4设为报警点），报警显示值与设定值的差

值应不超过±0.05%CH4。瓦斯抽放管道检测类传感器为超下限报警，并在(25＜X≤35)%CH4范围内可任意

设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不超过±0.5%CH4。

4.6报警声级强度及信号

在距传感器报警声响器轴心正前方1m处的报警声级强度应不小于80dB(A)；报警光信号应

能在黑暗环境20m处清晰可见。

4.7信号传输误差

传感器使用单芯截面积为1.5mm2的铜芯电缆或者模拟电缆时，其传输距离应不小于2km，显示值与

输出信号值（换算为甲烷浓度值）的误差应符合4.1的规定。

5通用技术要求

5.1外观与结构

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5.1.1传感器的显示器应清晰完整，各机械调节部件应能正常动作，各坚固件无松动。

5.1.2传感器不应有影响其正常工作的外观损伤，新制造的涂层不应有明显颜色不匀和剥落，各部件接

合处应平整。

5.1.3传感器的输出线缆、遥控器等附件应齐全，并附有使用说明书。

5.2标志与标识

传感器应标明制造单位、仪器名称、型号及编号、制造日期、防爆标志及编号、煤矿安全标志及编

号和其它法制管理要求的标志。

5.3通电检查

传感器各插接件接头无松动，各操作键功能运行正常；显示清晰、完整并保持稳定；具有遥控调校

功能且应能正常设置。

5.4绝缘电阻

传感器本安端与外壳之间其绝缘电阻应不小于50MΩ。

6计量器具检测

计量器具控制包括：首次检测、后续检测和使用中检查。

6.1检测条件

6.1.1检测环境条件

6.1.1.1环境温度：（15～35）℃。

6.1.1.2相对湿度：≤85%RH。

6.1.1.3应无影响传感器正常工作的气体和电磁场干扰。

6.1.2检测用设备

6.1.2.1检测用气体标准物质

应采用经国家计量部门考核认证的单位提供的甲烷气体标准物质，其扩展不确定度不大于2%，

k=2。传感器检测所用标准气体应符合表3要求。

表3检测项目及所用相应标准气体

甲烷标准气体浓度取值范围（%CH4）

检定项目

0～40及以上0～100%

0.50；1.00；3.50；20.0；0.50；1.00；3.50；20.0；50.0；

示值误差

32.080.0

重复性20.020.0

响应时间20.020.0

报警误差1.2032.0

漂移32.080.0

信号传输误差0.5；3.50；20.0；32.00.5；3.50；20.0；50.0；80.0

注：标准气样值与标准气样标称值的允许偏离应不超过±10%。

6.1.2.2零点气体

清洁空气。

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6.1.2.3流量计

流量范围为(60～600)mL/min；准确度等级不低于4.0级。

6.1.2.4频率计

频率范围(0～1000)kHz；准确度级别不低于2.5级。

6.1.2.5声级计

测量范围为(30～130)dB(A)；分辨力：不低于0.1dB。

6.1.2.6钢卷尺

测量范围为(0～30)m；分辨力：不低于1mm。

6.1.2.7秒表

分辨力不低于0.01s。

6.1.2.8绝缘电阻表

输出电压500V；准确度等级：不低于10.0级；量程不低于（0～500）MΩ。