煤礦行業提(tí)供的能源主要用作電廠、化工、鋼鐵、運輸、鍋爐等行業,隨著經濟的快速(sù)發展,雖然在能源應用的占比有所下降,但是需求總量確實逐年增長。可以說煤炭行業已經深入9I果冻制作厂(men)的國家隊各行各業。為(wéi)保證生產、加工(gōng)、運輸、使用環節的安(ān)全,需要對各個環節的瓦斯爆炸、毒性氣體泄漏防爆等危險氣體進行檢測、監(jiān)控(kòng)。
瓦斯其實是(shì)吸(xī)附(fù)在煤層中的一種非常規天然氣,又稱為煤層氣,其主(zhǔ)要成分和天然氣一樣,均為甲(jiǎ)烷(CH4),是一種非(fēi)常潔淨、高效、優質、安全的能源。
煤礦(kuàng)瓦斯爆炸的三要素是足夠(gòu)的瓦斯濃度、氧含量和火源(yuán)。瓦斯爆炸及(jí)隨之而來的(de)燃燒大量(liàng)消耗氧氣、瓦斯等氣體,形成空(kōng)氣負壓區。此時,外界的空氣、煤層(céng)中的瓦斯大量向負(fù)壓(yā)區補充,隻(zhī)要井下有火源,到一定濃度就會再次爆炸。越爆炸,新鮮空(kōng)氣、瓦斯的補充速度越快;氣(qì)體補充速度越快(kuài),越容易形成新(xīn)的爆(bào)炸條件。理論上說,隻要煤礦井下火源不滅,就存在連續發生很多次爆炸的可能。淮南一家煤礦就曾經連續爆(bào)炸1000多次。
瓦(wǎ)斯排放到空氣中(zhōng)則造成嚴重的(de)大氣汙染。煤層氣的溫室效應是二氧化碳的22倍,對臭氧層的破壞(huài)是一氧化碳的7倍。我國每年因采煤向大氣排放的煤層氣高達194億立方米(mǐ),煤炭行(háng)業每年因此耗去的排汙費超過10億元人民幣。然而,如(rú)果在煤礦開采前開發煤層氣,可降低70%的瓦斯濃度(dù)。這就大大(dà)提高了煤礦生產的安全性(xìng),減小(xiǎo)了生產成本。同時國家(jiā)相關單位製(zhì)定了相應的(de)監控標準,並有國家煤礦安標辦及相應的檢測機構(gòu)進行相應標準(zhǔn)的宣貫、和產(chǎn)品驗收和檢驗。
甲烷傳感器是一種礦用儀器儀表,須(xū)滿足(zú)井下安全生產的規程,但較其他普通(tōng)傳感器又必須(xū)有如(rú)下主要特點:具有(yǒu)自動(dòng)調零功能;標校可靠性高,性能穩定,使用更簡(jiǎn)單方便;采用(yòng)高(gāo)分辨(biàn)率的單片機,測量的數值均準(zhǔn)確可靠;機並具(jù)有自(zì)動(dòng)穩零功能;可(kě)選(xuǎn)擇的調試菜單結構,方便調試,操作簡(jiǎn)單。現有的甲烷傳感器普遍存在著功耗較大、功(gōng)能單一、精準度不高的缺點(diǎn),而且采用模擬電路技術,造成係統(tǒng)的(de)抗幹擾能力和智能化程度都很低。因(yīn)此,研製便於攜帶、多功能、高精度和抗幹(gàn)擾能力強的高可靠性(xìng)甲烷檢測儀具有很(hěn)大的應用價值。
甲烷傳感器在煤礦安全檢測(cè)係統中用於煤礦井巷(xiàng),采掘工作麵、采空區、回風巷(xiàng)道、機電室等處連續監測甲烷濃度,當甲烷濃度超限時(shí),能(néng)自動發出聲、光報警,可供煤礦井下作業人員,甲烷檢測人員,井下(xià)管(guǎn)理人員等(děng)隨身攜帶使用,也可供上述場所固定使用。
甲烷傳感器的工作原理是一般采用載體催化元件為檢測元件。產生一個(gè)與甲烷(wán)的含量成比例的微弱信號,經過多級放大電路放大後產生一個輸(shū)出信號,送入單片機片(piàn)內A/D轉換輸入(rù)口,將此模擬量(liàng)信號轉換為數字信號(hào)。然後單片機對此信號進行處理,並實現(xiàn)顯(xiǎn)示,報警等功能。
煤礦井中(zhōng)常用的甲烷氣體傳感器有半導體的、催化燃燒的、紅外的、電化學的,而半導體鑒於它的高性價比、高靈敏度、高響應速度等優點,依然占據工(gōng)業和民用(yòng)在甲烷檢測和報警係(xì)統上的很大(dà)一塊市場。
不過需要注(zhù)意的(de)是,氣體傳感器,特別是(shì)催化燃燒(shāo)式氣體傳感器,都有一定的有效期。需要定期合理的(de)對傳感器或模塊進行校準與維護,才能讓它(tā)的效(xiào)果達到預期,另外合理的安裝設置傳感(gǎn)器或模(mó)塊也能提高(gāo)的監測效果。所以,礦井下的傳感器安裝設置的合理性很重要,定期校驗和檢定也須嚴格按照有關(guān)的計量檢定規程嚴格進行。
鬆柏MJC4可燃氣體傳感器,采用集成電路,實現信號處理與抗幹擾,具有穩定性、抗幹擾能力強等特點廣泛應用於燃氣輸送管道泄漏檢測儀器,工業現場可燃(rán)氣體檢測,智(zhì)慧市政可(kě)燃(rán)氣體檢測,煤礦及井下作業環(huán)境監測等(děng)環境。