目錄一、概述1
二、主要技術引數1
三、儀器的結構特徵與工作原理2
四、安裝、除錯4
五、使用、操作4
六、故障分析與排除6
七、運輸、貯存6
八、開箱及檢查6
九、安全警示及注意事項7
十、出版日期7
附錄18
附錄29
一.概述
1.產品特點
gj4/40型甲烷感測器（以下簡稱為儀器）是微電腦控制帶紅外線遙控調節的本質安全兼隔爆型的智慧型儀表。該儀器具有實時測定顯示瓦斯濃度，超限報警，可輸出與被測瓦斯含量成正比的頻率訊號的功能；並具有抗干擾能力強、靈敏度高、線性和穩定性好、壽命長、易維護、操作簡便等特點。
2. 主要用途及使用範圍
該儀器適用於煤礦井下採掘工作面,回風巷道,機電峒室等作業環境中對瓦斯濃度進行連續測定，能實時顯示瓦斯濃度，瓦斯超限發出「聲」、「光」報警，並能輸出與被測瓦斯含量成正比的頻率訊號，供同制式的風電甲烷閉鎖裝置、斷電儀、煤礦安全監控系統配套使用。
3. 產品規格及型號說明
該儀器為定置型,連續工作方式,單一氣體檢測、報警、變送儀器。
產品型號的符號代表意義
gj4/40
感測器甲烷檢測範圍為兩檔，每檔為4%、40%ch4
4．產品執行標準
aq6206-2006 煤礦用高低濃度甲烷感測器
q/(gz)zm 01-2007 gj4/40型甲烷感測器
二.主要技術指標
1. 測量範圍：0-4(%ch4)
2. 測量誤差： 0～1(%ch4) ≤±0.1% ch4
1～2(%ch4) ≤±0.2% ch4
2～4(%ch4) ≤±0.3% ch4
3. 報警設定：0.50%～2.00%ch4 任意設定
4. 防爆型式：礦用本質安全兼隔爆型； 防爆標誌：exibdi
5. 本安引數: ui----dc 21.5vii----190ma
ci---- 4.65 ufli---- 0 mh
6. 工作電源：dc 9v～24v
7. 工作環境條件：在具有甲烷、煤塵等**性混合物的危險場所使用。
溫度：（0～40）℃
相對濕度：≤98%rh（25℃）
大氣壓力:(80～116)kpa
風速: 不大於8m/s
8. 貯存溫度: (-40～60)℃
9. 輸出訊號：頻率型訊號,出廠時一般調定為200～1000hz；使用者有其他頻率要求時，可訂製。
10. 訊號傳輸距離: 最大傳輸距離2km（分布電容：0.06μf/km；分布電感：0.8mh/km)。
11.外形尺寸: （長）270 ×（寬）120 ×（厚）55 mm
12.重量: 1.120kg
三.儀器的結構特徵與工作原理
1. 儀器結構
外形結構見圖1
圖 1 甲烷感測器結構
2. 工作原理：
(1).基本工作原理
儀器的整機電路框圖如圖3所示:
圖2 整機電路框圖
儀器採用載體催化元件作為檢測甲烷的敏感元件,整機工作由混合訊號處理器控制。催化元件在處理器的控制下,實現對0～4%ch4範圍內的檢測和催化元件的保護,當被測氣體中的甲烷濃度達到4%時,處理器自動關斷催化元件的工作電源，保護了催化元件不受高濃甲烷衝擊。
處理器根據收到的催化元件放大訊號,自行對其進行a/d轉換,並計算出相應的甲烷濃度值送顯示器顯示,並作出超限報警,同時將檢測資料轉換為頻率訊號輸出。
儀器電路主要由以下單元電路組成(電路原理見附2)。
(2).各單元電路原理
a. 檢測電路
甲烷檢測元件為載體催化元件（俗稱黑、白元件），當被測氣體中含有甲烷氣體時，黑元件表面的催化劑將與被測氣體中含有的甲烷氣體產生放熱反應，其自身的電阻值相應增加，通過電橋電路實現了被測氣體中甲烷氣體濃度到橋路電壓輸出的轉換。
b. 混合訊號處理器電路
儀器採用的是混合訊號處理器，該處理器自帶a/d轉換等外圍模組。電橋電路輸出的變化訊號，經放大電路放大後輸入到處理器進行a/d轉換,並換算出相應的甲烷濃度值送四位數碼管顯示，並作出超限報警和將檢測到的甲烷濃度值轉換為頻率訊號輸出。
c. 顯示電路
儀器由四位led 數字顯示，處理器的p3.0-p3.7輸出四位led的8位段碼，處理器的p4。0～p4。3對四位led進行片選。
d. 訊號輸出電路
儀器有頻率輸出和電流輸出兩種訊號輸出方式。頻率輸出時，由微機的p1.4口直接驅動三極體t 輸出頻率脈衝訊號。
電流輸出時，微機的p1.5口輸出調頻的脈衝訊號經濾波後放大輸出1－5ma電流訊號。
四.安裝、除錯
1. 儀器的連線
(1). 將儀器取出後，檢查外觀有無破損現象。
(2). 航空插座接線方式（如表1、圖3）。
表 1
1 電源+端（紅色線）；②電源-端（黑色線）；③訊號輸出（藍色線）
圖3.航空插頭接線圖
2. 儀器上電
(1). 外接電纜正確判斷
當感測器接上輸出電纜後,若接入正確、有訊號輸出,則感測器顯示窗右上角會亮紅燈；若輸出電纜接線不正確、或沒有訊號輸出時，則紅燈不亮。
(2). 上電顯示
當儀器通電後，微控制器復位，數碼管依次顯示：
ch4程式初始化開始
當前程式版本
實時測量值
五.使用、操作
1. 遙控器按鍵簡介
「功能」健作用：
按功能鍵一次，儀器顯示「l×××」表示調零狀態；
按功能鍵二次，儀器顯示「b×.××」表示調報警點狀態；
按功能鍵三次，儀器顯示「j×.××」表示低濃調精度狀態(在通氣狀態下
按功能鍵四次，儀器顯示「d×.××」表示模擬試驗報警功能；
按功能鍵五次與按此鍵一次相同，依此類推
「增加」鍵：在調精度、調報警值、調輸出頻率值狀態下按此鍵，
相應值加一。按此鍵不放將連續加一。
「減小」鍵：在調精度、調報警值、調輸出頻率值狀態下按此鍵圖4.專用遙控器示意圖
相應值減一。按此鍵不放將連續減一。
「確定」鍵：按下此鍵，儀器自動儲存除錯的值。並進入正常檢測狀態。
「取消」鍵：按下此鍵，儀器自動取消前面除錯的值, 恢復原設定值，並進入正常檢測狀態。
注：在沒有按「功能」鍵的情況下，按其它鍵儀器不響應。
2. 儀器使用前的除錯
儀器在使用前,應進行調零(在無甲烷氣體的場合進行)。同時，使用者可進行報警點調整（出廠設定為1.0%）
(1). 軟體調零
將儀器置於空氣中，通電穩定後，按遙控器的「功能」鍵，使儀器顯示零點狀態 「l×××」(顯示狀態為l050至l350之間時，為正常零點，如出現l050以下，或l350以上資料時，則需專業人員硬體調零)，此時只需要按下「確定」鍵，軟體調零完成。
(2). 硬體調零
由專業人員拆下後蓋，用萬用表點住tout點，另乙個針點住電路板表面銅箔（0電位）即可，再用小螺絲刀調旁邊的調零電位器，直至萬用表指標讀數為100mv至300mv之間時（一般調至200mv，然後按遙控器的「功能」鍵，使儀器顯示零點狀態「l200」左右，再按下「確定」鍵儲存所調的零點，最後按「取消」鍵退出即可）。
(3). 遙控調零點增加量
在正常測試狀態下，按遙控的「加」「減」號，可將零點從0.00提高到0.01至0.
06；調好零點增加量後，按下「確定」鍵，此後顯示的甲烷濃度值，則是實測值與零點增加量之和（最多只能高0.06）。
(4). 報警值調整
按遙控器的「功能」鍵，使儀器顯示「b×.××」，按「增加」鍵或「減小」鍵將顯示值調至與所需值相同，此時按下「確定」鍵，報警值調整完成。
(5). 精度校準
在調零完成後，按遙控器的「功能」鍵，使儀器顯示調精度狀態「j×.××」，在氣室上套上氣罩，通入2.0%的標準甲烷氣體，通氣流量為160±5ml/min，待儀器顯示值穩定後按「增加」鍵或「減小」鍵將顯示值調至與氣樣值（如2.
0%）相同時，按住「確定」鍵，顯示「j×.××」連續閃爍3次後，儀器顯示「j-.- -」,再按下取消鍵退出，此時精度校準完成。
(6). 模擬試驗報警功能
按遙控器的「功能」鍵，使儀器顯示「d×.××」狀態，此時按「增加」鍵將顯示值調至報警點（出廠報警點為1.0%ch4）以上，儀器報警則執行正常；然後，按下「取消」鍵，會退出模擬試驗報警功能，進入正常檢測狀態。
六. 故障分析與排除
故障可分為主機、感測器和電纜線路三大部分。以電纜損壞為最多，處理方法就是恢復接線。由於主機與感測器電路均採用印刷電路板插接件，判斷故障及修理也很簡單。
當懷疑某處發生故障時，只要用備用的印刷電路板更換一下即可。有故障的印刷電路板可以在室內檢查修復，或送我公司修理。
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