1 概述
GPD60W礦用本安型無線壓力傳感器(以下簡稱傳感器)是一種允許在煤礦井下爆炸性環(huán)境中正常使用的礦用本質(zhì)安全型設(shè)備。主要應(yīng)用于對(duì)單體支柱、液壓支架的壓力進(jìn)行檢測。配合專門的分析軟件,可實(shí)現(xiàn)所測數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)保存、處理、回放等功能,以及時(shí)了解工作面支護(hù)情況、工作面礦壓變化規(guī)律。
本產(chǎn)品執(zhí)行常州迪泰科特測控設(shè)備有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/DM065-2015》。
2 適應(yīng)的環(huán)境條件
a) 環(huán)境溫度:0℃~40℃;
b) 平均相對(duì)濕度:不大于95%(25℃);
c) 大氣壓力:80kPa~106kPa;
d) 煤礦井下有瓦斯,煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境;
e) 無強(qiáng)烈震動(dòng)和沖擊的地方;
f) 無破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體的地方。
3 基本功能
a) 具有壓力值采集、發(fā)送、顯示和超前報(bào)警功能;
b) 具有每4s自動(dòng)采集一次數(shù)據(jù)并且發(fā)射到無線收發(fā)機(jī),無操作則自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài);
c) 具有在休眠時(shí),通過按鈕開關(guān)喚醒并自動(dòng)顯示壓力數(shù)值的功能;
d) 具有通過紅外遙控改變傳感器地址和綁定分站地址;
e) 具有通過紅外遙控調(diào)零、校準(zhǔn)傳感器等功能;
f) 具有電池電壓顯示、電池電量欠壓指示功能。
4 主要技術(shù)參數(shù)
4.1 防爆型式
礦用本質(zhì)安全型,防爆標(biāo)志為:“Exib I Mb”。
4.2 供電電壓及功耗
a) 工作電壓: DC 3.6V ,電池供電;
b) 最大工作電流:≤ 40 mA;
c) 靜態(tài)電流:≤ 5μA。
4.3電池參數(shù)
a) 型號(hào)規(guī)格:單節(jié)3.6V AA鋰-亞硫酰氯一次電池,8500 mAh容量;
b) 最高開路電壓:3.7V;
4.4 量程:0~60MPa;
4.5 測量誤差:≤2.0%(F.S.)。
4.6 輸出信號(hào):
a) 傳輸方式:無線傳輸,僅發(fā)射;
b) 無線調(diào)制方式:O-QPSK;
c) 傳感器與分站的最大傳輸距離:100m;
d) 無線信號(hào)工作頻率:2.4GHz±0.05GHz;
e) 無線信號(hào)發(fā)射功率:+1.0dBm/m ~ +4.5dBm/m。
5 主要結(jié)構(gòu)特征及工作原理
5.1 外形尺寸及重量
a) 本體外形尺寸:250 mm×170mm×50 mm;
b) 壓力變送器外形尺寸:130mm×50mm×35mm。
c) 重量:約2kg。
圖1 傳感器外形圖
5.2 主要工作原理
本傳感器采用惠斯通電橋原理,無壓力時(shí), 電橋兩臂電壓相等,此時(shí)無信號(hào)輸出。壓力信號(hào)作用于電橋上時(shí), 會(huì)引起電橋不平衡,電橋輸出電壓與所加的壓力成對(duì)應(yīng)比例關(guān)系。
對(duì)電橋輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和AD轉(zhuǎn)換后,送單片機(jī)進(jìn)行處理,通過數(shù)碼管顯示壓力值的同時(shí),同時(shí)通過無線信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。
本傳感器還集成了紅外調(diào)校功能,其原理如下圖2。
6 使用
現(xiàn)場使用時(shí),將傳感器固定安裝在支架上(根據(jù)不同的支架形式選擇合適的位置),傳感器應(yīng)變體通過快速接頭(Ф10)與立柱測壓孔連接,或傳感器應(yīng)變體通過Ф10mm 高壓油管與立柱測壓孔連接,用U型卡卡緊。
7 傳感器工作狀態(tài)及數(shù)碼管、LED顯示說明
數(shù)碼管的分布見圖3,第一位為功能顯示,后三位顯示壓力值,左邊的發(fā)光二極管為指示燈。
傳感器設(shè)計(jì)了三種工作狀態(tài),分別是工作狀態(tài)(On指示),休眠狀態(tài)(OnF指示),停機(jī)狀態(tài)(OFF指示)。
在工作狀態(tài)時(shí),傳感器數(shù)碼管正常顯示,無線信號(hào)每4S發(fā)送一次。
在休眠狀態(tài)時(shí),傳感器數(shù)碼管不顯示,傳感器處于休眠狀態(tài),每4S自動(dòng)喚醒一次,采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行無線發(fā)送,發(fā)送時(shí)綠色發(fā)光指示燈會(huì)閃爍顯示一次。
在停機(jī)狀態(tài)時(shí),傳感器數(shù)碼管不顯示,無線信號(hào)不發(fā)送,傳感器一直處于休眠狀態(tài)。
在休眠和停機(jī)狀態(tài)下,數(shù)碼管都不顯示,點(diǎn)按外部按鈕,數(shù)碼管會(huì)顯示1分鐘,然后自動(dòng)恢復(fù)為不顯示狀態(tài),在數(shù)碼管顯示的1分鐘里,用戶可以觀測壓力值或進(jìn)行傳感器校準(zhǔn)。
指示燈狀態(tài)及作用如表1所說明:
表1
狀態(tài) LED類型 | 閃爍 | 滅 |
紅 | 電池欠壓(低于2.9V) | 正常 |
綠 | 無線信號(hào)發(fā)送 | 無發(fā)送 |
黃 | 測量值大于等于報(bào)警值 | 未大于報(bào)警值 |
8 傳感器的遙控器調(diào)整
傳感器可使用我公司的FYF3型遙控發(fā)送器進(jìn)行調(diào)整,其外型如圖4所示。
圖4 FYF3型遙控發(fā)送器
注意:
1. 所有參數(shù)調(diào)整后,傳感器會(huì)自動(dòng)保存;
2. 遙控器調(diào)整完畢后,需要按“功能”鍵使首位不顯示,或者同時(shí)按“S1”、“S2”鍵才能返回測量狀態(tài)。
8.1 校準(zhǔn)
a)調(diào)零。傳感器置于空氣中(0MPa),上電穩(wěn)定后,按遙控器上的“功能”鍵,第一位數(shù)碼管顯示“1”,再按“”鍵,使后數(shù)碼管顯示為零,即可完成傳感器的調(diào)零工作。如果傳感器首位顯示“-1”,表示傳感器負(fù)偏,按“” 鍵使傳感器“10.00”即可。
b) 加壓校準(zhǔn)。給傳感器加固定的壓力(45.0MPa左右),穩(wěn)定后,如果傳感器顯示的壓力值與所施加的固定壓力值不相等,按遙控器上的“功能”鍵2次,直到第一位數(shù)碼管顯示“2”,然后再根據(jù)需要按“”或“”鍵,調(diào)整數(shù)碼管顯示的壓力值和所施加的固定壓力值相同。
8.2 報(bào)警點(diǎn)的調(diào)整
本傳感器設(shè)有LED光報(bào)警功能,報(bào)警門限可由遙控器設(shè)定,操作方法如下:
按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“3”,然后再根據(jù)需要分別按“”或“”鍵可以增大或減小報(bào)警點(diǎn)(后3位數(shù)碼管的顯示值)。報(bào)警點(diǎn)的調(diào)整范圍是00.0~60.0MPa,調(diào)整步進(jìn)是1.0MPa。
8.3 測試功能
此功能主要是模擬井下頂板壓力,傳感器將輸出與顯示相對(duì)應(yīng)的無線信號(hào)、報(bào)警信號(hào)以便檢測傳感器、分站或系統(tǒng)工作是否正常。
按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“5”,數(shù)碼管后三位顯示測試輸出的壓力值。根據(jù)需要按“”或“”鍵可以增大或減小測試點(diǎn)的壓力值。測試點(diǎn)的調(diào)整范圍是00.0~60.0MPa,調(diào)整步進(jìn)是1.0MPa。
8.4 電池電壓顯示
按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“4”,數(shù)碼管后三位顯示當(dāng)前電池電壓值。
8.5 傳感器工作狀態(tài)調(diào)整
按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“8”,數(shù)碼管后三位顯示當(dāng)前傳感器工作狀態(tài)。根據(jù)需要按“”或“”鍵可以調(diào)整傳感器工作狀態(tài)在“工作”、“休眠”、“停機(jī)”之間切換,此時(shí)數(shù)碼管會(huì)顯示“On”、“OnF”、“OFF”作為指示。
8.6 傳感器地址調(diào)整
按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“9”,數(shù)碼管后三位顯示當(dāng)前傳感器地址(1~64號(hào))。根據(jù)需要按“”或“”鍵可以調(diào)整傳感器地址。
8.7 傳感器綁定的分站地址調(diào)整
按遙控器上的“功能”鍵,直到第一位數(shù)碼管顯示“A”,數(shù)碼管后三位顯示當(dāng)前傳感器綁定的分站地址(1~255號(hào))。根據(jù)需要按“”或“”鍵可以調(diào)整傳感器綁定的分站地址。
9 使用注意事項(xiàng)
9.1必須使用廠家提供的專用電池, 嚴(yán)禁使用說明書規(guī)定外的電池!更換后廢電池應(yīng)回收。
9.2 在煤礦井下嚴(yán)禁隨意拆卸、檢修,非專業(yè)人員請(qǐng)勿隨意檢修。
9.3 維修時(shí)不得改變本安電路和與本安電路有關(guān)的元器件的電氣參數(shù)、規(guī)格和型號(hào)。
10 故障處理與維修
常見故障處理與維修見表2。
表2
序號(hào) | 故障現(xiàn)象 | 可能造成原因 | 排除方法 |
1 | 紅色LED閃爍 | 電池欠壓 | 更換電池 |
2 | 綠色LED不閃爍 | 電池插頭未插好 | 檢測電池插頭 |
電池電壓低于工作電壓 | 更換電池 | ||
在‘OFF’工作狀態(tài) |
| ||
3 | 分站接收不到傳感器信號(hào) | 超過無線傳輸范圍 | 增加無線采集器 |
11 運(yùn)輸、貯存
11.1 運(yùn)輸
包裝后的傳感器,在避免雨雪直接淋襲的條件下,可適用于水運(yùn)、陸運(yùn)及空運(yùn)等各種運(yùn)輸方式。
11.2 貯存
包裝后的傳感器能在溫度為-10℃~+40℃,相對(duì)濕度不大于90%的環(huán)境中貯存12個(gè)月以上。
12 訂貨須知
我公司的無線壓力傳感器輸出信號(hào)有3種類型,訂貨時(shí)應(yīng)明確輸出信號(hào)的制式。
13 附件及資料
使用說明書 1份
產(chǎn)品合格證 1份
裝箱單 1份
遙控器 1只