煤矿安全监测监控技术

煤矿安全监测监控技术

辽北技师学院徐景贤第一章绪论第一节国内煤矿安全监测监控技术发展概况随着现代新技术的发展和检测监控技术人员使用和维护水平的不断提高，在煤矿安全生产中发挥的作用越来越受到重视，世界各产煤国均致力于矿井安全监测系统的研制、生产和推广，从管理制度上进一步规范了矿井安全监控系统的应用增强了矿井的安全保障能力。第一节国内煤矿安全监测监控技术发展概况十二字瓦斯治理方针：先采后抽，监测监控，以风定产。十六字瓦斯治理体系：通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位第一节国内煤矿安全监测监控技术发展概况我国矿井监测监控系统的发展大致经历了以下几个阶段：（1）引进阶段（1983——1985年）法国的CTT63/40系统；波兰的CMC-1系统、CMM-20系统；德国的TF-200系统（频分制）；英国的MINOS系统；美国的DAN6400系统及Senturion-200系统（2）消化、吸收阶段（1985——1995年）部分科研院所结合我国煤矿的实际情况，先后研发了、生产了KJ4KJ10KJ19KJ38KJ66KJ75KJ90KJ95等矿井安全监控系统，成为我国使用的主要装备。（3）完善、升级阶段（1996——2000年）随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展，我国又相继开发了KJF2000、KJ2000和KJG2000等矿井安全系统，进一步完善了各项功能。（4）竞争、淘汰阶段（2001——2005年）2002年，在全国瓦斯防治工作会议上确立了十二字方针，促进了各厂家不断提高产品质量和服务意识，同时也淘汰了部分功能欠缺的、稳定性差的矿井安全监控系统（5）数字化、网络化、综合化发展阶段（2006年——现在）矿井安全监控系统作为打造：“数字化矿山”的重要标志性建设内容，MSNM、WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统应运而生。第一节国内煤矿安全监测监控技术发展概况与“煤矿安全监测监控”相关的法律法规2001年版《煤矿安全规程》增加了“通风安全监控”一章(第3章)；1999年3月颁布了中华人民共和国煤炭行业标准“MT／T772-1998煤矿监控系统主要性能指标测试方法”；2001年5月颁布了中华人民共和国煤炭行业标准“MT／T899-2000煤矿用信息传输装置”，2006年2月颁布了中华人民共和国安全生产行业标准《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）。第二节国外煤矿安全监测监控技术发展概况一、光纤通信技术的应用：是利用光纤高速数据通道将地面中心站与井下分站连接起来，提高信息传输速度，扩大系统容量。二、光纤分布式测温技术的应用：采用了光时域反射技术，日本称之为光纤测温雷达FTR。FTR能够连续测量沿整个敷设光纤区域的温度。该技术原理是脉冲光束注入光纤后，以200m/s的速度沿光纤传播，而其一部分散射光沿光纤返回注入端。散射光强度是光纤温度的函数，散射光起点位置则由在注入点检测到的返回时间来确定。FI'R基本上由作为敏感温度的光纤、主测量装置和处理显示温度分布情况的计算机系统组成。

三、光纤气体监测技术的发展1995年美国矿业局开发了光纤环境监测报警系统(FOREWARNS)，对矿井中CO、S02、N02三种有毒气体进行监测。该系统由中心站通过一个大芯径光纤向三种传感器提供光源。中心站由显示单元、激光组件组成，通过分光器将光信号分布到每个敏感组件(RSU)上。RSU由各种传感器、光电转换器及遥测电子电路组成。四、其他传感器新技术1．电化学气体敏感技术用控制电位电化学技术监测CO、S02、H2是比较成熟的技术2．其他技术为了解决传统的载体催化式甲烷传感器的稳定性和敏感元件的寿命问题，利用控制元件恒温的检测煤矿安全监测监控测电路，使元件灵敏度、响应时间及稳定性等得到改善。第三节我国矿井安全监测监控技术发展趋势

一、矿井安全监控系统现有的矿井安全监控系统均是针对某一监控对象而开发的单一的环境安全、轨道运输、带式输送机运输、提升运输、供电系统、排水系统、矿山压力、煤与瓦斯突出、大型机电设备运行状态等专用监测监控系统特点：硬件不通用、软件不兼容、信道不共享、信息不共享。发展方向：矿井安全监测监控系统将综合组态软件、现场总线、可编程控制器、多媒体、计算机网络、GIS和智能传感器等技术，向着监测与监控并重、就地自动控制、地面远程控制、灾害预报、硬件通用、软件兼容、信息共享、多参数、多功能、多媒体全矿井综合监控的方向发展二、全矿井综合监控系统全矿井综合监控系统是矿井监控系统的发展方向。该系统由智能传感器、智能监控站和调度网络组成（图1-1），是一种既可用于环境安全、轨道运输、提升、运输、供电、排水、矿山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、机电设备状况等全面综合监控，又可实现某些或某个方面监控的多参数、多功能监测与控制并重，以及就地自动控制与地面远程控制相结合的系统。，第三节我国矿井安全监测监控技术发展趋势全矿井综合监控系统的特点：

1．智能传感器(1)电路通用。

(2)智能传感器采用数字信号传输与多路复用(3)智能传感器可实现就地控制。

2．智能监控站智能监控站是全矿井综合监控系统智能现场设备，其功能类似于现有系统的分站，具有信号采集、控制、与主站（或上级智能控制站）双向数据传输等功能，

3．调度管理网络作业一、填空1、监测系统按工作侧重点分为（）系统、（）系统两大类。2、（）是矿井监控系统的发展方向。二、简答1、国内煤矿安全监测监控技术现状及特点有哪些？第二章矿用传感器传感器：是借助于检测元件接收物理量形式信息，并按一定规律将其转换成同种或其他物理量形式信息的仪器。煤矿安全监测监控系统中的传感器：1.环境参数监测的传感器主要包括气体（CH4、CO、02、C02等）浓度和风速、风压、温度、粉尘浓度等，2.工况状态传感器：位移、开关等生产设备运行状态监控的传感器。

煤矿井下传感器的分类：1.按被测参数分类，有矿用温度、压力、速度、湿度等传感器，2.按测量原理主要是基于电磁原理和固体物理学理论进行分类，有电位器式、应变式矿压传感器、矿用电感式、差动变压器式、电涡流式风速传感器等；3.根据半导体原理有半导体力敏、光敏、气敏传感器等。4.根据传感器的应用类型分为矿用安全型和矿用生产类传感器两种。传感器应符合标准要求。传感器的出厂检验应逐台进行，特别是稳定性试验应严格按国家标准进行。传感器及其关联设备均应经过国家授权的防爆检验机构联检。与传感器配套的关联设备应具有有效期内的矿用安全标志证书。安全监测监控系统应配置稳定性为15天以上的传感器等关联设备。严禁使用未经国家授权的检测检验机构联检的关联设备。

第一节甲烷传感器甲烷传感器用于检测矿井空气中甲烷气体的体积百分比浓度。目前煤矿使用的甲烷传感器主要有煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器、瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器和煤矿用高低浓度甲烷传感器三类。一、煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器低浓度载体催化式甲烷传感器是我国煤矿安全监测系统普遍采用的用于检测煤矿井下甲烷气体的仪器。载体催化元件是在铂丝上涂有载体并浸有催化剂，用来检测煤矿空气中甲烷浓度的敏感元件，由补偿元件（白元件）和检测元件（黑元件）组成。补偿元件与检测元件的结构尺寸完全相同。补偿元件表面没有催化剂，与检测元件配对使用，在不平衡电桥中对环境温度、湿度等起补偿作用。第一节甲烷传感器1．瓦斯载体催化传感元件瓦斯载体催化传感元件是由加热丝（铂丝线圈）、载体、催化剂三部分组成，结构如下图所示。第一节甲烷传感器铂丝线圈：由纯度为99.999%,直径为0.02—0.08mm的铂金丝，绕成0.2—0.5mm直径的线圈，它的电阻值约为2～-5Ω。它的主要作用是加热源，提供瓦斯无焰燃烧条件，温度为300～400℃载体：一般是由氧化铝、石英纤维、陶瓷等材料烧制而成。它包在铂丝线圈外边，是多孔实体。它的特点是，表面积大，耐热、防潮、防腐蚀、有一定机械强度。它的主要作用是提高传感元件的机械强度，防止铂丝升华，使催化剂分布表面。催化剂：通常由金属钯担任，涂在载体表面。它的主要作用是增强瓦斯氧化反应速度，降低瓦斯无焰燃烧温度，防止铂丝升华，提高铂丝寿命。加催化剂的反应元件为黒元件，它的作用是和瓦斯发生反应；不加催化剂的为白元件，它的作用是起补偿作用。工作电流300—800mA为大元件；工作电流50—160mA为小元件。第一节甲烷传感器黑白两元件电阻值相同，成对的装在经过灌封的粉末冶金气室中，如下图所示第一节甲烷传感器它的检测原理是，当工作电流通过铂丝时，把其表面加热到一定温度，气流中无瓦斯时，电桥平衡，A、B两点电位差为零。当气流中有瓦斯含量时，瓦斯在黑元件表面发生无焰燃烧，使黑元件温度增加铂丝电阻增大，电桥失去平衡，使A、B两点电位差增大。在瓦斯浓度低于4.0﹪的情况下，电桥输出的电压基本上为线性关系。因此可根据电桥输出电压的大小来反映瓦斯浓度的大小低浓度瓦斯传感器的检测电路示意图所。第一节甲烷传感器瓦斯浓度大于4.0﹪后，电桥输出电压与瓦斯浓度线性关系变差，所以，热催化式甲烷传感器的最大量程4.0﹪CH4。白元件主要起补偿作用，当环境温度变化时，黑白两元件电阻同时变化，使电桥保持平衡。在0～10%浓度瓦斯短时间通过元件，元件能正常工作。长时间通过≥10%浓度瓦斯，元件表面温度可达1000℃以上，可使催化剂钯及铂丝挥发，载体烧结，表面积变小，元件从黒色变成褐色，灵敏度降低。·第一节甲烷传感器元件在20～30%浓度瓦斯条件下，由于，瓦斯不能充分燃烧，碳粒沉积在载体和催化剂上，使元件短时间破裂。实验证明，30%浓度瓦斯气样，通过20min,元件就损坏;3%浓度瓦斯条件下，连续工作两个月，元件也损坏。井下空气湿度过大、煤尘过多，易沉积在元件的粉未冶金外罩上，将罩孔堵死，进气量减少，影响测量精度。第一节甲烷传感器2、高浓度瓦斯传感器热催化原理传感器检测瓦斯浓度，在0～4%范围内是准确的，有很好线性，超过这个范围精度难以保证，因此高浓度瓦斯检测通常采用热导原理。煤矿检测高浓度瓦斯常用的元件是金属丝热电阻和半导体热敏电阻。最多的还是金属丝热电阻。金属丝热电阻有两种结构形式。一种是用鉑、钨、铼钨合金做成直丝或螺旋丝，这些金属材料的化学稳定性好，不易氧化变性。第一节甲烷传感器一种是用纯鉑丝绕成线圈在外面用AI2O3及其他玻璃材料包覆，形成珠状体。它的结构及安装如下图所示。图中：1—玻璃封装材料；2—氧化铝；3—鉑丝第一节甲烷传感器高浓甲烷传感器气室结构如下图所示图中：1—气室外壳；2—元件连线；3—热导室；4—隔离室；5—粉末冶金罩；第一节甲烷传感器热导式甲烷传感器检测电路，由测量元件r1

，补偿元件r2等元件组成，测量元件与补偿元件结构、形状和电参数完全相同，但测量元件置于与被测气体连通的气室中，而补偿元件置于密封的气室中。R1与R2组成电桥的另一臂。在新鲜空气中，电桥处于平衡状态，输出电压为0。当气室中通入含有甲烷混合气体时，由于甲烷混合气体的热导率大于新鲜空气的热导率，r1传导出的热量大于r2传导出的热量，r1阻值变小，电桥失去平衡，输出与甲烷浓度相对应的电压。W2为调零电位器，W1为调灵敏度电位器。热导式甲烷传感器检测电路图第一节甲烷传感器3、甲烷传感器的通用要求1）。工作条件温度：（0～40）℃；相对湿度：≤98﹪；大气压力：（80～116）KPa；风速：≦8m／s。2）输出信号制式电流：DC(1～5)mA；(4～20)mA。频率：(5～15)HZ；(200～1000)HZ；脉冲宽度大于0.3ms；数字编码：300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps；电平不小于3V。

3）测量误差应符合下表的规定测量范围基本误差0.00～1.00±0.101.00～3.00真值的±10%3.00～4.00±0.30热导元件检测时的测量误差应符合下表4）传感器电缆单芯截面积>1.5mm2,传输距离≧2Km5）传感器连续工作15d,基本误差应能满足规定。6）报警声级强度在距其1m远处的声响信号应不小于80db；光信号应能在20m处清晰可见。7）传感器夲安端与外壳之间，常态下其绝缘电阻应≧50MΩ；测量范围基本误差4.00～40.00真值的±10%＞40.00真值的±10%第一节甲烷传感器三、煤矿用高低浓度甲烷传感器煤矿用载体催化与热导组合式高低浓度甲烷传感器是我国煤矿安全监测监控系统采用的用于高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井井下甲烷气体监测的仪器。煤矿用载体催化与热导组合式高低浓度甲烷传感器测量量程有(0.00~40.00)%CH4和(0.00~100.00)%CH4两类。1.KG9001B型智能高低浓度甲烷传感器

KG9001B型智能高低浓度甲烷传感器是为满足我国煤矿监测井下甲烷的需要而研制的。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给关联设备，并具有就地显示甲烷浓度值、超限声光报警等功能，可与各类型监测系统及断电仪、甲烷风电闭锁装置配套，适宜在煤矿采掘工作面、回风巷道等地点固定使用。

2.工作原理与结构该传感器测量低浓度甲烷采用热催化原理，测量高浓度甲烷采用热导原理。由热催化元件（或热导元件）、金属膜电阻及调节电位器组成惠斯通电桥。第一节甲烷传感器一、填空1、（）是煤矿安全监测监控的“感觉器官”。2、（）用于检测矿井空气中甲烷气体的体积百分比浓度。二、简答1、目前煤矿使用的甲烷传感器有哪几类？第二节风速传感器风速是煤矿井下通风的重要参数常用的风速传感器根据原理不同主要分为以下几种类型：超声波传感器、热电偶式风速传感器、激光多普勒风速传感器孔板流量计风速传感器等。用于矿井的风速传感器主要有:超声波旋涡式和超声波时差式两种。第二节风速传感器煤矿安全规程规定：装备矿井安全监控系统的矿井，每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器。风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算测风断面的地点。第二节风速传感器

一、风速传感器原理（一）超声波传感器

1．工作原理

超声波风速传感器又称为超声波涡街风速传感器，是基于超声原理实现的，工作原理含有卡门涡街原理和超声波检测原理两部分。第二节风速传感器在无限届流场中，垂直于流向插入一根非流线型分布阻力体（旋涡发生器）。在一定的雷诺数范围内，当流体通过旋涡发生体时，在其下游会产生两排内旋的、相互交替的旋涡列，称为卡门涡街，如图2-5所示。根据卡门涡街理论，在雷诺数Re=200~50000范围内，由旋涡发生体产生的旋涡数与流体流速成正比，与旋涡发生体的直径成反比，即第二节风速传感器第二节风速传感器图2-6所示为超声波旋涡风速传感器工作原理。在旋涡发生杆（即阻力体）的后部一侧安装有超声波发射换能器，发射出连续等幅的超声波束；另一侧安装有一个相同的接收换能器。当无风速时，接收换能器接收到一束未经调制的等幅超声波束。当有风速时，在发生杆后面形成旋涡，旋涡与超声波束相遇时，由于旋涡的旋转方向、压力和流体密度的周期变化，导致通过旋涡部分的超声波束的声能被折射和反射，使到达接收器的声能减弱；在下一个旋涡没有到达之前，接收器信号又恢复到原来的幅值。只要有一个旋涡通过超声波束区，超声波束就被调制一次，形成调幅波。因此，调幅波频率即为旋涡频率。调幅波信号被接收换能器接收后进行放大、解调、滤波等电信号处理，就可检测出旋涡个数，从而测定风速。第二节风速传感器2．特点超声波传感器与其他形式的传感器相比具有如下特点：

(1)无可动部件，无机械磨损，性能稳定，使用寿命长。

(2)输出信号本身是与风速呈线性关系的脉冲频率信号，没有零点漂移，且敏感元件变化不会直接影响输出，测量精度高。

(3)输出信号不受气体的温度、湿度、压力、成分、密度、黏度及矿尘等影响。因此，此类传感器在煤矿安全监测监控系统中有着广泛的应用前景。第二节风速传感器（二）热效式风速传感器热效式风速传感器是基于风流经过发热元件时带走的热量与风速成比例的原理工作的。一般采用热线、热敏电阻等检测元件。这类仪表的输出大都是非线性，且湿度、粉尘对测值影响较大。第二节风速传感器二、煤矿用典型风速传感器（一）AFC-1型风速传感器

1．工作原理

AFC-1型风速传感器是专门用来测量矿井进风大巷、回风巷、回采工作面、掘进工作面风速风量的仪器，其工作原理先进，性能稳定可靠，适合于在有瓦斯突出和爆炸危险的矿井中使用。AFC-1型风速传感器工作原理如图2-8所示。

2．主要技术指标风速测量范围0.4~15m/s

本安输出信号0—5VDC1—5mADC

供电电源本质安全型电源，电压10—18V，供电电流65mA第二节风速传感器3．仪器的安装

1)安装地点和安装方位的确定

AFC-1型风速传感器安装地点一般设置在顶板较好，无明显淋水，不妨碍运输和人、车工作，且前后至少10m（最佳70m）内无障碍物的安全地带。传感器可挂在巷道壁或顶部、中部，该点的风速值应能代表该点巷道断面的平均风速值。如果不是平均风速值点，可通过调整传感器内的输出幅度控制电位器，使输出信号值与该点巷道断面的平均风速值一致。传感器测量头的进风口和出风口要与风流方向一致，进风口应基本正对风流方向，其第二节风速传感器4．使用与维护

1)仪器调校传感器出厂时已经过精心校验，每台传感器上盖内都附有校验记录卡片，但由于运输颠簸和振动，以及传感器安装点风速值与巷道断面平均风速值不一致等原因，往往会使传感器产生较大误差。因此，传感器安装使用时，必须进行校验和调整工作。如果传感器安装在巷道断面平均风速点，校验后误差很小，也可不进行调整。第二节风速传感器调校传感器是一项重要而细致的工作，首先要找好合适的安装位置将传感器风流口对准风流流向并固定好，接着要对传感器风流口处和安装点巷道断面的平均风速进行多次测量，确定出巷道断面平均风速值和传感器风流口的风速值，然后调整传感器精度电位器，使传感器输出电压或电流所代表的风速值与巷道断面平均风速值一致第二节风速传感器在使用风速传感器的过程中，用户应建立一个校验记录卡片，初期可每隔6周进行一次调校工作，然后根据记录卡片确定出的传感器工作稳定性情况来改变调校的时间间隔。在稳定情况下，可延长调校时间间隔；在不稳定情况下，可缩短调校时间间隔。第二节风速传感器2)日常维护指派专人使用和维护仪器，使用和维护人员应详细阅读使用说明书。传感器使用过程中，应经常清扫测头内外的积尘，特别是进、出口风巷，以及旋涡杆上的积尘。传感器一般每隔6周要进行一次调校工作，以保证测量精度。在维护修理中，用户不得擅自更改有关电路参数，以免影响传感器工作的安全性能。传感器出现较大故障用户不便修理时，可将整机或电路板送回生产厂修理。第二节风速传感器（二）CW-1型风速传感器

CW-1型风速传感器是用涡街压电、超声原理研制成功的无转动部件新型传感器，具有结构简单，使用方便，检出量不受环境温度、气压、粉尘影响，测量精度高、测量范围宽，以及维护方便等优点，适用于矿井主要进、回风巷，以及采掘工作面等对风速进行定点测量，可与KJ-90、KJ4等系统配套使用，也可与其他矿用本安型传输系统配套使用。其输出信号采用标准信号制，并具有就地显示功能。1.工作原理CW-1型风速传感器由探头及主机两部分组成（CW-1型为连体式，CW-1B为分体式）。其工作原理如图2-10所示。传感器结构CW-1型风速传感器由探头、机芯、外壳组成，结构简单严密。其外形结构如图2-11所示。探头为不锈钢加工件；外壳为不锈钢冲压件；机芯连接螺杆全为铜合金，表面镀铜、镀铬。2.主要技术参数3.使用与维护1)使用前的准备

仪器开箱后，在地面通电运行3天，如显示正常，方能下井安装。传感器可悬挂在巷道顶梁和壁上，但悬挂必须牢固，最好悬挂在该断面平均风速点上。如不可能，可调节传感器输出精度电位器，使该点的风速值等于该断面的平均风速值。流经传感器的探头风流指向应与巷道风流方向一致，偏角不大于50。3使用和维护2)传感器的校验传感器安装的初期可每月调校两次，待传感器稳定后每6周调校一次。调校应在标准风硐中进行。3)使用注意事项传感器应安装在顶板较好，无明显淋水，不妨碍运输和行人的安全地带，最好是安装在测风站或巷道断面规整，前后10m范围内无风流分岔及障碍物的地方。在使用过程中经常清扫探头内外的积尘，特别是进、出口风巷，以及旋涡杆上的积尘。当巷道风速变化过大时，巷道断面平均风速点发生变化，需重调传感器指示值。传感器应派专人维护，使用前应详细阅读有关资料，不得误操作。传感器在使用中，应建立校验记录卡。课堂作业一、填空1、监测矿井通风状态参数的主要设备是（）。2、用于矿井的风速传感器主要有（）和（）两种。二、简答1、常用的风速传感器根据原理不同主要分为哪几种类型？第三节矿用压力传感器

一、振弦式传感器煤矿用振弦式压差传感器是一种测量力的大小的钢弦式力传感器，它有带压盖和底盖的盒体，盒体上部空腔有两个传压塞，活塞间充满液体，盒体中部有工作膜，工作膜上有钢弦柱和磁感元件，钢弦柱上拉紧钢弦，工作膜受压使钢弦产生不同频率的振动，通过磁感元件转移为电信号输出，从而换算出力的值。由于有两个活塞传压，可以根据活塞传压比设计成各种量程；由于工作膜与壳体是旋松连接的，壳体的变形不影响测量精度，因此可用于各种量程和高精度的力的测量。第三节矿用压力传感器第三节矿用压力传感器振弦式传感器有以下特点：

(1)不怕潮、寿命长、长期稳定性好。

(2)输出频率信号传输距离远，可直接与微机接口实现远距离自动监测。二、KG4092型矿用压差传感器是本质安全型仪表，具有连续监测、数字显示、电信号输出等功能，可与多种监测监控系统配接使用或独立使用。其使用地点有：1.瓦斯抽放系统（瓦斯抽放管道、储气罐的压力测量）2.矿井风机（正压、负压的测量）第三节矿用压力传感器工作原理：压阻效应的半导体力敏器件将气体压力转换成与之成一定比例的电信号经放大、整形，通过显示输出电路第三节矿用压力传感器传感元件结构由于半导体材料的压阻效应，在应力的作用下，力敏电阻的电阻率发生变化，从而使其电阻值变化，第三节矿用压力传感器KC4092型矿用压差传感器内无电源装置，由外部矿用本安型电源供给12~24V直流工作电压。可采用KF1024型矿用稳压电源，KF1012、KF2003型电源控制箱，以及AP2B型电源箱等供电。本机内设置的电源电路包括稳压电路和电压变换电路，对供电电压进行稳压和电压变换，以满足各单元电路对电压等级和电压精度的不同要求，并具有电源极性反接保护功能。主要技术指标第三节矿用压力传感器3．安装与使用

传感器电源与输出信号采用接插件与关联设备连接。插头接线如图2-18所示。传感器取压口与检测对象的取压口采用硅胶管连接。注意检测对象的气流方向，务必使两者的取压人口、取压出口一一对应。传感器按照上述安装无误后，接通电源，预热10min，进入正常工作状态。传感器正常工作时，显示屏仅有数字显示。若小数点亮，则显示的数字无效，并提示如下：

(1)百位数的小数点亮，为量程超限2倍报警。

(2)个位数的小数点亮，多为取压口连接不正确，气路漏气或阻塞，或传感器损坏；在调试零点值时，除上述原因外，则为零点值调试不准确。

第三节矿用压力传感器4．仪器的调试仪器的调试按照传感器与标准压力计相对照的方法进行。

(1)在压力值为零时调试零点值。调节零点电位器，使显示值为“000”；调节零点输出电位器，使输出信号为1mA或200Hz。

(2)在压力值为1/2满量程时调试精度值。调节精度电位器，使显示值为1/2满量程；调节满度输出电位器，使输出信号为3mA或600Hz。

(3)调试零点、精度后，分别检查若干点，均匀分布在全量程上，当显示值与输出信号值均在允许的测量误差范围内时，调试完毕。第三节矿用压力传感器三、KG4003型矿用负压传感器

KG4003型矿用负压传感器是测量气体压力差的矿用本质安全型仪表。它与矿井环境监测系统配套，用于煤矿井下风门、密闭、风机房等有毒有害气体环境中连续监测气体压力差，为矿井通风、风量分配及均压灭火等提供有效的监测手段。第三节矿用压力传感器差压变换器为传感器的核心部件，它由差压膜盒、差动变压器、整流滤波电路组成。压力差使膜盒产生形变，带动差动变压器中的铁芯产生位移。差动变压器的初级绕组由激磁信号发生器输出的1.5Hz、5.8V的电压激励，当铁芯位移时，两个次级绕组则产生差动电压，经整流滤波后输出给放大、变换器处理，一路输出给系统，一路作本地显示。第三节矿用压力传感器第三节矿用压力传感器3．使用与维护

(1)安装。仪器应安装于无淋水处，安装的垂直偏差应在5度以内。一般可将角铁一端埋入巷帮，另一端用于固定仪器。(2)校验。使用专用工具打开正面2只密封帽，可见孔中有4个调整电位器。仪器通电0.5h后，在不加压情况下，调电位器1，使输出为1mA（或5Hz、200Hz等）；再调电位器3，使显示为零。调好零后，加上一已知压力，分别调整电位器2和4，使输出和显示与压力对应。反复调整几次即可。(3)维护。对仪器的零点和精度要定期调校，一般2~3个月一次。使用中发生故障时，不允许在井下打开修理。一通三防管理规定矿井必须装备环境压力仪表，观测大气压变化，建立因气压变化引起瓦斯超限的记录，并按月进行分析和总结规律。违反本条款，对责任者罚款100元。附录资料：不需要的可以自行删除工艺尺寸链的计算当零件加工时，多次转换工艺基准，引起测量基准、定位基准与设计基准不重合，这时，需要利用工艺尺寸链原理来进行工序尺寸及其公差的计算。1、尺寸链的定义和特征在零件加工或机器装配过程中，由一系列相互联系的尺寸所形成的封闭图形，称为尺寸链。一、尺寸链的基本概念尺寸链设计尺寸链工艺尺寸链在零件的加工过程中所形成的尺寸链。加工台阶零件的尺寸链加工套筒零件的尺寸链尺寸链的主要特征如下：（1）封闭性。尺寸链必须是首尾相接且封闭的尺寸组合。其中，应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。（2）关联性。尺寸链中间接保证的尺寸精度是受这些直接获得的尺寸精度所支配的，彼此间具有特定的函数关系，并且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。2、尺寸链的组成和尺寸链简图的作法组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，按性质不同可分为组成环和封闭环。（1）封闭环指在尺寸链中最后形成或未标注间接保证的尺寸。每个尺寸链中，封闭环只能有一个，用A0表示。（2）组成环除封闭环以外的其他环都称为组成环。根据组成环对封闭环影响，将其分成如下两类：①增环在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环也增大的，称为增环。引起封闭环同向变动。②减环在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环减小的环，称为减环。引起封闭环异向变动。（3）尺寸链简图的作法常采用标箭头的方法来判断增减环。在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为增环,与封闭环箭头方向相同者为减环。封闭环A1A0A2A3减环ABC

1、封闭环确定

2、组成环确定1、加工顺序确定后才能确定封闭环。2、封闭环的基本属性为“派生”，表现为尺寸间接获得。

关键

要领设计尺寸往往是封闭环。

关键1、封闭环确定后才能确定。2、直接获得。3、对封闭环有影响二、尺寸链计算的基本公式（极值法）1、封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和，即：

—封闭环的基本尺寸；—增环的基本尺寸；—减环的基本尺寸；m

—增环的数量；n

—组成环的总数（不包括封闭环）。2、封闭环的极限尺寸封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和，减去所有减环最小极限尺寸之和；而封闭环的最小极限尺寸等于所有增环最小极限尺寸之和，减去所有减环最大极限尺寸之和。即：3、封闭环的上、下偏差和公差封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和，封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和。即：

、—增环的上、下偏差；

、—减环的上、下偏差。封闭环的公差等于各组成环的公差和，即：

、分别是封闭环、组成环的公差。4、工艺尺寸链解题步骤（1）确定封闭环；（2）查明全部组成环，画出尺寸链简图；（3）判明增、减环，用符号（箭头）标明增、减环；（4）利用尺寸链计算公式求解。注意：所建立的尺寸链必须使组成环数最少，这样能更容易满足封闭环的精度或者使各组成环的加工更容易、更经济。三、工艺尺寸链的分析与解算工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合，工艺尺寸就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换算来确定其工序尺寸。1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算3）表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算加工下图a所示零件，设1面已加工好，现以1面定位加工3面和2面，其工序简图如图b所示，试求工序尺寸A1与A2。1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算（1）由于加工3面时定位基准与设计基准重合，因此工序尺寸A1就等于设计尺寸，A1

=

mm。（2）加工2面时，定位基准与设计基准不重合，这就导致在用调整法加工时，只能以尺寸A2为工序尺寸，但这道工序的目的是为了保证零件图上的设计尺寸A0，即：（10±0.3）mm。因此A0与A1、A2构成尺寸链，如图c所示。根据尺寸链特性，A0为封闭环，A1为增环，A2为减环。所以，A2

=

20

mm，按入体原则表示为A2

=

20.1

mm。由公式A0

=

A