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甲烷燃气传感器在煤矿瓦斯检测报警中的应用

时间:2020-08-25 15:15来源:互联网 作者:郑州炜盛科技 点击:

随着经济的快速发展,虽然煤矿行业在能源应用的占比有所下降,但是需求总量确实逐年增长。煤矿行业提供的能源主要用作电厂、化工、钢铁、运输、锅炉等行业,可以说煤炭行业已经深入我们国家的各行各业。为保证生产、加工、运输、使用环节的安全,因此需要对各个环节的瓦斯爆炸、毒性气体泄漏防爆等危险气体进行检测、监控。 

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瓦斯其实是吸附在煤层中的一种非常规天然气,又称为煤层气,其主要成分和天然气一样,均为甲烷(CH4),是一种非常洁净、高效、优质、安全的能源。

煤矿瓦斯爆炸的三要素是足够的瓦斯浓度、氧含量和火源。瓦斯爆炸及随之而来的燃烧大量消耗氧气、瓦斯等气体,形成空气负压区。此时,外界的空气、煤层中的瓦斯大量向负压区补充,只要井下有火源,到一定浓度就会再次爆炸。 越爆炸,新鲜空气、瓦斯的补充速度越快;气体补充速度越快,越容易形成新的爆炸条件。理论上说,只要煤矿井下火源不灭,就存在连续发生很多次爆炸的可能。淮南一家煤矿就曾经连续爆炸1000多次。

瓦斯排放到空气中则造成严重的大气污染。煤层气的温室效应是二氧化碳的22倍,对臭氧层的破坏是一氧化碳的7倍。我国每年因采煤向大气排放的煤层气高达194亿立方米,煤炭行业每年因此耗去的排污费超过10亿元人民币。然而,如果在煤矿开采前开发煤层气,可降低70%的瓦斯浓度。这就大大提高了煤矿生产的安全性,减小了生产成本。同时国家相关单位制定了相应的监控标准,并有国家煤矿安标办及相应的检测机构进行相应标准的宣贯、和产品验收和检验。

炜盛科技MP-4甲烷燃气传感器

甲烷燃气传感器用于矿用仪器仪表方面,必须首先满足井下安全生产的规程,但较其他普通传感器又必须有如下主要特点:具有自动调零功能;标校可靠性更高,性能更稳定,使用更简单方便;采用高分辨率的单片机,测量的数值均准确可靠并具有自动稳零功能;可选择的调试菜单结构,方便调试,操作简单。现有的甲烷传感器普遍存在着功耗较大、功能单一、精确度不高的缺点,而且采用模拟电路技术,造成系统的抗干扰能力和智能化程度都很低。因此,研制便于携带、多功能、高精度和抗干扰能力强的高可靠性甲烷检测仪具有很大的应用价值。

甲烷燃气传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷,采掘工作面、采空区、回风巷道、机电峒室等处连续监测甲烷浓度,当甲烷浓度超限时,能自动发出声、光报警,可供煤矿井下作业人员,甲烷检测人员,井下管理人员等随身携带使用,也可供上述场所固定使用。

不过需要注意的是,气体传感器,特别是催化燃烧式气体传感器,都有一定的有效期。需要定期合理的对传感器或模块进行校准与维护,才能让它的效果达到最大,另外合理的安装设置传感器或模块也能提高的监测效果。所以,矿井下的传感器安装设置的合理性很重要,定期校验和检定也必须严格按照有关的计量检定规程严格进行。

炜盛科技的MP-4甲烷燃气传感器(可燃气体传感器,天然气传感器)采用多层厚膜制造工艺,在微型Al2O3陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物半导体气敏层,封装在金属壳体内。当环境空气中有被检测气体存在时传感器电导率发生变化。该气体的浓度越高,传感器的电导率就越高。采用简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度相对应的输出信号。

煤矿井中常用的甲烷燃气传感器有半导体的、催化燃烧的、红外的、电化学的,而半导体气体传感器鉴于它的高性价比、高灵敏度、高响应速度等优点,依然占据工业和民用在甲烷检测和报警系统上的很大一块市场。

 

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