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煤礦傳感器實驗裝置
一、概 述
煤礦安全監控設備和監控系統是保障礦井安全生產的重要手段。煤礦安全監控是綜合性技術，涉及多項學科，內容復雜、難度高，要求維護管理人員具有較高的技能。煤礦傳感器實驗裝置是參照煤礦傳感器要求而研制的。設備主要包含目前煤礦安全監控常用到的監測傳感器，包括：溫度傳感器、瓦斯傳感器、氧氣傳感器、一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、二氧化碳傳感器、風速傳感器、水位傳感器、負壓傳感器、煙霧傳感器、設備開停傳感器、風門開閉傳感器，監控分站、遠程控制開關和聲光報警器等。通過該設備可使學生掌握煤礦傳感器的基本原理、結構、聯接、設置、調節、校準與維護。
二、特 點
1. 該裝置為臺式結構，實驗臺桌面采用高絕緣度、高強度、耐高溫的密度板，符合環境保護標準。具有接地、漏電保護、采用高絕緣的安全型插座，安全性符合相關國家標準；
2. 每個傳感器可檢測實際的物理量，還配有模擬實際物理量的調節電位器來模擬實際的物理量的變化，氣體傳感器在無氣樣時也可用該模擬的物理量做測試；
3. 傳感器設計布局模塊化，結構清晰，檢測點的引出，方便測試；
4. 傳感器輸出信號包括RS485信號輸出、1～5mA電流信號輸出、200～1000Hz的頻率信號輸出；
5. 傳感器的參數設置及校準可用紅外遙控器來進行設置；
6. 傳感器主控芯片采用AVR高速單片機，穩定可靠；
7. 配套上位機監控軟件，對傳感器檢測量進行采集顯示等。
三、技術性能
1. 實驗臺工作電源：AC220V±10%/50Hz
2. 傳感器工作電源：DC7V～20V
3. 工作環境：環境溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
4. 傳感器輸出信號：1～5mA恒流信號，負載電阻0～500Ω；200～1000Hz頻率信號，負載電阻1.5kΩ時輸出高電平不小于3.0V，輸出低電平不高于0.5V，整個頻率范圍內正脈沖和負脈沖的寬度均不小于0.3ms；RS485信號，波特率1200bps
5. 傳感器尺寸：298mm×200mm×55mm
四、裝置配置及功能
(一)傳感器
1.直流電源：提供一路18V/1A的直流電源，供給分站及傳感器
2.數字直流電壓表1只：量程0～20V，輸入阻抗10MΩ，精度0.5級
3.數字直流毫安表1只：量程0～20mA，精度0.5級
4.數字頻率計1只：量程1～9999Hz，誤差±1Hz
5.氣樣接口：提供氣樣管路接口，可調節氣體的流量大小（氣樣由用戶自配）
五、實驗項目
1.煤礦傳感器的基本原理與組成結構
2.煤礦傳感器的聯接、設置、調節、校準與維護
3.煤礦監控軟件數據監控及參數設置
煤礦安全監控設備和監控系統是保障礦井安全生產的重要手段。煤礦安全監控是綜合性技術，涉及多項學科，內容復雜、難度高，要求維護管理人員具有較高的技能。煤礦傳感器實驗裝置是參照煤礦傳感器要求而研制的。設備主要包含目前煤礦安全監控常用到的監測傳感器，包括：溫度傳感器、瓦斯傳感器、氧氣傳感器、一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、二氧化碳傳感器、風速傳感器、水位傳感器、負壓傳感器、煙霧傳感器、設備開停傳感器、風門開閉傳感器，監控分站、遠程控制開關和聲光報警器等。通過該設備可使學生掌握煤礦傳感器的基本原理、結構、聯接、設置、調節、校準與維護。
1. 該裝置為臺式結構，實驗臺桌面采用高絕緣度、高強度、耐高溫的密度板，符合環境保護標準。具有接地、漏電保護、采用高絕緣的安全型插座，安全性符合相關國家標準；
2. 每個傳感器可檢測實際的物理量，還配有模擬實際物理量的調節電位器來模擬實際的物理量的變化，氣體傳感器在無氣樣時也可用該模擬的物理量做測試；
3. 傳感器設計布局模塊化，結構清晰，檢測點的引出，方便測試；
4. 傳感器輸出信號包括RS485信號輸出、1～5mA電流信號輸出、200～1000Hz的頻率信號輸出；
5. 傳感器的參數設置及校準可用紅外遙控器來進行設置；
6. 傳感器主控芯片采用AVR高速單片機，穩定可靠；
7. 配套上位機監控軟件，對傳感器檢測量進行采集顯示等。
三、技術性能
1. 實驗臺工作電源：AC220V±10%/50Hz
2. 傳感器工作電源：DC7V～20V
3. 工作環境：環境溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
4. 傳感器輸出信號：1～5mA恒流信號，負載電阻0～500Ω；200～1000Hz頻率信號，負載電阻1.5kΩ時輸出高電平不小于3.0V，輸出低電平不高于0.5V，整個頻率范圍內正脈沖和負脈沖的寬度均不小于0.3ms；RS485信號，波特率1200bps
5. 傳感器尺寸：298mm×200mm×55mm
四、裝置配置及功能
(一)傳感器
| 序號 | 設備名稱 | 數量 | 設備參數 |
| 1. | 溫度傳感器 | 1臺 | 測量范圍-5℃～45℃；誤差±0.5℃ |
| 2. | 氧氣傳感器 | 1臺 | 測量范圍0～25%；誤差為±3%(滿量程) |
| 3. | 瓦斯傳感器 | 1臺 | 測量范圍0～4%；誤差0～1%為±0.1%，1%～3%為真值的10%，3%～4%為±0.3% |
| 4. | 一氧化碳傳感器 | 1臺 | 測量范圍0～1000ppm；誤差0～100ppm為±4ppm，100～500ppm為測量值的±5%，500～1000ppm為測量值的±6% |
| 5. | 硫化氫傳感器 | 1臺 | 測量范圍0-50ppm；誤差為±3ppm |
| 6. | 二氧化碳傳感器 | 1臺 | 測量范圍0～5%；誤差為±0.3% |
| 7. | 風速傳感器 | 1臺 | 測量范圍0.4～15m/s；誤差為±0.3m/s |
| 8. | 水位傳感器 | 1臺 | 測量范圍0～5m；誤差為±2% |
| 9. | 負壓傳感器 | 1臺 | 測量范圍0～5kPa；誤差為±2%（滿量程） |
| 10. | 煙霧傳感器 | 1臺 | 離子煙霧傳感器，告警濃度0.1mg/m3響應時間15s |
| 11. | 設備開停傳感器 | 1臺 | 動作值AC3A，動作值誤差±1.5A |
| 12. | 風門開閉傳感器 | 1臺 | 動作距離40mm～70mm，響應時間≤1s |
| 13. | 通用分站 | 1臺 | 接收傳感器開關量、模擬量、數字量數據，并傳輸給上位機進行數據處理 |
| 14. | 監控軟件 | 1套 |
(二)實訓臺
為傳感器提供電源及各種測試儀表等，具體功能如下：1.直流電源：提供一路18V/1A的直流電源，供給分站及傳感器
2.數字直流電壓表1只：量程0～20V，輸入阻抗10MΩ，精度0.5級
3.數字直流毫安表1只：量程0～20mA，精度0.5級
4.數字頻率計1只：量程1～9999Hz，誤差±1Hz
5.氣樣接口：提供氣樣管路接口，可調節氣體的流量大小（氣樣由用戶自配）
五、實驗項目
1.煤礦傳感器的基本原理與組成結構
2.煤礦傳感器的聯接、設置、調節、校準與維護
3.煤礦監控軟件數據監控及參數設置
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