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激光甲烷传感器的校准

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激光甲烷传感器在煤矿井下应用中,校准精度直接关系通风安全监测的有效性。按照AQ 1029-2019《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的要求,激光甲烷传感器的校准周期一般为12个月,采用TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱)原理的传感器,其量程通常为0~4%CH₄,精度要求≤±0.1%CH₄(0~1%CH₄段)和≤±0.3%CH₄(1~4%CH₄段)。矿用隔爆型设备的校准必须在具备防爆资质的标定间内进行,标定间需配备符合GB 12477标准的标准甲烷气体发生器。

校准操作的第一步是零点标定:将传感器置于洁净空气环境中稳定15分钟以上,待示值稳定后执行零点设定。这一步在井下现场即可完成,但需注意通风良好区域进行,避免周围甲烷浓度干扰。第二步是满量程标定,使用2%CH₄标准气体(纯度≥99.9%)通入传感器气室,流量控制在0.5~1.0 L/min,通气时间不少于30秒,待读数稳定后设定满量程。部分国产激光传感器还支持1%CH₄和3%CH₄中间点标定,建议条件允许时一并完成,以提高中段量程的线性度。

实际维护中容易忽视的问题有几个:一是传感器进风口滤棉的更换周期,井下粉尘大环境建议每6个月更换一次,滤棉堵塞会导致响应时间延长和读数偏低;二是激光模块的老化,使用超过36个月或连续工作时间超过10000小时后,建议送厂检测激光发射功率衰减情况;三是矿用防爆外壳的密封性检查,隔爆面间隙超过0.25mm即不符合GB 3836.2要求,需及时修复,否则内部电路可能引燃瓦斯。完成校准后应出具符合MT 110-2018标准的校准证书,存档备查。

激光甲烷传感器的校准 - 实拍图1 激光甲烷传感器的校准 - 实拍图2



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