甲烷传感器在煤矿井下长期运行后,出现超误差现象是现场常见的突出问题。所谓超误差,即传感器实际测量值与标准浓度之间的偏差超过了《煤矿安全监控系统及监控设备通用技术要求》规定的允许范围。排查超误差原因,首先要从传感器本身的原理入手——目前煤矿井下广泛使用的催化燃烧式甲烷传感器,其核心是催化燃烧元件,该元件在长期接触含尘、含硫气体的环境下,活性会逐步下降甚至中毒失活,这是导致读数偏低的根本原因之一。此外,热导式传感器的热敏电阻若受到冷凝水侵蚀,也会产生测量漂移。
零点漂移是另一类高频问题。传感器在空气中长期通电工作,催化元件的基准电阻值会缓慢变化,导致零点偏移。按照设备维护规范,甲烷传感器应定期进行零点校准,一般建议每三个月一次;但在高湿度、高粉尘的采掘工作面,校准周期需要缩短至一个月甚至更短。许多现场出现超误差的情况,本质上就是校准不及时。
环境因素同样不可忽视。井下温度波动、压力变化以及采气孔堵塞都会直接影响气体采样精度。特别是隔爆型外壳内部,如果散热不良导致腔体温度过高,会影响催化元件的燃烧反应效率。同时,CO浓度过高时对催化元件具有催化增强作用,会造成甲烷读数虚高;而某些有机蒸气则可能使传感器产生误报。这些问题在安装传感器时就必须考虑位置选择——采气孔应朝向新鲜风流方向,远离淋水点和粉尘聚集区域。
解决超误差问题,建议按照”先校准、后排查、再更换”的顺序逐步处理。先使用标准气(甲烷浓度0.5%~1.0%)进行标定,若校准后仍超差,则检查采样管路是否通畅、隔爆腔体是否有冷凝水,最后判断是否需要更换催化元件或整台传感器。对于隔爆外壳有裂纹或散热孔被矿泥封堵的设备,应及时修复,避免内部温度异常导致元件损坏。只有将定期维护落到实处,才能有效降低甲烷传感器的超误差率。


小晋














