井下甲烷传感器出现数据异常是煤矿安全生产中常见但必须重视的问题。常见表现包括读数持续偏高、无规律跳变、零点漂移、传感器在已知浓度下读数与实际偏差超过允许误差范围等。对于矿用防爆及矿用隔爆型甲烷传感器,这些异常往往不是单一原因造成的,需要从供电、气路、元件、校准四个维度逐一排查。
首先是供电与信号传输环节。井下127V或380V交流供电如果存在电压波动或线路接触不良,会导致传感器内部放大电路工作异常,表现为读数上下跳动或突然归零。应检查电缆接头是否氧化松动,防爆接合面是否完好,接地是否可靠。如果是本安型传感器,还需确认安全栅或隔离栅的输入输出阻抗是否匹配,本安回路中是否存在寄生电感或电容超标。
其次是气路与采样问题。传感器探头处的进气孔一旦被煤尘、水雾或油脂堵塞,甲烷分子无法及时到达传感元件,会造成读数偏低或响应滞后。日常巡检时必须用软毛刷或压缩空气清理探头滤网,同时检查传感器外壳密封是否完好,防止外部潮气侵入导致内部电路腐蚀。对于催化燃烧式传感器,长期在低浓度环境(低于爆炸下限10%)工作时,催化元件可能发生中毒,表现为零点持续上升、灵敏度下降,此时需要按照厂家说明书进行催化元件恢复处理或更换。
零点漂移是另一类高频故障。按照AQ 1029标准,甲烷传感器在24小时内的零点漂移量不应超过±0.1%CH₄。若发现零点持续偏移,应先用高纯氮气或新鲜空气进行零点校准,观察传感器是否能在稳定环境下恢复。如果校准后仍不能稳定,说明敏感元件已老化,必须送检或更换。此外,甲烷传感器的温度补偿功能也需要关注,井下环境温度变化较大时,传感器内置的热敏电阻若失效,会导致读数随温度波动而偏移。
最后,传感器与监控系统的通信环节也常被忽视。当传感器地址被重复设置、数据校验位出错或RS485总线上的终端电阻缺失时,上传到地面的数据会出现跳变或丢失。建议逐台核对传感器地址编码,检查总线终端电阻是否为120Ω,并在监控站软件中查看该传感器的历史数据曲线,判断异常是持续性的还是间歇性的。对于间歇性异常,重点排查连接线缆和插头;对于持续性异常,优先判断为传感器本体故障,按规程停机更换。


小晋











