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煤礦傳感器實(shí)驗(yàn)裝置

一、概述
煤礦安全監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)是保障礦井安全生產(chǎn)的重要手段。煤礦安全監(jiān)控是綜合性技術(shù)，涉及多項(xiàng)學(xué)科，內(nèi)容復(fù)雜、難度高，要求維護(hù)管理人員具有較高的技能。煤礦傳感器實(shí)驗(yàn)裝置是參照煤礦傳感器要求而研制的。設(shè)備主要包含目前煤礦安全監(jiān)控常用到的監(jiān)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(fēng)速傳感器、水位傳感器、負(fù)壓傳感器、煙霧傳感器、設(shè)備開停傳感器、風(fēng)門開閉傳感器，監(jiān)控分站、遠(yuǎn)程控制開關(guān)和聲光報(bào)警器等。通過該設(shè)備可使學(xué)生掌握煤礦傳感器的基本原理、結(jié)構(gòu)、聯(lián)接、設(shè)置、調(diào)節(jié)、校準(zhǔn)與維護(hù)。

二、特點(diǎn)
1. 該裝置為臺式結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)臺桌面采用高絕緣度、高強(qiáng)度、耐高溫的密度板，符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。具有接地、漏電保護(hù)、采用高絕緣的安全型插座，安全性符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)；
2. 每個(gè)傳感器可檢測實(shí)際的物理量，還配有模擬實(shí)際物理量的調(diào)節(jié)電位器來模擬實(shí)際的物理量的變化，氣體傳感器在無氣樣時(shí)也可用該模擬的物理量做測試；
3. 傳感器設(shè)計(jì)布局模塊化，結(jié)構(gòu)清晰，檢測點(diǎn)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(shù)設(shè)置及校準(zhǔn)可用紅外遙控器來進(jìn)行設(shè)置；
6. 傳感器主控芯片采用AVR高速單片機(jī)，穩(wěn)定可靠；
7. 配套上位機(jī)監(jiān)控軟件，對傳感器檢測量進(jìn)行采集顯示等。
三、技術(shù)性能
1. 實(shí)驗(yàn)臺工作電源：AC220V±10%/50Hz
2. 傳感器工作電源：DC7V～20V
3. 工作環(huán)境：環(huán)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(fù)載電阻0～500Ω；200～1000Hz頻率信號，負(fù)載電阻1.5kΩ時(shí)輸出高電平不小于3.0V，輸出低電平不高于0.5V，整個(gè)頻率范圍內(nèi)正脈沖和負(fù)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(shè)備名稱	數(shù)量	設(shè)備參數(shù)
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(fēng)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(fù)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(yīng)時(shí)間15s
11.	設(shè)備開停傳感器	1臺	動(dòng)作值A(chǔ)C3A，動(dòng)作值誤差±1.5A
12.	風(fēng)門開閉傳感器	1臺	動(dòng)作距離40mm～70mm，響應(yīng)時(shí)間≤1s
13.	通用分站	1臺	接收傳感器開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量數(shù)據(jù)，并傳輸給上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理
14.	監(jiān)控軟件	1套

(二)實(shí)訓(xùn)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(shù)字直流電壓表1只：量程0～20V，輸入阻抗10MΩ，精度0.5級
3.數(shù)字直流毫安表1只：量程0～20mA，精度0.5級
4.數(shù)字頻率計(jì)1只：量程1～9999Hz，誤差±1Hz
5.氣樣接口：提供氣樣管路接口，可調(diào)節(jié)氣體的流量大小（氣樣由用戶自配）
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1.煤礦傳感器的基本原理與組成結(jié)構(gòu)
2.煤礦傳感器的聯(lián)接、設(shè)置、調(diào)節(jié)、校準(zhǔn)與維護(hù)
3.煤礦監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)監(jiān)控及參數(shù)設(shè)置

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