【安全行业标准(AQ)】 煤矿用电化学式一氧化碳传感器

ICS_13.100
备案号：18893—2006
中华人民共和国安全生产行业标准AQ6205—2006
代替MT446—1995
煤矿用电化学式一氧化碳传感器Coalmine electrochemicalcarbonmonoxidetransducer2006-11-02发布
国家安全生产监督管理总局
2006-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义
技术要求
试验方法
检验规则
.........
标志、包装、运输、使用说明书和贮存目
AQ6205—2006
AQ6205—2006
电化学式一氧化碳传感器是我国煤矿安全监控系统普遍采用的用于监测一氧化碳的仪器MT446一1995《煤矿用电化学式一氧化碳传感器技术条件》对规范此类传感器的设计、生产、检验起到了重要作用。但随着相关技术的进步与发展，标准中的部分条款已不能满足要求，部分技术指标和试验方法也需要修正和补充。
本标准代替MT446一1995《煤矿用电化学式一氧化碳传感器技术条件》。本标准由国家安全生产监督管理总局提出。本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心、煤炭科学研究总院抚顺分院。
本标准主要起草人：樊荣、于庆、杜文军、黄强、王涛、陈福民、李振新。I
1范围
煤矿用电化学式一氧化碳传感器AQ6205—2006
本标准规定了煤矿用电化学式一氧化碳传感器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、说明书、运输和贮存等。
本标准适用于煤矿井下环境监测中使用的电化学式一氧化碳传感器（以下简称传感器）。规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB191—2000包装储运图示标志
GB/T2423.1—2001
电工电子产品环境试验
第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2一2001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.4一93电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法GB/T2423.5—1995电工电子产品环境试验电工电子产品环境试验
GB/T2423.8—1995
GB/T2423.10—1995
（正弦）
第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落电工电子产品环境试验
第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动GB3836.1-20002
爆炸性气体环境用电气设备
第1部分：通用要求
GB3836.4—2000
爆炸性气体环境用电气设备
香第4部分：本质安全型“i”
GB4208一93外壳防护等级（IP代码）GB9969.1一1998工业产品使用说明书总则GB10111—88
利用随机数殷子进行随机抽样的方法MT210一90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT/T772一1998煤矿监控系统主要性能测试方法3术语和定义
显示值displayedvalue
传感器显示的测量数值。
零点zeropoint
传感器在清洁空气中正常工作时的显示值，3.3
标定点calibrationpoint
传感器为满足测量准确度所选择的校准气样值。3.4
报警点
alarmpoint
传感器依据使用要求所预先设置的报警启动值。1
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basicerror
基本误差
在正常试验条件下确定的传感器测量误差值。3.6
稳定性stability
在规定的工作条件和时间内，传感器的零点、标定点和报警点保持在允许变化范围内的性能。3.7
响应时间（Tgo）Tgoresponsetime一氧化碳浓度发生阶跃变化时，传感器输出达到稳定值的90%的时间。技术要求
4.1一般要求
4.1.1传感器应符合本标准的要求，并按经规定的程序和国家授权的检验机构审批的图样和技术文件制造。
2传感器与关联设备配套，应经国家有关部门授权的防爆检验机构联检合格。与传感器配套的关联设备应具有有效期内的矿用产品安全标志证书。4.1.3传感器防爆型式采用矿用本质安全型，防爆标志为Exibl”。4.2工作条件
温度：(0~40)℃；
相对湿度：≤98%；
大气压力：（80～116）kPa；
风速：不大于8m/s。
4.3贮存温度为（-40～60)℃。
4.4输出信号制式
宜选用如下信号制式：
a）电流型：DC(1~5）mA，（4~20）mA：b）频率型：(5~15）Hz，(200～1000）Hz（脉冲宽度大于0.3ms)；数字信号型：传输速率为1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，电平不小于3V。c）
5传感器外观及结构要求
4.5.1传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。4.5.2传感器表面、镀层或涂层不应有气泡、裂痕、明显剥落和斑点4.5.3传感器应结构合理、坚固耐用；应有适于井下安装的悬挂或支撑结构，4.5.4传感器外壳、接插件和零件应采取防腐措施，涂、镀层应均匀、牢固、颜色一致；印制电路板应至少涂覆两次三防(防腐、防霉、防潮)漆。4.6传感器取样头上应有防粉尘和防风速影响的保护罩。4.7传感器应以10-6单位表示测量值，采用数字显示，分辨率应不低于1×10-。4.8
3传感器应具有避免因断电而影响电化学原理敏感元件工作稳定的措施。4.9
传感器宜具有遥控调校功能。
4.10传感器的量程范围宜采用：（0～100）×10-6、（0～500）×10-、（0～500以上）×10-。4.11基本误差
4.11.1显示值稳定性
量程为（0～100）X10-‘的传感器，一氧化碳浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值（换算为一氧化碳浓度值）变化量不超过2×10-6。2下载标准就来标准下载网
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量程为（0～500）X10-6及以上的传感器，一氧化碳浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值（换算为一氧化碳浓度值)变化量不超过4×10-6。4.11.2传感器的基本误差应符合下列规定。量程为(0～100)×10-6的传感器测量误差应符合表1的规定。表1量程为（0～100）×10-6的基本误差测量范围
>20～100
绝对误差
基本误差
量程为（0～500）×10-6的传感器测量误差应符合表2的规定。表2量程为（0～500）×10-的基本误差测量范围
>100～500
绝对误差
基本误差
量程上限>500×10-6的传感器测量误差应符合表3的规定。表3量程上限>500×10-‘的基本误差测基范围
>100～500
绝对误差
基本误差
单位为1×106
相对误差
单位为1×10-
相对误差
测量值的±5%
单位为1×10-6
相对误差
测量值的±5%
测量值的土6%
4.12传感器一般应能在输入电压9V～24V范围内正常工作，其基本误差应不超过4.11.2的规定4.13传感器使用电缆的单芯截面积为1.5mm2时，传感器与关联设备的传输距离应不小于2km，关联设备的显示值或输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)应不超过4.11.2的规定。4.14工作稳定性
传感器连续工作15d的基本误差应不超过4.11.2的规定。4.15响应时间（Tg）
传感器的响应时间应不大于35S。4.16报警功能
4.16.1具有报警功能的传感器应能在测量范围内任意设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不超过±2×10-6
4.16.2报警声级强度在距其1m远处的声响信号的声压级应不小于80dB(A）；光信号应能在20m远处清晰可见。
4.17传感器本安端子与外壳之间，常态下其绝缘电阻应不小于50MQ2；交变湿热试验后，应不小于1.5Mo。
4.18传感器本安端子与外壳之间应能承受500V、50Hz、历时1min的绝缘介电强度试验而无击穿和闪络现象且漏电流不大于5mA。3
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传感器在8m/s风速条件下试验时，其指示值的漂移量应不超过士2×10-6。传感器在工作温度试验时，应符合4.11.2的规定。传感器经贮存温度试验后，应符合4.11.2的规定。传感器经交变湿热试验后，应符合4.11.2的规定。传感器经振动试验后，接插件和零部件应无松动和脱落；并符合4.11.2的规定。传感器经冲击试验后，应无损坏痕迹，接插件和零部件无松动脱落；并符合4.11.2的规定。传感器经跌落试验后，接插件、零部件应无松动脱落；并符合4.11.2的规定。4.26
防爆要求
4.26.1传感器应采用矿用本质安全型的防爆结构且满足GB3836.1一2000、GB3836.4一2000的规定。
4.26.2传感器中任何与本质安全性能有关的元件，应符合GB3836.4一2000中7的规定，在正常工作和故障状态下，不得在超过元件安装条件和温度范围规定的最大电流、电压和功率额定值的三分之二的情况下工作。
4.26.3传感器外壳防护性能应符合GB4208一93中防护等级IP54的规定。4.26.4传感器采用塑料外壳时，外壳表面绝缘电阻应不超过1Gα。4.26.5传感器采用塑料外壳时，外壳阻燃性能应符合GB3836.1一2000中7.4的规定。4.26.6传感器应能通过GB3836.4一2000第10.1～10.4规定的火花点燃试验。传感器与关联设备通过不低于2km电缆（单芯截面积为1.5mm2）连接后，应能通过GB3836.4一2000第10.1～10.4规定的火花点燃试验。
4.26.7传感器在正常和故障状态下其最高表面温度应≤150℃。4.26.8传感器外壳结构、电气间隙、爬电距离符合GB3836.4一2000中6的规定。5试验方法
环境条件
除环境试验或有关标准中另有规定外试验应在下列环境条件中进行：温度：（15~35）℃；
相对湿度：45%~75%；
c）天气压力：（80～116）kPa。5.2试验用气样和试验用主要仪器5.2.1试验用气样
空气中一氧化碳标准气样（以下简称标准气样）应采用经国家计量部门考核认证的单位提供的气样，其不确定度不大于3%。各项试验所用气样应符合表4要求。表4试验气样表
试验项目
基本误差试验
响应时间试验
报警误差试验
注：标准气样值与标准气样标称值的偏离不超过土10%。5.2.2试验用主要仪器
5.2.2.1气体流量计
测量范围：（30~300）mL/min；准确度：2.5级。4
气样/（1×10-5）
20、董程的35%、量程的50%、程的75%量程的50%
5.2.2.2秒表
分度值为0.01s。
5.2.2.3电压表及电流表
采用四位半的数字方用表，其准确度应不小于0.5级。5.2.2.4频率计
（01000）kHz；稳定度：≤1×10-6。5.2.2.5直流稳压电源
输出电压：（0～30）V；输出电流：2A。5.3外观及结构检查
用目测方法检查传感器外观及结构。5.4断电保护措施测试
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在清洁空气中调整好传感器的零点，然后断开传感器的工作电源，60min后重新送电，观察传感器的零点，在1min内显示值应在4×10-以内。5.5显示值稳定性和基本误差
5.5.1在以下所有需对传感器调校的试验中，应使用与传感器配套的遥控器来完成，遥控器使用方法按产品说明书规定。
在以下需通气的试验中，除报警误差试验外，其余的试验通气流量应保持为产品企业标准规定的传感器校准时流量（以下简称规定流量）。5.5.2传感器接上稳压电源，将稳压电源的输出分别调至产品企业标准规定的最高与最低工作电压，按5.5.3、5.5.4规定的方法对传感器进行显示值稳定性及基本误差测定。5.5.3待传感器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量，通人量程50%的标准气样，3min后将传感器显示值调至与标准气样值一致，继续通气，再观察1min，记录1min内传感器显示值的最大值与最小值的差值，重复测定3次，取最大值。5.5.4按规定流量，用清洁空气和量程50%的标准气样校准3次传感器（以下简称校准传感器），在以后的测定中不得再次校准。待传感器零点在清洁空气中稳定后，接规定流量分别向传感器依次通入表3中标准气样各3min，记录传感器的显示值或输出信号值（换算为一氧化碳浓度值）。重复测定4次，取其后3次的算术平均值与标准气样的差值，即为基本误差。5.6传输距离
将传感器与关联设备通过不低于2km的模拟电缆（或单芯截面积为1.5mm\的电缆：但应在该传感器的关联设备明细中，注明该种电缆的生产厂家及型号）连接，由关联设备提供传感器所需电源。通气测试方法按5.5.4的规定，记录关联设备的显示值或输出信号值（换算为一氧化碳浓度值）。重复测定4次，取其后3次的算术平均值与标准气样的差值。模拟电缆按MT/T772一1998附录A仿真，电缆模拟参数按R=12.8Q/km单芯、L=0.8mH/km单芯、C=0.06μF/km计算。5.7工作稳定性测定
将调整好的传感器在空气中连续运行15d，每隔12h记录零点并按规定流量通入量程50%左右的标准气样3min，记录显示值和输出信号值。试验期间不得调整传感器。5.8响应时间测定
将制造厂提供的扩散取样注气装置与传感器进气部位相接，按规定流量通入清洁空气，待传感器零点稳定后，以相同的流量通入量程50%的标准气样3min，记录显示值。然后通入清洁空气，待传感器零点稳定后，把以相同的流量通入量程50%的标准气样的注气装置迅速换到取样头上，并开始记录传感器的指示值达到原显示测量值90%所需要的时间，测量3次，取其算术平均值。5.9报警功能试验
5.9.1报警值与设定值差值的测定5
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将传感器警报点设置在24X10-5，待传感器零点稳定后，缓慢通入表4所规定一氧化碳浓度值的气样，记录出现声、光信号瞬间传感器的显示值并计算设定报警点一氧化碳浓度值与显示值的差值，5.9.2报警声级强度测量
报警声响强度用声级计测量，环境噪音应小于50dB(A）。将声级计置于传感器的报警声响器轴心正前方1m处，测量3次，取其平均值。5.9.3报警光信号
试验在黑暗环境中距传感器20m处观察。5.10绝缘电阻检测
按MT210—90中7规定的方法进行。5.11介电强度试验
按GB3836.4一2000中10.6规定的方法进行。5.12风速影响试验
将传感器放入通风试验装置中，在风流为零时调整好传感器的基准点，记录显示值，启动风机，调整风速为88.\m/s，人为使传感器绕悬挂轴线方向转动，寻找其受风速影响的位置。固定此位置，每30S记录1次指示值，共记录3次，取其算术平均值和基准点的差值作为漂移量。5.13工作温度试验
试验中向传感器通入标准气样的温度应与试验要求温度一致。5.13.1低温工作试验
按GB/T2423.1一2001中试验Ab规定的方法进行，在温度为（0土3)℃条件下，将传感器通电，稳定2h后，测定基本误差，以后每小时测定1次基本误差，测量3次，取其算术平均值作为测定值。5.13.2高温工作试验
按GB/T2423.2一2001中试验Bb规定的方法进行，在温度为（40土2)℃条件下，将传感器通电，稳定2h后，测定基本误差，以后每小时测定1次基本误差，测量3次，取其算术平均值作为测定值。5.14贮存温度试验
5.14.1低温购存试验
按GB2423.1一2001中试验Ab规定的方法进行，在温度为（0士2)℃条件下，持续时间为16h。传感器非包装，不通电，不进行中间检测。试验后，在试验箱中恢复到4.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差。
5.14.2高温存试验
按GB/T2423.2一2001中试验Bb规定的方法进行，在温度为（60土2）℃条件下，持续时间为16h：传感器非包装，不通电，不进行中间检测，试验后，在试验箱中恢复到4.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差。
5.15交变湿热试验
按GB/T2423.4一93中的试验Db规定的方法进行，在温度为（40士2）℃，相对湿度为（93士3）%条件下，持续时间为12d，传感器非包装，不通电，不进行中间检测，试验后，在4.2规定的条件下保持2h，进行绝缘电阻与工频耐压试验，再测定基本误差，并检查其外观。5.16振动试验
按GB/T2423.10一1995中的试验Fc规定的方法进行，严酷等级：扫频频率范围（10～150）Hz，加速度幅值为50m/s2，扫频循环次数为5次，传感器不包装，固定使用的传感器不通电，不进行中间检测，机载移动使用的传感器通电，进行中间检测，试验后，进行外观检查和测定基本误差5.17冲击试验
按GB/T2423.5一1995中试验Ea规定的方法进行，严酷等级：峰值加速度为500m/s，脉冲持续时间为（11士1）ms，3个轴线每个方向连续冲击3次（共18次），传感器不包装，固定使用的传感器不通6
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电，不进行中间检测；机载移动使用的传感器通电，进行中间检测，试验后，进行外观检查和测定基本误差。
跌落试验
按GB/T2423.8一1995中试验Ed规定的方法进行，严醋等级：跌落高度为0.5m，以正常使用方向自由落向平滑、坚硬的混凝土面上共两次，传感器不包装，不进行中间检测；试验后，进行外观检查，再测定基本误差。
5.19防爆试验
5.19.1传感器的防爆性能试验方法按GB3836.1一2000、GB3836.4一2000中规定的方法进行，由国家授权的防爆检验机构进行。
与本质安全性能有关的元件检查按GB3836.4一2000中7规定的方法进行，5.19.2
外壳防护性能试验按GB4208一93中规定的方法进行。5.19.3
塑料外壳表面绝缘电阻试验按GB3836.1一2000中23.4.7.8规定的方法进行。塑料外壳的阻燃性能试验按GB3836.1一2000附录E规定的方法进行。传感器火花点燃试验按GB3836.4一2000中10.110.4规定的方法进行；传感器与关联设5.19.6
备通过不低于2km的模拟电缆（或单芯截面积为1.5mm2的电缆；但应在该传感器的关联设备明细中，注明该种电缆的生产厂家及型号）连接，联机火花点燃试验按GB3836.4一2000中第10.110.4规定的方法进行。模拟电缆按MT/T772一1998附录A仿真，电缆模拟参数按R=12.8Q/km单芯、L=0.8mH/km单芯、C=0.06μF/km计算。5.19.7
最高表面温度按GB3836.4一2000中10.5条规定的方法进行。电气间隙和爬电距离的测量用游标卡尺进行测量。检验规则
检验分出厂检验和型式检验，检验项目见表5。5型式检验项目
检验项目
外观及结构检查
断电保护措施测试
遥控调校功能测试
显示值稳定性测定
基本误差测定
工作电压范围测试
传输距离试验
工作稳定性测定
响应时间测定
报警功能试验
绝缘电阻检测
介电强度试验
风速影响试验
试验要求条款
试验项目条款
出厂检验
型式检验
AQ6205—2006
检验项目
工作温度试验
贮存温度试验
交变湿热试验
振动试验
冲击试验
跌落试验
元件本质安全性能检查
外壳防护性能
表面绝缘电阻测试
外壳阻燃性能试验
火花点燃试验
最高表面温度测试
电气间隙与爬电距离测试
表5(续)
试验要求条款
试验项目条款
出厂检验
型式检验
注：表中“O”为检验项目，“一”为不检验项目，“※”绝缘电阻检测出厂检验只作常态，“”为抽检项目。6.1
出厂检验
应由制造厂质量检验部门逐台进行，检验合格并发给合格证后方可出厂。型式检验
有下列情况之一时，应进行型式检验：新产品试制定型鉴定或老产品转厂生产时；正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；正常生产的传感器每3年1次；
停产2年以上再次恢复生产时；
出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；国家有关机构提出要求时。
型式检验应由国家授权的检测检验机构负责进行。抽样
从出厂检验合格的传感器中按GB/T10111规定的方法进行，抽样基数不少于10台。抽样数量不少于3台。
6.2.4判定规则
受检传感器为3台。在检验中，如4.8、4.9、4.11.1、4.11.2、4.12、4.13、4.14、4.15、4.16、4.26.3、4.26.6、4.26.7中有一台项不合格，或其他项目中有2台项不合格，则判该批产品为不合格。如不包括4.8、4.9、4.11.1、4.11.2、4.12、4.13、4.14、4.15、4.16、4.26.3、4.26.6、4.26.7的其他项目中有一台项不合格则对全项目加倍复检，如仍有不合格，则判该批传感器为不合格。标志、包装、运输、使用说明书和贮存7
7.1标志
传感器的外壳明显处应设有“Ex”、“MA”标志和计量器具标志“CMC”。
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