1、中华人民共和国煤炭行业标准煤矿用超声波旋涡式风速传感器技术条件MT 4481995 1 主题内容与适用范围本标准规定了煤矿用超声波旋涡式风速传感器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于煤矿井下环境监测中使用超声波旋涡式风速传感器(以下简称传感器)。2 引用标准GB 191 包装储运图示标志GB 2423. 1 电工电子产品基本环境试验规程试验A，低温试验方法GB 2423. 2 电工电子产品基本环境试验规程试验Bz高温试验方法GB/T 2423.4 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 2423.5 电工电子产品基本环境试验规程试验Ea，冲击
2、试验方法GB 2423.8 电工电子产品基本环境试验规程试验Ed，自由跌落试验方法GB 2423. 10 电工电子产品基本环境试验规程试验Fc，振动(正弦试验方法GB 3836.1 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB 3836.3爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备GB 3836.4 爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备1GB/T 4942.2 低压电器外壳防护等级GB 10111 利用随机数般子进行随机抽样方法MT/T 408 煤矿用直流稳压电源3 术语超声波旋涡式风速传感器superSOnlC vortex sensor 根据卡曼涡街原理利用超声波束被旋涡调制量的变化来测量
3、风速的传感器。4 技术要求4. 1 产品应符合本标准要求，并按经规定程序批准的图样及技术文件制造。4.2 工作条件z温度。40.C, 相对湿度:豆豆98%(25.C)，大气压力，801l0kPa。4.3 贮存温度为4060.C。4. 4 传感器必须采用本质安全型的防爆结构且满足GB3836. 1、GB3836. 3, GB 3836.4中的有关规定。中华人民共和国煤炭工业部1996-03-08批准1996一08-01实施312 MT 448-1995 4. 5 电源2应符合MT/T408的要求。4.6 输出信号制式。应选用如下信号制式z电流，DC15mA(优选)，420mA(负载电阻。500m
4、。频率，515日z，2001000Hz(脉冲宽度大于0.3ms)。数字编码:传输速率为300，600，1200，2400，4800，9600b/s，电平不小于3Vo4.7 传感器外壳应有适合井下安装条件的悬挂或支撑结构g转换部分应具有专用悬挂结构。4.8 传感器外壳防护性能应符合GB4942.2中IP54防护等级要求。4.9 传感器用电缆的截面积应不大于1.5mm2;传感器的传输距离应不小于lkm。4. 10 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)绝缘漆。4. 11 传感器应以m/s表示测量值，当采用数字式指示器
5、指示测量数值时，其分辨率应为O.lm/s。4.12 测量范围，0.415m/s， O. 525m/so 4.13 基本误差在测量范围为O.415m/s时应不超过士O.3m/s, 0. 525m/s时应不超过士0.4m/s。4. 14 在O40C范围内，风速敏感元件中翅声波的工作频率波动量应不大于士3kHz0 4.15 传感器经稳定性试验后.其漂移最应符合4.13的规定。4.16 传感器经贮存温度试验后，应符合4.13的规定。4. 17 传感器经湿热试验后，应符合4.13的规定。4.18 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4.13的规定。4.19 传感器经冲击试验后，应无损
6、坏痕迹，接插件和零部件无松动脱落e并符合4.13的规定。4.20 传感器经跌落试验后，接插件、零部件应无松动脱落;并符合4.13的规定。5 试验方法5. 1 环境条件z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，1535C, 相对湿度，45%75%; 大气压力，86106kPao5. 2 基本误差测定。5. 2. 1 设备、仪器za. 风i同风速范围，0.225m/s; b 风洞工作段气流不均匀度不大于1.5%，不稳定性不大于0.5%, 风洞试验段水力直径应大于250mm，同时大于传感器置于风流中部件水力半径的5倍$d. 皮托管系数1.0040. 998，偏差不大于0.5
7、%; e. 微压汁的允许误差不大于土0.8Pa，f. 动槽式水银气压t十测量范围为811l0(107)kPa，准确度为土40Pa，g 标准温度汁的测量范围为050C，分度值应不大于0.2C。5.2.2 测定步骤ga. 将转换器部分固定在风洞试验段中部，并使其风流通道轴线与风洞轴线平行，其不平行度应小于5度。b. 测取试验环境参数，并按式(1)计算空气密度j J:i MT 448-1995 民3.483X 10-手. . . . .,. . ., ( 1 ) 式中，p一一空气密度，kg/m, 户大气压力，Pa;T 干空气温度，(t+273)k，t为摄氏度。C. 在每台传感器试验期间，环境温度波动
8、应不大于士1C.d. 按表1选择测点。风洞风速应由低向高逐渐增高，待风流稳定在测点规定的风速后，测取微压计数值、传感器指示值和输出信号值，取连续3次测值的算术平均值作为该风速测点的测定结果。表1m/s 测量范围测点0.3-15 0.4 3 6 9 12 15 0.5-20 O. 5 4 8 12 16 20 5.2.3 误差计算ga. 真实风速按式(2)计算g刊出EH. . . ( 2 ) 式中，v 真实风速，m/s;p 风流空气密度，kg/m, 户-一一微压计读数，Pa;E一-皮托管系数。b. 测量误差按式(3)计算2Av=叫-v，.(3 ) 式中z叫一一某测点的指示值或输出信号值换算成的风
9、速值，m/sJ叫一一真实风速值，m/s。5. 3 工作频率波动z将传感器放在调温箱内，在20C条件下保持施，测量超声波敏感元件的工作频率儿，然后分别在OC和40C各保持2h后，测量超声波敏感元件的工作频率f;按下式计算频率的波动量。频率波动量按式(4)计算sA=f;-f. . . . . . .( 4 ) 5.4 稳定性试验s传感器连续运行7d，每24h测定10m/s风速3次，取其平均值。5.5贮存温度试验。5. 5. 1 低温贮存试验g按GB2423. 1中试验Ab方法进行。在温度为40士3C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5.1规定的
10、条件下保持施，再测定基本误差。5.5.2 高温贮存试验s按GB2423.2中试验Bb方法进行。在温度为+60士2C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5.1规定的条件下保持2h，再测定基本误差。5.6 湿热试验:按GB2423. 4中试验Db方法进行.温度为40士2C，相对湿度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5.1规定的条件下恢复约，再测定基本误差。5.7 振动试验g314 MT 448-1995 按GB2423. 10中试验Fc方法进行。严酷等级=扫频频率范围10-150Hz.:!Jn速
11、度幅值为50m/s 振动次数为5次。传感器不包装，不通电，不进行中间检测.试验后进行外观检查，再测定基本误差。5.8 冲击试验g按GB2423. 5中试验Ea方法进行。严酷等级g峰值加速度为500m/s.脉冲持续时间为11士lms，3个轴线每个方向连续冲击3次(共18次).传感器不包装，不通电，不进行中间检测。试验后进行外观检查，再测定基本误差。5.9 跌落试验g按GB2423.8中试验Ed方法进行。严酷等级s跌落高度为O.5m，以正常使用方向自由落向平滑、坚硬的混凝土面上共2次。传感器非包装，不通电，不进行中间检测.试验后进行外观检查，再测定基本误差。5.10 4.10-4.14每项试验后，
12、检查性能前，允许重新校准传感器.5.11 传感器的防爆性能试验方法按GB3836.1、GB3836. 3和GB3836.4的规定，由授权的防爆检验机构进行。6检验规则6. 1 出厂检验6. 1. 1 应由制造厂质量检验部门逐台进行，被验合格并发给合格证后方可出厂。6. 1. 2 出厂检验项目见表206.2 型式检验6. 2. 1 有下列情况之一时，应进行型式检验z8. 新产品或老产品转厂生产试制定型鉴定时，b. 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2年1次，d 停产2年以上再次恢复生产时，e. 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时，t 国家质量监督
13、检验机构提出要求时.6.2.2 型式检验项目见表206.2.3 型式检验应由国家授权的质量监督检验机构负责进行。6.3抽样从出厂检验合格的传感器中按GB10111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。6.4 判定规则受检传感器为3台。在检验中，如4.12、4.13利4.14中有1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4.12、4.13和4.14的其他项目中有1台项不合格则对全项目加倍复检，如仍有不合格，则如j该批产品为不合格。315 MT 448-1995 表2序号技术要求条款出厂检验1 4. 4 2 4.10 。3 4.13 。4 4. 1
14、4 。5 4. 15 。6 4. 16 7 4. 17 8 4. 18 9 4. 19 10 4.20 注，0表示必须进行的项目。7 标志、包装、运输、贮存7. 1 标志7. 1. 1 传感器的外壳明显处应设有Ex、MA和计量器具标志。7. 1. 2 传感器的铭牌上应有下列内容g8. 产品型号和名称;b. 有上角有Ex标志sC. 防爆标志pd 防爆检验合格证编号ge. 煤矿安全标志编号;1 制造计量器具许可证编号sg. 关联设备型号，h. 主要技术参数， 防护等级gj 制造厂名称;k 出厂编号或日期。7. 1. 3 包装标志=a 发货标志应符合有关运输规定pb. 作业标志应符合GB191的规定。7.2 包装7. 2. 1 包装应采用复合防护包装类型，具有防雨、防湖、防尘、防振能力。7. 2. 2 包装箱内应有下列文件=316 型式检验。MT 448-1995 a. 产品合格证pb. 产品使用说明书pc. 装箱单。7.3 运输包装好的产品应适于公路、铁路、水路、航空运输。7.4 贮存应存放在通风良好无腐蚀性气体的库房内。附加说明g本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会提出。本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会气体检测救护设备分会归口。本标准由煤炭科学研究总院抚顺分院负责起草。本标准主要起草人缪亚新。本标准委托煤炭科学研究总院抚顺分院负责解释。317
