隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,雖然煤礦行業(yè)在能源應(yīng)用的占比有所下降,但是需求總量確實(shí)逐年增長(zhǎng)。煤礦行業(yè)提供的能源主要用作電廠、化工、鋼鐵、運(yùn)輸、鍋爐等行業(yè),可以說煤炭行業(yè)已經(jīng)深入我們國家的各行各業(yè)。為保證生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、使用環(huán)節(jié)的安全,因此需要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的瓦斯爆炸、毒性氣體泄漏防爆等危險(xiǎn)氣體進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控。
圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪
瓦斯其實(shí)是吸附在煤層中的一種非常規(guī)天然氣,又稱為煤層氣,其主要成分和天然氣一樣,均為甲烷(CH4),是一種非常潔凈、高效、優(yōu)質(zhì)、安全的能源。
煤礦瓦斯爆炸的三要素是足夠的瓦斯?jié)舛?、氧含量和火源。瓦斯爆炸及隨之而來的燃燒大量消耗氧氣、瓦斯等氣體,形成空氣負(fù)壓區(qū)。此時(shí),外界的空氣、煤層中的瓦斯大量向負(fù)壓區(qū)補(bǔ)充,只要井下有火源,到一定濃度就會(huì)再次爆炸。 越爆炸,新鮮空氣、瓦斯的補(bǔ)充速度越快;氣體補(bǔ)充速度越快,越容易形成新的爆炸條件。理論上說,只要煤礦井下火源不滅,就存在連續(xù)發(fā)生很多次爆炸的可能?;茨弦患颐旱V就曾經(jīng)連續(xù)爆炸1000多次。
瓦斯排放到空氣中則造成嚴(yán)重的大氣污染。煤層氣的溫室效應(yīng)是二氧化碳的22倍,對(duì)臭氧層的破壞是一氧化碳的7倍。我國每年因采煤向大氣排放的煤層氣高達(dá)194億立方米,煤炭行業(yè)每年因此耗去的排污費(fèi)超過10億元人民幣。然而,如果在煤礦開采前開發(fā)煤層氣,可降低70%的瓦斯?jié)舛?。這就大大提高了煤礦生產(chǎn)的安全性,減小了生產(chǎn)成本。同時(shí)國家相關(guān)單位制定了相應(yīng)的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn),并有國家煤礦安標(biāo)辦及相應(yīng)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的宣貫、和產(chǎn)品驗(yàn)收和檢驗(yàn)。
煒盛科技MP-4甲烷燃?xì)鈧鞲衅?/span>
甲烷傳感器用于礦用儀器儀表方面,必須首先滿足井下安全生產(chǎn)的規(guī)程,但較其他普通傳感器又必須有如下主要特點(diǎn):具有自動(dòng)調(diào)零功能;標(biāo)??煽啃愿?,性能更穩(wěn)定,使用更簡(jiǎn)單方便;采用高分辨率的單片機(jī),測(cè)量的數(shù)值均準(zhǔn)確可靠并具有自動(dòng)穩(wěn)零功能;可選擇的調(diào)試菜單結(jié)構(gòu),方便調(diào)試,操作簡(jiǎn)單?,F(xiàn)有的甲烷傳感器普遍存在著功耗較大、功能單一、精確度不高的缺點(diǎn),而且采用模擬電路技術(shù),造成系統(tǒng)的抗干擾能力和智能化程度都很低。因此,研制便于攜帶、多功能、高精度和抗干擾能力強(qiáng)的高可靠性甲烷檢測(cè)儀具有很大的應(yīng)用價(jià)值。
甲烷傳感器在煤礦安全檢測(cè)系統(tǒng)中用于煤礦井巷,采掘工作面、采空區(qū)、回風(fēng)巷道、機(jī)電峒室等處連續(xù)監(jiān)測(cè)甲烷濃度,當(dāng)甲烷濃度超限時(shí),能自動(dòng)發(fā)出聲、光報(bào)警,可供煤礦井下作業(yè)人員,甲烷檢測(cè)人員,井下管理人員等隨身攜帶使用,也可供上述場(chǎng)所固定使用。
不過需要注意的是,氣體傳感器,特別是催化燃燒式氣體傳感器,都有一定的有效期。需要定期合理的對(duì)傳感器或模塊進(jìn)行校準(zhǔn)與維護(hù),才能讓它的效果達(dá)到最大,另外合理的安裝設(shè)置傳感器或模塊也能提高的監(jiān)測(cè)效果。所以,礦井下的傳感器安裝設(shè)置的合理性很重要,定期校驗(yàn)和檢定也必須嚴(yán)格按照有關(guān)的計(jì)量檢定規(guī)程嚴(yán)格進(jìn)行。
煒盛科技的MP-4甲烷可燃?xì)怏w傳感器(燃?xì)鈧鞲衅鳎烊粴鈧鞲衅鳎┎捎枚鄬雍衲ぶ圃旃に?,在微型Al2O3陶瓷基片的兩面分別制作加熱器和金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏層,封裝在金屬殼體內(nèi)。當(dāng)環(huán)境空氣中有被檢測(cè)氣體存在時(shí)傳感器電導(dǎo)率發(fā)生變化。該氣體的濃度越高,傳感器的電導(dǎo)率就越高。采用簡(jiǎn)單的電路即可將這種電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。
煤礦井中常用的甲烷傳感器有半導(dǎo)體的、催化燃燒的、紅外的、電化學(xué)的,而半導(dǎo)體氣體傳感器鑒于它的高性價(jià)比、高靈敏度、高響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn),依然占據(jù)工業(yè)和民用在甲烷檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)上的很大一塊市場(chǎng)。