隨著經濟的快速發(fā)展,雖然煤礦行業(yè)在能源應用的占比有所下降,但是需求總量確實逐年增長。煤礦行業(yè)提供的能源主要用作電廠、化工、鋼鐵、運輸、鍋爐等行業(yè),可以說煤炭行業(yè)已經深入我們國家的各行各業(yè)。為保證生產、加工、運輸、使用環(huán)節(jié)的安全,因此需要對各個環(huán)節(jié)的瓦斯爆炸、毒性氣體泄漏防爆等危險氣體進行檢測、監(jiān)控。
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瓦斯其實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、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,形成空氣負壓區(qū)。此時,外界的空氣、煤層中的瓦斯大量向負壓區(qū)補充,只要井下有火源,到一定濃度就會再次爆炸。 越爆炸,新鮮空氣、瓦斯的補充速度越快;氣體補充速度越快,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。淮南一家煤礦就曾經連續(xù)爆炸1000多次。
瓦斯排放到空氣中則造成嚴重的大氣污染。煤層氣的溫室效應是二氧化碳的22倍,對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194億立方米,煤炭行業(yè)每年因此耗去的排污費超過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的安全性,減小了生產成本。同時國家相關單位制定了相應的監(jiān)控標準,并有國家煤礦安標辦及相應的檢測機構進行相應標準的宣貫、和產品驗收和檢驗。
煒盛科技MP-4甲烷燃氣傳感器
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的規(guī)程,但較其他普通傳感器又必須有如下主要特點:具有自動調零功能;標??煽啃愿?,性能更穩(wěn)定,使用更簡單方便;采用高分辨率的單片機,測量的數(shù)值均準確可靠并具有自動穩(wěn)零功能;可選擇的調試菜單結構,方便調試,操作簡單?,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,而且采用模擬電路技術,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的高可靠性甲烷檢測儀具有很大的應用價值。
甲烷傳感器在煤礦安全檢測系統(tǒng)中用于煤礦井巷,采掘工作面、采空區(qū)、回風巷道、機電峒室等處連續(xù)監(jiān)測甲烷濃度,當甲烷濃度超限時,能自動發(fā)出聲、光報警,可供煤礦井下作業(yè)人員,甲烷檢測人員,井下管理人員等隨身攜帶使用,也可供上述場所固定使用。
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。需要定期合理的對傳感器或模塊進行校準與維護,才能讓它的效果達到最大,另外合理的安裝設置傳感器或模塊也能提高的監(jiān)測效果。所以,礦井下的傳感器安裝設置的合理性很重要,定期校驗和檢定也必須嚴格按照有關的計量檢定規(guī)程嚴格進行。
煒盛科技的MP-4甲烷可燃氣體傳感器(燃氣傳感器,天然氣傳感器)采用多層厚膜制造工藝,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體氣敏層,封裝在金屬殼體內。當環(huán)境空氣中有被檢測氣體存在時傳感器電導率發(fā)生變化。該氣體的濃度越高,傳感器的電導率就越高。采用簡單的電路即可將這種電導率的變化轉換為與氣體濃度相對應的輸出信號。
煤礦井中常用的甲烷傳感器有半導體的、催化燃燒的、紅外的、電化學的,而半導體氣體傳感器鑒于它的高性價比、高靈敏度、高響應速度等優(yōu)點,依然占據(jù)工業(yè)和民用在甲烷檢測和報警系統(tǒng)上的很大一塊市場。