Шахтные метонометры

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

По дисциплине		Измерение и контроль при обеспечении безопасности горных работ
	.

 

Москва 2011г.

 

 

Шахтные метонометры

 

Метанометры непрерывного действия, предназначенные для автоматического контроля содержания метана в рудничном воздухе, защитного отключения электропитания шахтного оборудования и выдачи сигналов при достижении предельно допускаемых значений объемной доли метана или при резком его нарастании; на неавтоматические метанометры эпизодического действия, предназначенные для контроля содержания метана в горных выработках, а также на метанометрические части комбинированных приборов или совмещенных с шахтным оборудованием различного назначения.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ  ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Метанометры следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

1.2. Диапазон показаний  в объемных долях метана должен  быть 2,5 % и более и устанавливаться  в стандартах или технических  условиях на метанометр конкретного типа.

1.3. Верхний предел диапазона  измерений в объемных долях  метана (СН₄) должен быть 2,5 %.

Примечание. Допускаются и большие верхние пределы диапазона измерения при наличии метода градуировки и поверки.

1.4. Объемная доля метана, при котором срабатывает исполнительное  устройство автоматического метанометра, следует нормировать в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа в соответствии с «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

Чувствительность и пороги срабатывания аварийных сигналов должны быть регулируемыми с помощью  специального инструмента.

1.5. Предел допускаемой  основной абсолютной погрешности  метанометров в объемных долях метана не должен быть более 0,2 %.

Настройка порога срабатывания при регулировке метанометра не должна отличаться от нормированного значения порога более чем на половину основной погрешности.

Примечание. При верхнем пределе диапазона измерения, превышающем 2,5 % объемной доли метана, предел допускаемой основной приведенной погрешности метанометров не должен быть более 10 %.

1.6. Класс точности встраиваемого  или присоединяемого при помощи  специального разъема измерительного  прибора должен быть не менее  чем в три раза выше класса  точности метанометра, установленного как указано в ГОСТ 8.401.

1.7. Стационарные метанометры, предназначенные для выдачи информации в общешахтные системы телемеханики, должны иметь электрический сигнал по ГОСТ 26.011.

1.8. Неисправности функциональных цепей электрических схем автоматических метанометров [первичный преобразователь - блок питания (кроме переносных), первичный преобразователь, линия связи] должны вызывать срабатывание исполнительных устройств стационарных или переносных метанометров.

1.9. Стабильность показаний  (срабатывания) автоматических метанометров должна характеризоваться временем непрерывной работы без применения ручного корректирования, в течение которого изменение показаний (срабатывания) не должно превышать предела допускаемой основной абсолютной погрешности.

1.10. Вариация показаний  автоматических метанометров не должна превышать предела допускаемой основной погрешности.

1.11. Коэффициент возврата  исполнительного устройства автоматического  метанометра следует нормировать в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа и выбирать из ряда: 0,8; 0,9; 0,95.

1.12. Метанометры должны соответствовать требованиям п. 1.5, 1.9 - 1.11 при соблюдении следующих условий:

а) температура окружающего  воздуха (20 ± 5) °С;

б) относительная влажность  окружающего воздуха 30 - 80 %;

в) атмосферное давление (101,1 + 3,3) кПа [(760 + 25) мм рт. ст.];

г) отклонения напряжения питания  для автоматических метанометров с питанием от сети переменного тока не должны превышать ± 2 % номинального значения напряжения. Для метанометров с питанием от автономных источников в стандартах или технических условиях на метанометры конкретного типа должно быть указано номинальное значение напряжения + 5 %;

д) отклонения частоты питания для автоматических метанометров с питанием от сети переменного тока частотой 50 Гц не должны превышать ± 1 % номинального значения;

е) состав и параметры  анализируемого газа должны соответствовать  номинальным значениям и допускаемым  отклонениям, не увеличивающим погрешность  более чем на 20 % нормируемого значения, принятым при градуировке и указанным  в стандартах или технических  условиях на метанометр конкретного типа;

ж) отсутствие механических воздействий.

 

 

1.13 Рабочие условия  эксплуатации

1.13.1. Температура окружающей  среды 5 - 35 °С.

Примечания:

1. Климатические исполнения  и категорию размещения метанометров следует нормировать в соответствии с требованиями ГОСТ 15150, но для работы при заданных в настоящем стандарте температуре и влажности окружающей среды.

1.13.2. Атмосферное давление 87,8 - 119,7 кПа (660 - 900 мм рт. ст.).

1.13.3. Относительная влажность  окружающего воздуха до 100 % при  температуре 35 °С.

1.13.4. Содержание углекислого  газа в объемных долях до 2 %.

1.13.5. Скорость движения  газовоздушного потока до 8 м/с.

1.13.6. Изменение пространственного  положения переносного метанометра или датчика стационарного метанометра в любом направлении от вертикальной оси не должно превышать:

90° - для метанометров индивидуального контроля и метанометров, встраиваемых в добычные и проходческие машины;

30° - для остальных метанометров.

1.13.7. Требования к воздействию  механических факторов в зависимости  от назначения метанометров следует нормировать в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа по ГОСТ 14254, ГОСТ 17516 и ГОСТ 16962, а для метанометров с встроенными измерительными приборами - с учетом требований, предъявляемых к измерительным приборам.

1.13.8. Запыленность атмосферы  для автоматических метанометров не должна быть более, г/м³:

2,5 - для встраиваемых в добычные и проходческие машины;

2 - для индивидуального  контроля;

1 - для остальных метанометров, в том числе и эпизодического действия.

1.13.9. Для автоматических метанометров изменения напряжения питающей сети - от 0,85 до 1,1 номинального значения напряжения.

1.14. Дополнительные погрешности  следует нормировать раздельно  для каждого из влияющих факторов, вызывающих изменение показаний  (срабатывания), превышающее 20 % основной  погрешности, по п. 1.13 в долях предела допускаемой основной абсолютной погрешности в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа.

1.14.1. Значения частных  дополнительных погрешностей следует  выбирать с таким расчетом, чтобы  значение суммарной квадратической дополнительной погрешности не превышало удвоенного значения предела допускаемой основной абсолютной погрешности. Частные дополнительные погрешности следует нормировать для части интервала рабочих условий, определяемой условиями при градуировке и ее нормируемым значением.

Примечание. При значении верхнего предела диапазона измерения более 2,5 % объемной доли метана или при отклонении рабочих условий от нормированных в п. 1.13 значение суммарной квадратической погрешности должно нормироваться в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа.

1.15. Состав метановоздушной смеси (МВС) или поверочной газовой смеси (ПГС), служащих для градуировки и контроля характеристик метанометра, и предельно допускаемые изменения каждого из неизмеряемых компонентов в смесях или в исходном газе, используемом для получения МВС, следует нормировать в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа. Объемная доля метана в смеси не должна превышать 50 % нижнего предела взрываемости.

1.15.1. Предельно допускаемое  содержание неизмеряемых компонентов в градуировочной МВС не должно вызывать дополнительную погрешность метанометра, превышающую 0,2 предела допускаемой основной абсолютной погрешности метанометра.

1.16. Время прогрева автоматических  метанометров следует устанавливать в стандартах или технических условиях на метанометры конкретного типа. Время прогрева не должно превышать значений, указанных ниже:

10 мин - для метанометров, практически не требующих предварительного прогрева;

60 мин - для метанометров с предварительным прогревом.

1.16.1. Время прогрева метанометров эпизодического действия следует устанавливать в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа, причем оно не должно превышать 1 мин.

1.17. Предел допускаемой  абсолютной динамической погрешности  для автоматических метанометров подгруппы МС2 не должен превышать удвоенного значения предела допускаемой основной абсолютной погрешности.

1.18. Допускаемое значение  времени срабатывания автоматических  метанометров различных групп не должно превышать значений, указанных в табл. 2.

 

 

 

Таблица 2

Обозначение группы	Назначение метанометра	Обозначение подгруппы	Назначение метанометра по быстродействию	Время срабатывания, с, не более
				по объемной доле метана	по скорости нарастания объемной доли метана
МП	Метанометры переносные, предназначенные для работы в шахтах, опасных по газу и пыли	МП1	Неиспользуемые в качестве быстродействующих	20	-
		МП2	Используемые в качестве быстродействующих	4	4,0 (при скорости 0,5 % в 1 с)
МС	Метанометры стационарные, предназначенные для использования в качестве средств газового контроля и отключения электроэнергии	МС1	Неиспользуемые в качестве быстродействующих	15	-
		МС2	Используемые в качестве быстродействующих	0,8	2,0 (при скорости 0,5 % в 1 с)

Для метанометров эпизодического действия, использующих тепловой принцип измерения, следует нормировать время измерения, значение которого необходимо указывать в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа.

1.20. Метанометры, основанные на термохимическом принципе измерения, должны выдерживать без ухудшения метрологических характеристик газовую перегрузку. Метанометр должен обеспечивать однозначность получаемой информации.

Значение объемной доли метана при газовой перегрузке, продолжительность  его воздействия и время восстановления работоспособности метанометров следует нормировать в стандартах или технических условиях на метанометры конкретного типа.

Примечание. Для индивидуальных и групповых метанометров допускается обеспечение однозначности показаний путем получения информации только о превышении верхнего предела рабочего диапазона метанометра.

1.21. Переносные метанометры, кроме метанометров эпизодического действия, питаемые от автономных источников, должны быть оборудованы устройством для контроля напряжения питания с предупредительным сигналом о разряде аккумуляторов.

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности срабатывания сигнализации о разряде аккумуляторов  блока питания не должен превышать  основную погрешность и должен устанавливаться  в стандартах или технических  условиях на метанометр конкретного типа.

Примечание. Если по требованию заказчика стационарные метанометры комплектуются встроенными аккумуляторами, то они должны подавать сигналы в случае снижения напряжения питания ниже допустимого уровня.

1.22. Переносные метанометры, а также первичные преобразователи стационарных метанометров должны иметь уровень взрывозащиты РО. Электрические цепи метанометров, совмещенные с головным светильником, должны быть искробезопасными уровня Иа. Термоэлементы первичных преобразователей должны быть искробезопасными уровня Иа или иметь специальный вид взрывозащиты по п. 1.22.2 настоящего стандарта. Допускается для метанометров, совмещенных с шахтным головным светильником, уровень взрывозащиты, соответствующий уровню взрывозащиты головного светильника. Взрывонепроницаемая оболочка должна отвечать требованиям

 

1.22.1. Оболочки метанометров должны иметь степень защиты от внешних воздействий не ниже IP54 по ГОСТ 14254, кроме первичных преобразователей, степень защиты которых устанавливают в стандартах или технических условиях на метанометр конкретного типа.

1.22.2. Уровень взрывозащиты РО термоэлементов первичных преобразователей метанометров должен быть обеспечен специальным видом взрывозащиты, который достигается ограничением температур нагрева до безопасных значений, поддержанием искробезопасного тока в цепи питания и применением средств, препятствующих прониканию угольной пыли к нагретой поверхности термоэлементов и повышению температур за счет интенсификации газообмена.