Назначение
Метанометры для горных машин МГМ-1 (далее по тексту - метанометры) предназначены для выдачи предупредительной сигнализации и отключения электропитания горной машины или подземной передвижной компрессорной станции (установки) при достижении предельно допускаемого значения объемной доли метана в атмосфере горной выработки.
Описание
Принцип действия метанометров - термохимический, основанный на беспламенном сжигании метана на рабочем элементе сенсора, с использованием мостового метода измерения. Сенсор питается от стабилизатора тока, широтно-импульсным модулятором. Появление метана приводит к изменению сопротивления рабочего резистора сенсора и разбалансировке мостовой схемы. Напряжение с диагонали моста, пропорциональное концентрации метана в контролируемой среде, поступает в микропроцессор, где измеряется, сравнивается с заданными значениями, и с выхода микропроцессора выдаются сигналы управления соответствующей сигнализацией.
Метанометры состоят из:
- защитного кожуха, который крепится к корпусу горной машины или подземной передвижной компрессорной станции (установки), и предназначен для размещения в нем переносного блока с целью защиты его от механических повреждений;
- переносного блока, который, состоит из метанометрического блока и блока питания, соединенных между собой специальным болтом.
Защитный кожух устанавливается и закрепляется на горной машине или передвижной подземной компрессорной станции (установки) и представляет собой металлический корпус, внутри которого установлен выключатель, содержащий два реле. Выключатель имеет контакты для соединения с переносным блоком и зажимы, к которым подключается кабель, соединяющий метанометр с горной машиной или компрессорной станцией (установкой).
Метанометрический блок состоит из пластмассового корпуса и двух крышек. В корпусе расположена плата и крепятся: сенсор, элементы световой (красный и зеленый индикаторы) и звуковой (звуковой излучатель) сигнализации, кнопка включения метанометра. Все эти элементы закрываются металлической крышкой с соответствующими отверстиями. Для переноски имеется ремень (ручка), который крепится этой же крышкой.
На нижней крышке размещены розетка соединителя, предназначенная для электрического соединения с блоком питания, и винт, закрывающий доступ к кнопке для настройки метанометра.
Блок питания содержит аккумуляторы с резисторами, обеспечивающими искробезопасность, вилку соединителя, предназначенную для электрического соединения с метанометрическим блоком, специальный болт для крепления метанометрического блока.
В нижней части блока питания имеются три контакта, предназначенные для электрического соединения с выключателем защитного кожуха. По этим контактам подаются сигналы для управления реле выключателя.
Метанометры выпускаются в двух модификациях:
- МГМ-1 М - метанометры, предназначенные для установки на комбайны и другие горные машины;
- МГМ-1.1М - метанометры, предназначенные для установки на передвижные компрессорные станции.
Метанометры имеют в своем составе энергонезависимую память, в которой ежеминутно сохраняются данные о текущем времени и содержании метана, а также обеспечивают возможность контроля, настройки и передачи данных в компьютер по беспроводной ближней связи.
Общий вид метанометров представлен на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки представлена на рисунке 2.
а) б)
а) - Метанометры МГМ-1М
б) - Метанометры МГМ-1.1М
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Программное обеспечение метанометров (далее по тексту - ПО) по аппаратному обеспечению является встроенным. ПО хранится в памяти микроконтроллера и предназначено для управления работой метанометров, сбора, обработки и передачи измерительной информации, выдачи сигналов управления и управлением работой сигнализации.
ПО устанавливается на предприятии-изготовителе в процессе изготовления.
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Конструкция метанометров исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. Метрологические характеристики метанометров нормированы с учетом влияния ПО.
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | МГМ-1М | МГМ-1.1М |
| Идентификационное наименование ПО | 6ПБ.367. 882-02Д2.кех | 6ПБ.367. 882-03Д2.Ьех |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x55BF | 0x1C35 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC16 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | МГМ-1М | МГМ-1.1М |
| Номинальное значение объемной доли метана, при котором срабатывает предупредительная сигнализация, % об. д. | 1,5 | 1,0 |
| Номинальное значение объемной доли метана, при котором происходит отключение электропитания, % об. д. | 2,0 | 1,0 |
| Пределы допускаемых основных абсолютных погрешностей срабатывания предупредительной сигнализации и отключения электропитания, % об. д. | ±0,20 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютных погрешностей срабатывания предупредительной сигнализации и отключения электропитания, в долях от пределов допускаемой основной погрешности: - от изменения температуры окружающей среды, на каждые 10 °С | 1,0 |
| - от изменения относительной влажности окружающей среды, на каждые 10 % | 1,0 |
| - от изменения пространственного положения метанометра на угол 90° от вертикальной оси в любом направлении | 0,5 |
| - от влияния содержания углекислого газа, до 2 % об. д. в анализируемой смеси | 1,0 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С | от +15 до +25 |
| - относительная влажность, % | от 30 до 80 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 10 |
| Время срабатывания, с, не более | 12 |
| Время непрерывной работы без перезарядки блока питания, ч, не менее | 10 |
| Время непрерывной работы без градуировки (стабильность), ч, не менее | 72 |
| Напряжение питания, В | от 2,2 до 2,6 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры, мм, не более: - защитного кожуха: | |
| - высота | 305 |
| - длина | 192 |
| - ширина | 74 |
| - переносного блока: | |
| - высота | 150,5 |
| - длина | 115 |
| - ширина | 55 |
| Масса, кг, не более: | |
| - защитного кожуха | 15,0 |
| - переносного блока | 1,5 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | от -10 до +40 |
| - относительная влажность при температуре +35 °С, %, | |
| не более | 100 |
| Средний срок службы, лет | 3 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 14000 |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015: | |
| - защитного кожуха | IP20 |
| - переносного блока | IP54 |
| Маркировка взрывозащиты: | |
| - защитного кожуха | PO Ex ia I Ma |
| - переносного блока | PO Ex ia I Ma X |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляр метанометров типографским способом, и на крышку метанометров гравировкой.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Кожух защитный | КЗМ-1.1 | 1 шт. |
| Блок метанометрический | МР-3 | 2 шт. (максимальное количество по договору) |
| Блок питания | БП-3 | 4 шт. (максимальное количество по договору) |
| Зарядное устройство | ЗУ-4 | 1 шт. |
| Комплект инструмента и принадлежностей | - | 1 комплект |
| Пульт программирования и паспорт | - | 1 комплект (по заявке потребителя) |
| Устройство считывания информации и паспорт | УСИ-1 | 1 комплект (по заявке потребителя) |
| Руководство по эксплуатации | 2ПБ.999.048 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | 2ПБ.999.048 ФО | 1 экз. |
| Методика поверки | ОЦСМ 086196-2019 МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ОЦСМ 086196-2019 МП «ГСИ. Метанометры для горных машин МГМ-1. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Омский ЦСМ» 02.12.2019 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава искусственной газовой смеси в воздухе (Л1г-П-1) ГСО 10599-2015: молярные доли метана 0,7; 1,2; 1,7; 2,2 %.
Допускается применения аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых метанометров с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в паспорт и (или) на свидетельство о поверке и на метанометры в соответствии с рисунком 2.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах, утвержденная приказом Росстандарта от 14.12.2018 г. №2664
ГОСТ 31610.0-2014 Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования ГОСТ Р 52350.29.1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов
ТУ 26.51.53-015-71064713-2019 Метанометры для горных машин. Технические условия
78656-20: Методика поверки ОЦСМ 086196-2019 МПСкачать3.6 Мб