Назначение
Метанометры для горных машин МГМ-1 (далее - метанометры) предназначены для выдачи предупредительной сигнализации и отключения электропитания горной машины при достижении предельно допускаемого значения объёмной 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. Работа метанометров осуществляется аппаратнопрограммным способом с использованием микропроцессора. Сенсор питается стабильным током от стабилизатора тока, управляемого микропроцессором, с использованием широтно-импульсной модуляции.
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 и переносного блока (метанометрический блок и блок питания).
Защитный кожух устанавливается и закрепляется на комбайне (горной машине) 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.
Конструктивно 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 сдвигающаяся ручка, которая крепится этой же крышкой. На нижней крышке размещены розетка соединителя, предназначенная для электрического соединения с блоком питания, и окно кнопки для калибровки 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.
Уровень РО взрывозащиты метанометра обеспечивается следующими видами взрывозащиты:
- «i» с уровнем искробезопасной электрической цепи «ia» по ГОСТ 30852.10-2002;
- специальным «s» - по ГОСТ 30852.0-2002, ГОСТ 22782.3-77;
- маркировка взрывозащиты на кожухе и метанометрическом блоке «РО Exias I»;
- маркировка взрывозащиты на блоке питания «PO ExiaI».
В зависимости от функционального назначения метанометры имеют следующие модификации:
МГМ-1, МГМ-1М - для комбайнов и других горных машин
МГМ-1.1, МГМ-1.1М - для передвижных компрессорных станций.
Модификации МГМ-1М, МГМ-1.1М имеют в своём 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.
Внешний вид и схема пломбирования метанометров представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид и схема пломбирования
Метанометры предназначены для работы в шахтах опасных по взрыву газа или пыли на добычных или проходческих комбайнах и других горных машинах, в соответствии с «Правилами безопасности в угольных шахтах» (ПБ 05-618-03).
Программное обеспечение
Внутреннее программное обеспечение записано в микроконтроллере и предназначено для сбора данных, их обработки, выдачи сигналов управления и управлением работы сигнализации .
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Основная программа | 6ПБ.367.882Д2±ех | 1.0 | 0x4DAB | CRC16 |
| 6ПБ.367.882-01Д2.Нех | 1.0 | 0x25A6 | CRC16 |
| 6ПБ.367.882-02Д2.Нех | 1.0 | 0x55BF | CRC16 |
| 6ПБ.367.882-03Д2.Нех | 1.0 | 0x1C35 | CRC16 |
Примечание - Допускается замена программного обеспечения на более новую версию
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «A» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики метанометров
приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное значение объемной доли метана, при котором выдается сигнал, %: - для комбайнов и других горных машин (МГМ-1, МГМ-1М) - управления отключением электропитания горной машины (далее - сигнал отключения ГМ) - предупредительной сигнализации - для передвижных компрессорных станций (МГМ-1.1, МГМ-1.1М ) - управления отключением и предупредительной сигнализации (далее - сигнал отключения КС) | 2,0 1,5 1,0 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности срабатывания метанометра, % объемной доли метана | ±0,2 |
| Пределы допускаемых дополнительных погрешностей срабатывания метанометра, в долях пределов допускаемой основной абсолютной погрешности: - от изменения температуры окружающей среды от (20±5) °С до (5-35) °С на каждые 10 °С - от изменения относительной влажности окружающей среды от 80 до 100 % при температуре 35 °С на каждые 10 % - от изменения скорости движения метано-воздушной смеси до 8 м/с на каждые 4 м/с - от влияния содержания углекислого газа в объемных долях до 2 % в анализируемой смеси | 1,0 1,0 0,7 1,0 |
| Коэффициент возврата исполнительного устройства, не менее | 0,9 |
| Уровень звукового давления на расстоянии 0,5 м от метанометра при срабатывании звуковой сигнализации, дБ, не менее | 70 |
| Номинальное напряжение питания, В | 2,4 |
| Напряжение срабатывания сигнала разряда батареи, В | 2,0±0,1 |
| Время задержки после срабатывания сигнализации разряда батареи до отключения питания, мин | 3,0±0,3 |
| Время прогрева, мин, не более | 10 |
| Время срабатывания, с, не более | 15 |
| Время непрерывной работы (стабильность), ч, не менее | 72 |
| Время непрерывной работы без перезарядки блока питания, ч , не менее | 10 |
| Масса, кг, не более - переносного блока - защитного кожуха | 1,0 12,0 |
| Габаритные размеры, мм, не более - переносного блока - защитного кожуха | 150,5x115,0x55,0 350,0x170,0x80,0 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 14000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 3 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, % | от 5 до 35 до 100 % |
Метанометры обеспечивают сигнал отключения ГМ или КС, сигнал включения внешней звуковой сигнализации и световую и звуковую сигнализации: о включении питания метанометров; предупредительную; о неисправности цепей сенсора; об исправности метанометров (тест исправности); о разряде батареи.
Метанометры выдерживает воздействие газовой перегрузки с объёмной долей метана 3,2 % в течение 2 часов. Метанометры обеспечивает однозначность получаемой информации.
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляр метанометров типографским способом, и на крышку метанометров гравировкой.
Комплектность
В комплект поставки входят:
кожух защитный
метанометрический блок
блок питания
руководство по эксплуатации 2ПБ.999.048 РЭ
формуляр 2ПБ.999.048 ФО
зарядное устройство ЗУ-1.1
комплект инструмента и принадлежностей
пуль программирования и паспорт на пульт
устройство считывания информации УСИ-1
и паспорт на УСИ-1
1 шт.;
2 шт.;
4 шт.;
1 экз.;
1 экз.;
1 комплект;
1 комплект;
по заявке потребителя;
по заявке потребителя.
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой поверки, изложенной в Приложении А руководства по эксплуатации 2ПБ.999.048 РЭ и утвержденной ГЦИ СИ ФГУП СНИИМ 25.10.2004 г.
В перечень основного поверочного оборудования входят:
- ГСО-ПГС №№ 3905-87; 4272-88.
Сведения о методах измерений
Метод измерения - прямой. Принцип работы метанометров приведен в документе 2ПБ.999.048 РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 24032-80 «Приборы шахтные газоаналитические. Общие технические требования. Методы испытаний»
ГОСТ 30852.0-2002 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования»
ГОСТ 30852.10-2002 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i»
ГОСТ 22782.3-77 «Электрооборудование взрывозащищённое со специальным видом взрывозащиты . Технические требования и методы испытаний»
ГОСТ Р 52350.29.1-2010 «Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы.
Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов»
ТУ 4215-015-71064713-2004 «Метанометры для горных машин
МГМ-1.Технические условия».
Рекомендации к применению
- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта
