资讯中心
News Center
AQ6205-2006 是我国煤矿用电化学式一氧化碳(CO)传感器的强制性安全标准,适用于煤矿井下固定安装、采用电化学式CO传感器、测量范围为(0~1000)×10⁻⁶ CO(体积分数)的固定式传感器(以下简称“传感器”)。该传感器作为矿井安全监控系统的核心组成部分,用于实时监测井下CO浓度,及时预警煤自燃、瓦斯爆炸等事故风险,保障矿井安全生产。标准规定的8项检测项目覆盖结构安全性、断电保护可靠性、遥控操作有效性、计量稳定性、精度准确性、电压适应性、响应及时性、报警有效性八大核心维度,是传感器出厂检验、型式检验、使用中检验及煤矿安全标志认证的核心依据,直接关系到井下CO浓度监测的精准性和安全防护的有效性。
1 外观及结构检查
1.1 检测目的
验证传感器的结构完整性、部件装配质量、外观标识规范性及防爆防护性能,确保设备无制造缺陷、部件无损坏缺失,外壳防护性能满足井下潮湿、粉尘、振动等恶劣环境要求,防爆结构符合煤矿安全规定,保障设备长期稳定运行。
1.2 检测对象
传感器整机及所有零部件,包括:外壳(含防爆结构)、CO传感器探头(含过滤装置)、显示屏、遥控接收装置、接线端子、报警指示灯、蜂鸣器、铭牌标识、安装固定部件、断电保护触发机构等。
1.3 检测设备与工具
• 标准放大镜(放大倍数≥5倍):用于观察细微结构、标识及传感器探头细节
• 钢直尺(精度≥1mm):用于测量部件尺寸、隔爆面间隙
• 扭矩扳手:用于检查防爆连接件紧固扭矩(符合 GB 3836 防爆标准要求)
1. 密封性能测试装置:用于验证外壳防尘防水性能(防护等级≥IP54)
○ 隔爆面粗糙度检测仪(可选):用于检测防爆面粗糙度是否符合要求
1.4 检测内容与要求
所有项目需全部满足以下要求:
○ 外观完整性
○ 外壳无裂纹、变形、凹陷,表面涂层均匀无剥落、锈蚀;防爆外壳的隔爆面无划痕、锈蚀,间隙和粗糙度符合防爆标准要求。
○ 显示屏无划痕、裂纹,显示清晰无缺笔、残影;遥控接收窗口无遮挡,接线端子接触良好无氧化。
2. 报警指示灯、蜂鸣器出声口完整,无缺失或堵塞;安装固定部件(支架、法兰等)强度满足使用要求。
○ 结构与装配质量
○ 所有连接件(螺钉、螺母、卡扣等)紧固可靠,无松动、缺失;防爆连接件的紧固扭矩符合产品技术文件要求。
○ CO传感器探头过滤装置完好无堵塞,探头防护网无变形、破损;探头与气路连接接口密封良好,无漏气风险。
3. 内部组件(拆解检验时)安装牢固,无虚焊、脱焊,线路布置整齐,无绝缘层破损;断电保护触发机构灵活无卡滞。
○ 标识规范性
○ 外壳需有清晰铭牌标识,包含产品名称、型号、生产厂家、出厂编号、制造日期、煤矿安全标志编号、测量范围(0~1000)×10⁻⁶ CO、报警点设定值、断电点设定值、防爆标志、防护等级、工作电压、输出信号类型等。
○ 显示屏需标注CO浓度单位(×10⁻⁶ 或 ppm)、报警标识(如“ALARM”)、断电标识(如“POWER OFF”)、电源状态标识。
1. 接线端子需有清晰的功能标识(如电源正负极、信号输出、报警输出、断电控制输出等)。
1.5 合格判定规则
2. 所有外观及结构检查项目均满足要求,判定合格。
3. 若存在外壳裂纹、防爆面损伤、传感器探头堵塞、断电机构卡滞、标识缺失等影响设备性能或防爆性能的缺陷,判定不合格。
• 若存在涂层轻微剥落、标识轻微模糊等不影响性能的缺陷,可要求修复后复检;修复后满足要求则判定合格。
2 断电保护措施测试
2.1 检测目的
验证传感器在CO浓度达到断电设定值或设备自身故障时的断电保护功能可靠性,确保能及时切断井下被控设备(如采煤机、掘进机等)的电源,防止事故扩大,保障作业人员生命安全。
2.2 检测对象
传感器的断电保护系统,包括CO浓度断电触发功能、故障断电保护功能、断电信号输出功能、断电状态显示功能及断电恢复功能。
2.3 检测设备与环境
• 核心设备
1. 标准CO校准气样:断电设定值附近3个浓度点(断电设定值×80%、断电设定值、断电设定值×120%,常见断电设定值为100×10⁻⁶ CO),精度等级≥0.2级
○ 气样校准装置:能稳定控制气样浓度,实现浓度缓慢调节
○ 万用表/数据采集器:用于检测断电控制信号输出状态(开关量或电流信号)
○ 模拟负载:与传感器断电输出接口匹配,用于验证断电控制能力
2. 检测环境
○ 温度20℃±5℃,相对湿度≤80%
○ 无强电磁干扰
3. 传感器通电预热≥30min,在新鲜空气中完成调零
2.4 检测内容与要求
○ CO浓度断电触发测试
○ 缓慢通入CO校准气样,逐步提高浓度至断电设定值,观察传感器断电保护功能触发情况:应及时输出断电控制信号,模拟负载正常断电;显示屏同步显示断电标识(如“POWER OFF”),声光报警同步启动。
○ 断电触发浓度与设定值的偏差≤±5×10⁻⁶ CO;触发响应时间≤5s。
4. 故障断电保护测试
○ 模拟传感器常见故障(如传感器探头断路、短路,电源电压异常),检查是否能触发故障断电保护:输出断电控制信号,显示屏显示故障代码,声光报警启动。
○ 故障断电触发响应时间≤10s,故障状态下断电信号持续有效。
1. 断电恢复测试
2. CO浓度断电后,缓慢降低气样浓度至断电设定值×80%(如100×10⁻⁶ CO降至80×10⁻⁶ CO),检查断电信号是否自动恢复,模拟负载正常通电,显示屏断电标识消失。
3. 故障断电后,排除故障并重启传感器,断电信号应恢复正常,设备进入正常测量状态。
• 断电信号可靠性测试
• 断电保护功能触发后,持续监测断电信号输出状态≥30min,信号无中断、无漂移,满足被控设备的断电控制要求。
2.5 合格判定规则
• CO浓度断电、故障断电功能均能正常触发,断电信号输出可靠,断电恢复符合要求,判定合格。
• 若存在断电点偏差超标、断电响应延迟、故障无断电保护、断电信号不稳定、断电无法恢复等任意一项问题,判定不合格。
3 遥控调校功能测试
3.1 检测目的
验证传感器遥控调校功能的可靠性和操作有效性,模拟井下现场无需断电开盖即可完成的调零、校准、报警点/断电点设定等操作,确保设备在运行过程中可便捷维护,避免开盖操作引发的防爆性能失效或瓦斯泄漏风险。
3.2 检测对象
传感器的遥控接收系统与调校功能逻辑,包括遥控器与传感器的通信距离、抗干扰能力,以及遥控调零、遥控校准、报警点/断电点遥控设定等功能。
3.3 检测设备与环境
1. 核心设备
○ 原厂配套遥控器:功能完整,电池电量充足
○ 标准CO校准气样:0×10⁻⁶(新鲜空气)、100×10⁻⁶、500×10⁻⁶ CO,精度等级≥0.2级
2. 气样校准装置:能稳定控制气样流量和浓度,适配传感器气路接口
○ 钢卷尺(精度≥1mm):用于测量遥控通信距离
○ 检测环境
○ 温度20℃±5℃,相对湿度≤80%
○ 无强电磁干扰、无CO气体
1. 传感器通电预热≥30min,处于正常工作状态
3.4 检测内容与要求
2. 遥控通信距离测试
3. 在无遮挡的环境下,将遥控器与传感器的遥控接收窗口对正,逐步增大两者间距,直至遥控信号失效。
1. 有效通信距离应≥10m(标准推荐值,若产品技术文件有更高要求,以产品文件为准)。
○ 在有效距离内,遥控操作响应及时,无延迟、无指令丢失现象;在有轻微遮挡(如薄钢板)的情况下,仍能正常通信。
○ 遥控调零功能测试
○ 向传感器通入新鲜空气(0×10⁻⁶ CO),待示值稳定后,使用遥控器发送调零指令。
2. 调零完成后,传感器示值应稳定在0×10⁻⁶ CO,示值偏差≤±1×10⁻⁶ CO。
○ 遥控校准功能测试
○ 分别向传感器通入100×10⁻⁶、500×10⁻⁶ CO标准气样,待示值稳定后,使用遥控器发送对应浓度点的校准指令。
○ 校准完成后,传感器示值与标准气样浓度的偏差应满足本标准5.5条的基本误差限值要求。
○ 报警点/断电点遥控设定测试
1. 使用遥控器分别设定报警点(如24×10⁻⁶ CO)和断电点(如100×10⁻⁶ CO)。
○ 通入标准气样验证设定值准确性,报警点偏差≤±2×10⁻⁶ CO,断电点偏差≤±5×10⁻⁶ CO。
3.5 合格判定规则
○ 遥控通信距离≥10m,调零、校准、报警点/断电点设定功能正常,示值及设定值偏差满足要求,判定合格。
2. 若存在通信距离不足、遥控指令无响应、调零/校准后示值偏差超标、设定值不准确等任意一项问题,判定不合格。
○ 轻微通信干扰问题(如特定角度下指令延迟)可调整遥控天线或接收窗口位置后复检,调整合格则判定合格。
4 显示值稳定性测试
4.1 检测目的
测定传感器在恒定CO浓度环境下(含零点、低浓度、中高浓度) 的示值稳定性,验证其在长时间连续工作时的测量精度,避免因示值漂移导致误报警、误断电或漏报警,确保全浓度范围监测数据的可靠性。
4.2 检测对象
传感器整机的长期测量稳定性,主要反映电化学式CO传感器的稳定性、信号处理电路的抗干扰能力,以及温度、压力补偿功能的有效性。
4.3 检测设备与条件
○ 核心设备
○ 标准CO校准气样:三个浓度点(0×10⁻⁶ 新鲜空气、100×10⁻⁶ 低浓度、500×10⁻⁶ 中高浓度),精度等级≥0.2级
3. 气样校准装置:能长时间稳定供气,流量控制在传感器规定的工作流量范围内
○ 秒表(精度≥0.1s):用于记录监测时间
▪ 数据记录仪(可选):用于自动记录示值变化
▪ 检测条件
▪ 环境温度:20℃±2℃
1. 相对湿度:≤75%
2. 大气压力:86~106kPa
○ 传感器通电预热≥30min,处于正常工作状态
4.4 检测步骤
○ 零点稳定性测试
1. 向传感器通入新鲜空气(0×10⁻⁶ CO),连续监测12h。
○ 每1h记录一次传感器示值,共记录13组数据(初始值+12次间隔值)。
○ 计算零点漂移量:ΔC₀ = 最大示值 - 最小示值
○ 低浓度稳定性测试
2. 向传感器通入100×10⁻⁶ CO标准气样,待示值稳定后,连续监测12h。
○ 每1h记录一次传感器示值,共记录13组数据。
○ 计算低浓度漂移量:ΔC₁ = 最大示值 - 最小示值
1. 中高浓度稳定性测试
○ 向传感器通入500×10⁻⁶ CO标准气样,待示值稳定后,连续监测12h。
2. 每1h记录一次传感器示值,共记录13组数据。
○ 计算中高浓度漂移量:ΔC₂ = 最大示值 - 最小示值
4.5 评定标准
○ 核心指标要求
3. 零点漂移量:≤±2×10⁻⁶ CO(12h内)
○ 低浓度漂移量(100×10⁻⁶ CO):≤±5×10⁻⁶ CO(12h内)
○ 中高浓度漂移量(500×10⁻⁶ CO):≤±10×10⁻⁶ CO(12h内)
4. 测试过程中,传感器无死机、重启、示值跳变等异常现象
○ 合格判定规则
1. 三个浓度点的漂移量均满足要求,且设备运行正常,判定显示值稳定性测试合格。
2. 若任意浓度点漂移量超标,或出现示值跳变等异常,需检查CO传感器、温度补偿电路,修复后复检;复检仍不合格则判定不合格。
5 基本误差测定
5.1 检测目的
测定传感器在全量程(零点、低浓度、中浓度、高浓度) 内的测量基本误差,验证其不同浓度段检测结果的准确性。基本误差是传感器的核心计量性能指标,直接反映设备是否符合矿井全浓度范围CO监测的精度要求,是设备能否投入使用的关键判定依据。
5.2 检测对象
传感器整机的全量程测量精度,涵盖电化学式CO传感器、信号处理电路、显示系统及温度压力补偿功能的综合性能。
5.3 检测设备与条件
○ 核心设备
○ 标准CO校准气样:需覆盖传感器全量程(0~1000)×10⁻⁶ CO,至少选取5个浓度点:0×10⁻⁶(新鲜空气)、50×10⁻⁶、200×10⁻⁶、500×10⁻⁶、1000×10⁻⁶ CO,气样精度等级≥0.2级
1. 气样校准装置:包含减压阀、流量计、气室,能稳定控制气样流量在传感器规定的工作流量范围内
○ 秒表(精度≥0.1s):用于控制气样稳定时间
○ 检测条件
○ 与显示值稳定性测试的环境条件一致
○ 传感器通电预热≥30min,在新鲜空气中完成调零
5.4 检测步骤
2. 校准气样测定
○ 依次将不同浓度的标准CO校准气样通入传感器气室,测试顺序按从低浓度到高浓度进行,避免高浓度气样残留影响低浓度测试结果。
○ 示值读取
○ 待示值稳定后(低浓度点通气时间≥5min,中高浓度点≥10min,满量程点≥15min),读取传感器的示值浓度(重复读取3次,取平均值)。
1. 气室清洗
○ 每个浓度点测试完成后,通入新鲜空气清洗气室≥10min(高浓度点清洗时间≥20min),再进行下一个浓度点的测试。
2. 基本误差计算
○ 基本误差公式:ΔC = C₁ - C₀
○ ΔC:基本误差(×10⁻⁶ CO)
▪ C₁:传感器示值浓度平均值(×10⁻⁶ CO)
▪ C₀:标准气样的实际浓度(×10⁻⁶ CO)
5.5 评定标准
3. 核心指标要求
传感器的基本误差需满足下表规定:
测量范围(×10⁻⁶ CO) | 基本误差限值(×10⁻⁶ CO) |
0~100 | ±5 或 ±5%示值(取绝对值较大者) |
100~500 | ±10% 示值 |
500~1000 | ±50 |
○ 合格判定规则
4. 所有测试浓度点的基本误差均满足上表限值要求,判定基本误差测定合格。
○ 若有1个浓度点的误差超标,需重新预热设备并更换标准气样复检;复检仍超标则判定计量性能不合格。
6 工作电压范围测试
6.1 检测目的
验证传感器在规定工作电压范围内的性能稳定性,模拟井下供电系统电压波动(如电网电压下降、电缆压降等)工况,确保传感器在电压波动范围内仍能正常工作,无示值漂移、功能故障、报警/断电异常。
6.2 检测对象
传感器整机的电压适应性,主要反映电源电路的稳压性能、信号处理电路对电压波动的耐受能力,以及报警/断电保护功能的电压适应性。
6.3 检测设备与条件
1. 核心设备
○ 直流稳压电源:输出电压范围覆盖传感器工作电压范围(通常为12~24V DC),精度≥±0.1V
○ 标准CO校准气样:100×10⁻⁶(低浓度)、500×10⁻⁶(中高浓度)CO,精度等级≥0.2级
○ 气样校准装置:能稳定控制气样流量
○ 万用表:用于测量传感器输入电压和输出信号
2. 检测条件
○ 与基本误差测定的环境条件一致
○ 传感器通电预热≥30min,在新鲜空气中完成调零
6.4 检测步骤
1. 工作电压范围确认
○ 查阅产品技术文件,确认传感器的额定工作电压和允许电压范围(如额定18V DC,允许范围12~24V DC)。
○ 电压上限测试
○ 将直流稳压电源输出电压调至允许电压上限(如24V DC),稳定供电≥10min。
○ 分别向传感器通入100×10⁻⁶和500×10⁻⁶ CO标准气样,待示值稳定后,记录示值与基本误差;检查传感器的显示功能、遥控功能、报警功能(若触发)、断电功能(若触发)、信号输出功能是否正常。
2. 额定电压测试
○ 将电源电压调至额定工作电压(如18V DC),重复步骤2的测试,作为参考基准。
○ 电压下限测试
1. 将电源电压调至允许电压下限(如12V DC),稳定供电≥10min。
○ 重复步骤2的测试,记录示值与基本误差,检查功能是否正常。
6.5 评定标准
2. 核心指标要求
○ 在允许电压范围内的任意电压值下,传感器均能正常工作,无死机、重启、功能异常或断电异常。
▪ 示值基本误差满足本标准5.5条的误差限值要求;报警功能(若测试浓度触发报警):报警点偏差≤±2×10⁻⁶ CO,声光报警正常;断电功能(若测试浓度触发断电):断电点偏差≤±5×10⁻⁶ CO,断电信号输出准确。
▪ 合格判定规则
▪ 电压上限、下限及额定电压下,传感器性能均满足要求,判定工作电压范围测试合格。
▪ 若某一电压点下出现功能异常、示值误差超标或断电异常,判定不合格。
7 响应时间测定
7.1 检测目的
测定传感器在低浓度、中高浓度段对CO浓度突变的响应速度,验证其在井下CO浓度快速升高时能否及时捕捉浓度变化并触发报警/断电,为作业人员撤离危险区域和设备断电保护争取时间。
7.2 检测对象
传感器整机的动态响应性能,主要反映电化学式CO传感器的灵敏度、信号处理电路的响应速度及气室的气流交换效率。
7.3 检测设备与条件
3. 核心设备
○ 标准CO校准气样:100×10⁻⁶(低浓度)、500×10⁻⁶(中高浓度)CO,精度≥0.2级
1. 气样校准装置:带快速切换阀,能实现新鲜空气与校准气样的快速切换,切换时间≤0.5s
2. 秒表(精度≥0.01s):用于记录响应时间
○ 检测条件
○ 与基本误差测定的环境条件一致
1. 传感器通电预热≥30min,在新鲜空气中完成调零
7.4 检测步骤
○ 低浓度上升响应时间测试
○ 将传感器探头接入气样校准装置,初始状态通入新鲜空气,示值稳定在0×10⁻⁶ CO。
○ 操作快速切换阀,将气路从新鲜空气快速切换为100×10⁻⁶ CO标准气样,同时启动秒表。
○ 观察传感器示值变化,当示值达到稳定值的90%(即90×10⁻⁶ CO)时,停止秒表,记录时间为低浓度上升响应时间。
2. 中高浓度上升响应时间测试
○ 初始状态通入新鲜空气,示值稳定后,快速切换为500×10⁻⁶ CO标准气样,同时启动秒表。
○ 当示值达到稳定值的90%(即450×10⁻⁶ CO)时,停止秒表,记录时间为中高浓度上升响应时间。
1. 重复测试
○ 低浓度、中高浓度上升响应时间各重复测试3次,每次测试间隔需通入新鲜空气清洗气室≥10min(高浓度测试后清洗≥20min)。
○ 取3次测试结果的平均值作为最终响应时间。
7.5 评定标准
2. 核心指标要求
○ 低浓度上升响应时间 ≤30s
○ 中高浓度上升响应时间 ≤40s
1. 合格判定规则
○ 低浓度、中高浓度上升响应时间均满足要求,判定响应时间测定合格。
○ 若任意一项响应时间超过限值,需检查传感器探头是否堵塞、传感器是否老化,修复后复检;复检仍不合格则判定不合格。
8 报警功能试验
8.1 检测目的
验证传感器在CO浓度达到报警设定值时的声光报警功能及信号输出可靠性,确保不同浓度段的报警点准确、报警信号清晰可辨,且能及时向矿井监控系统传输报警信号,避免CO超限漏报。
8.2 检测对象
传感器的报警系统,包括低浓度报警点设定、声光报警装置、报警信号输出功能及报警解除逻辑。
8.3 检测设备与条件
2. 核心设备
○ 标准CO校准气样:报警点附近3个浓度点(报警设定值×80%、报警设定值、报警设定值×120%,常见报警设定值为24×10⁻⁶ CO),精度≥0.2级
○ 气样校准装置:能稳定控制气样浓度,实现浓度缓慢调节
1. 声级计:量程30~130dB,精度≥±1dB,用于测量报警声强
○ 照度计:用于测量报警指示灯亮度
○ 万用表/数据采集器:用于检测报警信号输出状态
2. 检测条件
○ 环境噪声:≤60dB
○ 环境光线:≤50lx(模拟井下弱光环境)
3. 传感器通电预热≥30min,在新鲜空气中完成调零
8.4 检测步骤
○ 报警点设定确认
○ 查阅产品技术文件,确认低浓度报警设定值(如24×10⁻⁶ CO)及允许偏差(±2×10⁻⁶ CO)。
4. 报警触发试验
○ 缓慢通入CO校准气样,逐步提高浓度,观察示值变化。
○ 当示值达到报警设定值时,记录报警触发时的实际浓度,同时检查以下项目:
5. 声音报警:蜂鸣器应发出连续或间歇的报警声,声强在1m距离处 ≥85dB
○ 光报警:报警指示灯应发出红色闪烁光,亮度在1m距离处 ≥50cd/m²
○ 信号输出:向监控系统传输的报警信号(如开关量、4~20mA电流信号)应准确、及时,无延迟或丢失
○ 报警解除试验
○ 报警触发后,缓慢降低气样浓度,当示值降至报警设定值×80%(如24×10⁻⁶ CO降至19.2×10⁻⁶ CO)时,检查报警是否自动解除,声光报警停止,显示恢复正常测量状态。
5. 重复试验
○ 报警触发与解除过程重复测试3次,观察报警功能的一致性和稳定性;同时测试故障报警功能(如传感器探头故障),故障报警声强≥70dB,指示灯闪烁正常。
8.5 评定标准
○ 核心指标要求
○ 报警触发浓度与设定值的偏差≤±2×10⁻⁶ CO
○ 声强≥85dB(1m处),光强≥50cd/m²(1m处)
4. 报警解除及时,解除浓度符合设定要求
○ 3次重复试验无漏报、误报
○ 故障报警功能正常,声强≥70dB
5. 合格判定规则
○ 所有报警功能指标均满足要求,判定报警功能试验合格。
○ 若存在报警点偏差超标、声强/光强不足、报警无法解除、漏报/误报等任意一项问题,判定不合格。
通用检测质量控制要求
○ 环境控制
○ 所有计量性能检测(基本误差、响应时间、稳定性、工作电压范围)必须在标准温湿度、压力环境下进行。
○ 气路系统测试时,需使用干燥、清洁的气体,避免水分、油污进入传感器探头,影响电化学式CO传感器的性能。
○ 检测过程中需避免强电磁干扰,防止对遥控通信和信号处理电路造成干扰。
2. 设备校准
○ 标准CO校准气样需有计量检定证书,在有效期内使用;气样校准装置需定期校准,校准周期不超过12个月。
○ 声级计、照度计、秒表、直流稳压电源等辅助设备需定期计量,确保测量精度。
○ 遥控器需定期检查电池电量,确保遥控信号强度满足测试要求。
3. 人员资质
○ 检测人员需熟悉煤矿用电化学式CO传感器的工作原理和操作流程,具备煤矿安全仪器检测资质。
○ 计量性能检测操作人员需持计量检定员证,严格按照标准步骤进行测试和数据计算,重点关注气室清洗时间和示值稳定时间。
4. 记录与报告
○ 检测记录需包含传感器型号、出厂编号、校准气样浓度、试验环境、各项目实测数据及现象描述(重点记录断电保护触发情况、示值漂移等)。
○ 检测报告需明确判定结果(合格/不合格),对不合格项目需注明缺陷类型和处理建议(如更换CO传感器、优化断电控制电路等)。
5. 关键安全底线
○ 8项检测项目均为煤矿安全标志准入和设备使用的强制性项目,全部合格方可入井使用。
○ 基本误差、报警功能、断电保护措施、响应时间为否决项,任意一项不合格,设备严禁用于CO监测,需维修校准后重新检验。
○ 防爆结构完整性直接关系到设备的井下使用安全,若防爆面损伤或外壳裂纹,需立即报废处理,不得修复后使用。
2025-06-07
2025-12-15
2025-12-11
2025-12-23
