400-1818-932


资讯中心

News Center


10MT/T704-2008 煤矿用携带型电化学式氧气测定器
发布时间: 2026-01-05 | 分享到:

MT/T 704-2008 是我国煤矿用携带型电化学式氧气(O₂)测定器的行业技术标准,适用于煤矿井下作业人员携带使用、采用电化学式传感原理、测量范围为 0~25% O₂(体积分数)的便携式测定器(以下简称测定器)。该设备核心作用是实时监测作业人员周边氧气浓度,预警通风不良、瓦斯突出、火灾等引发的缺氧或富氧风险,是保障井下人员个体生命安全的关键防护装备。标准规定的7项检测项目覆盖通用性能合规性、结构安全性、电源可靠性、计量准确性、环境适应性、响应及时性、报警有效性七大核心维度,是测定器出厂检验、型式检验、使用中检验及煤矿安全标志认证的核心依据,直接关系到井下个体氧气浓度监测的可靠性和应急防护的有效性。

1  一般检查

1.1 检测目的

验证测定器基本功能的完整性和操作的便捷性,确保设备在通电后能正常启动、运行,按键操作有效,显示清晰,无基础功能故障,满足井下携带使用的基本操作要求。

1.2 检测对象

测定器整机的基础功能与操作性能,包括电源启动、按键响应、显示功能、声光提示、自检功能等。

1.3 检测设备与工具

• 秒表(精度≥0.1s):用于记录启动时间和响应时间

• 万用表(精度≥±0.1V):用于测量电池电压

• 清洁软布:用于擦拭测定器表面及传感器探头

1.4 检测内容与要求

1. 电源启动测试

○ 安装充足电量的电池(或充满电的充电电池),按下电源键,测定器应在5s内正常启动,无死机、卡顿现象;启动后进入正常测量界面,显示当前氧气浓度值。

○ 关闭电源键,测定器应在3s内正常关机,无异常断电或数据丢失现象(若有数据存储功能)。

○ 按键响应测试

○ 依次操作所有功能按键(电源键、调零键、校准键、背光键等),按键回弹灵活无卡滞,每一次按键操作均能被测定器正确识别,响应时间2s

2. 按键功能与标识一致,无功能错乱(如调零键触发校准功能)现象。

○ 显示功能测试

○ 显示屏显示清晰,无缺笔、残影、模糊现象;亮度均匀,在强光(≥1000lx)和弱光(≤50lx)环境下均能清晰识别显示内容。

○ 显示内容包含当前O₂浓度值、单位(% O₂)、电池电量标识、报警标识(若有)、背光状态标识等。

3. 自检功能测试(若有)

○ 启动设备自检功能,测定器应自动检测传感器、电池、显示屏、声光报警等部件,自检完成后显示自检正常或对应代码;若存在故障,应显示清晰的故障代码并触发报警。

○ 基础功能兼容性

○ 开启背光功能,背光亮度可调,开启后不影响测定器的测量精度和电池续航(连续背光工作≥4h)。

1. 若有数据存储功能,存储的历史数据可正常查阅、删除,无数据损坏或丢失现象。

1.5 合格判定规则

2. 所有一般检查项目均满足要求,判定合格。

3. 若存在启动失败、按键无响应、显示模糊缺笔、自检故障等影响基础使用的问题,判定不合格。

• 若存在按键轻微卡顿、背光亮度略低但不影响识别等轻微缺陷,可要求修复后复检;修复后满足要求则判定合格。

2  外观及结构

2.1 检测目的

验证测定器的结构完整性、部件装配质量、外观防护性能及防爆安全性能,确保设备耐冲击、耐磨损,外壳防护满足井下潮湿、粉尘、碰撞等恶劣环境要求,防爆结构符合煤矿安全规定,保障设备携带使用过程中的安全性和可靠性。

2.2 检测对象

测定器整机及所有零部件,包括:外壳(含防爆结构)、电化学式O₂传感探头(含透气膜、防护网)、显示屏、按键、电池仓、充电接口、挂扣/背夹、铭牌标识等。

2.3 检测设备与工具

• 标准放大镜(放大倍数≥5倍):用于观察传感探头透气膜、细微结构及标识

1. 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)

○ 落锤冲击试验装置(冲击质量0.5kg,落高1m):用于验证外壳抗冲击性能

○ 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

2.4 检测内容与要求

所有项目需全部满足以下要求:

2. 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,无影响防爆性能的缺陷。

○ 显示屏无划痕、裂纹;按键无磨损、变形;传感探头透气膜无破损、污染、脱落,防护网无变形、堵塞。

3. 电池仓盖、充电接口防护盖闭合紧密,开启灵活;挂扣/背夹强度满足使用要求,承重≥5kg时无变形、断裂。

○ 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,拆卸后重装仍能保持防爆性能。

○ 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;电池接触良好,无接触不良导致的供电不稳现象。

4. 外壳抗冲击性能:经0.5kg落锤1m高度冲击后,外壳无裂纹、变形,设备仍能正常工作,防爆性能未受影响。

○ 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、测量范围(0~25% O₂、报警设定值、防爆标志、防护等级、电池额定电压、执行标准(MT/T 704-2008)等。

1. 显示屏需标注O₂浓度单位(% O₂)、报警标识(如“ALARM”);按键旁需有清晰功能标识(如调零”“校准)。

2. 传感探头旁需标注氧气传感器及探头型号;电池仓内需标注电池极性(“+”“-”)。

2.5 合格判定规则

3. 所有外观及结构检查项目均满足要求,判定合格。

• 若存在外壳裂纹、防爆面损伤、传感探头透气膜破损、标识缺失等影响设备性能或防爆安全的缺陷,判定不合格。

• 若存在涂层轻微剥落、按键轻微磨损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。

3  电源及充电功能

3.1 检测目的

验证测定器电池性能的可靠性和充电功能的稳定性,确保电池续航满足井下作业时间要求,充电过程安全可控,无过充、过放、过热现象,保障设备在井下连续工作的供电需求。

3.2 检测对象

测定器的电池组(或充电电池)、充电电路、电源管理系统,包括电池容量、续航时间、充电电流、过充保护、过放保护等。

3.3 检测设备与条件

• 核心设备

• 电池容量测试仪:精度≥±1%

1. 专用充电器(原厂配套):输出电压、电流符合产品技术文件要求

○ 万用表:精度≥±0.1V±0.1A

○ 温度记录仪:量程0~80℃,精度≥±0.5℃

2. 标准O₂校准气样:20.9% O₂(标准空气),精度等级≥0.2

○ 检测条件

○ 环境温度:20℃±5℃

○ 相对湿度:≤80%

○ 测定器通电预热≥30min,处于正常工作状态

3.4 检测内容与要求

1. 电池性能测试

2. 电池容量:充电电池的实际容量应不低于额定容量的90%(如额定2000mAh,实际容量≥1800mAh)。

3. 续航时间:充满电后,测定器连续正常工作(开启背光,每30min触发一次报警)时间8h(符合煤矿井下一个作业循环时间要求)。

1. 过放保护:当电池电压降至欠压阈值时,测定器应自动显示欠压提示并触发报警,随后自动关机,无电池过放导致的损坏现象。

○ 充电功能测试

○ 充电电流:使用原厂充电器充电时,充电电流应稳定在产品技术文件规定范围内(如0.2~0.5C),无电流骤升骤降现象。

○ 充电时间:从欠压状态充满电的时间6h;充电过程中,电池温度45℃,无过热、鼓包、漏液现象。

2. 过充保护:当电池充满电后,充电器应自动切断充电电流或转入涓流充电模式,无过充导致的电池损坏现象。

○ 电源稳定性测试

○ 电池电压在额定工作范围内波动时,测定器的测量基本误差满足本标准4.5条要求,无示值漂移、功能异常。

○ 更换备用电池后,测定器能正常启动,无需重新调零即可进入正常测量状态,示值偏差≤±0.1% O₂

3.5 合格判定规则

○ 电池容量、续航时间、充电功能、电源稳定性均满足要求,判定合格。

1. 若存在电池容量不足、续航时间<8h、充电过热、过充/过放保护失效等问题,判定不合格。

○ 若充电时间略长于规定值但≤8h,且其他性能正常,可要求优化充电电路后复检;修复后满足要求则判定合格。

4  基本误差和零点漂移

4.1 检测目的

测定测定器在全量程内的测量基本误差长时间工作的零点漂移量,验证其计量准确性和稳定性。基本误差反映设备不同浓度段的测量精度,零点漂移反映设备长时间工作的基线稳定性,两者共同决定设备能否准确监测井下氧气浓度变化。

4.2 检测对象

测定器整机的计量性能,涵盖电化学式O₂传感探头、信号处理电路、显示系统及温度补偿功能的综合性能。

4.3 检测设备与条件

○ 核心设备

2. 标准O₂校准气样:需覆盖全量程(0~25% O₂,至少选取5个浓度点:0%(高纯氮气)、5%10%20.9%(标准空气)、25% O₂,精度等级≥0.2

○ 高纯氮气(99.999%):用于调零和零点漂移测试

○ 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测定器规定范围内(通常为50~200mL/min

○ 秒表(精度≥0.1s):用于控制气样稳定时间和监测时间

3. 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℃

▪ 相对湿度:≤75%

▪ 大气压力:86~106kPa

1. 测定器充满电,通电预热≥30min,在高纯氮气环境中完成调零

4.4 检测步骤

4.4.1 基本误差测定

2. 调零操作

○ 向测定器通入高纯氮气(0% O₂),通气时间≥10min,待示值稳定后进行调零,调零后示值应稳定在0.0% O₂±0.1% O₂

○ 校准气样测定

1. 依次将不同浓度的标准O₂校准气样通入测定器气室,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≥10min,中高浓度点≥15min25% O₂≥20min),读取测定器的示值浓度(重复读取3次,取平均值)。

○ 气室清洗

2. 每个浓度点测试完成后,通入高纯氮气清洗气室≥15min25% O₂点清洗时间≥25min),再进行下一个浓度点的测试。

○ 基本误差计算

○ 基本误差公式:ΔC = C₁ - C₀

1. ΔC:基本误差(% O₂

○ C₁:测定器示值浓度平均值(% O₂

2. C₀:标准气样的实际浓度(% O₂

4.4.2 零点漂移测定

○ 初始零点记录

○ 调零完成后,继续通入高纯氮气,待示值稳定后,记录初始零点示值(C₀₀)。

3. 长时间监测

○ 保持高纯氮气持续通气,测定器连续工作12h,每1h记录一次零点示值(共13组数据)。

○ 零点漂移计算

4. 零点漂移量:ΔC₀ = 最大零点示值 - 最小零点示值

○ 零点漂移率:γ₀ = (ΔC₀ / C₀₀) × 100%C₀₀≠0时)

4.5 评定标准

1. 基本误差限值

测量范围(% O₂

基本误差限值(% O₂

0~5

±0.2

5~25

±4% 示值(相对误差)

2. 零点漂移限值

○ 12h零点漂移量 ±0.1% O₂

○ 测试过程中,测定器无死机、重启、示值跳变等异常现象

1. 合格判定规则

○ 所有浓度点基本误差满足限值要求,且零点漂移量≤±0.1% O₂,判定合格。

○ 若任意浓度点误差超标或零点漂移量超标,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。

5  工作位置变动

5.1 检测目的

验证测定器在不同工作姿态下的测量稳定性,模拟井下作业人员携带测定器时的各种姿态(如正立、倒立、倾斜、晃动),确保设备在位置变动时无示值漂移、功能异常,保障测量数据的准确性。

5.2 检测对象

测定器整机的姿态适应性,主要反映气室结构设计的合理性、传感探头的抗晃动性能及信号处理电路的稳定性。

5.3 检测设备与条件

○ 核心设备

○ 标准O₂校准气样:20.9% O₂(标准空气),精度等级≥0.2

2. 气样校准装置:能稳定控制气样流量,且可随测定器一起调整姿态

○ 角度尺(精度≥1°):用于测量测定器的倾斜角度

○ 秒表(精度≥0.1s):用于记录姿态稳定时间

○ 振动试验台(可选):用于模拟井下晃动工况

1. 检测条件

○ 与基本误差测定的环境条件一致

2. 测定器充满电,通电预热≥30min,通入20.9% O₂标准气样,示值稳定后开展测试

5.4 检测内容与要求

○ 静态姿态变动测试

○ 依次将测定器调整为以下姿态,每种姿态保持≥5min,待示值稳定后记录示值:

▪ 正立姿态(传感器探头向下,与水平面垂直)

▪ 倒立姿态(传感器探头向上,与水平面垂直)

3. 倾斜姿态(与水平面成30°60°90°夹角,共6个倾斜方向)

○ 每种姿态下的示值与正立姿态示值的偏差±0.1% O₂

4. 动态晃动测试(模拟携带工况)

○ 手持测定器,以1~2/的频率缓慢晃动(晃动幅度±30°),持续晃动≥10min

1. 晃动过程中,测定器示值波动幅度±0.2% O₂,无死机、报警异常现象。

○ 振动适应性测试(可选)

○ 将测定器固定在振动试验台上,设置振动频率10~50Hz,振幅0.1mm,振动时间≥30min

○ 振动过程中,测定器示值偏差≤±0.2% O₂,振动结束后设备能正常工作,无部件松动、功能异常。

5.5 合格判定规则

○ 静态姿态变动和动态晃动测试中,示值偏差均满足要求,判定合格。

2. 若存在某一姿态下示值漂移超标、晃动过程中死机或报警异常等问题,判定不合格。

○ 若轻微倾斜姿态下示值偏差略超标但≤±0.15% O₂,且其他姿态正常,可要求优化气室结构后复检;修复后满足要求则判定合格。

6  响应时间

6.1 检测目的

测定测定器在低浓度、中浓度段O₂浓度突变的响应速度,验证其在井下氧气浓度快速变化(如进入缺氧区域、通风系统恢复)时能否及时捕捉浓度变化并触发报警,为作业人员采取应急措施争取时间。

6.2 检测对象

测定器整机的动态响应性能,主要反映电化学式O₂传感探头的灵敏度、透气膜的气体交换效率及信号处理电路的响应速度。

6.3 检测设备与条件

○ 核心设备

1. 标准O₂校准气样:5%(低浓度)、20.9%(中浓度,标准空气)O₂,精度≥0.2

○ 高纯氮气(0% O₂):用于初始状态清洗

○ 气样校准装置:带快速切换阀,能实现高纯氮气与校准气样的快速切换,切换时间≤0.5s

○ 秒表(精度≥0.01s):用于记录响应时间

○ 检测条件

2. 与基本误差测定的环境条件一致

○ 测定器充满电,通电预热≥30min,在高纯氮气环境中完成调零

6.4 检测步骤

○ 低浓度上升响应时间测试

1. 将测定器接入气样校准装置,初始状态通入高纯氮气,示值稳定在0.0% O₂

○ 操作快速切换阀,将气路从高纯氮气快速切换为5% O₂标准气样,同时启动秒表。

2. 观察测定器示值变化,当示值达到稳定值的90%(即4.5% O₂)时,停止秒表,记录时间为低浓度上升响应时间

○ 中浓度上升响应时间测试

▪ 初始状态通入高纯氮气,示值稳定后,快速切换为20.9% O₂标准气样,同时启动秒表。

▪ 当示值达到稳定值的90%(即18.81% O₂)时,停止秒表,记录时间为中浓度上升响应时间

▪ 重复测试

▪ 低浓度、中浓度上升响应时间各重复测试3次,每次测试间隔需通入高纯氮气清洗气室≥15min

3. 3次测试结果的平均值作为最终响应时间。

6.5 评定标准

○ 核心指标要求

1. 低浓度上升响应时间 30s

2. 中浓度上升响应时间 20s

○ 合格判定规则

○ 低浓度、中浓度上升响应时间均满足要求,判定响应时间测定合格。

1. 若任意一项响应时间超过限值,需检查传感探头透气膜是否堵塞、电解液是否失效,修复后复检;复检仍不合格则判定不合格。

7  报警功能

7.1 检测目的

验证测定器在O₂浓度达到报警设定值时的声光报警功能及报警精度,确保在井下高噪声、弱光线环境中,作业人员能及时发现氧气浓度异常风险,采取撤离或防护措施。报警功能包括缺氧报警(常见设定值≤18.0% O₂)和富氧报警(常见设定值≥23.5% O₂),具体报警类型根据产品设计确定。

7.2 检测对象

测定器的报警系统,包括报警设定值存储、浓度识别逻辑、声光报警装置、报警解除逻辑。

7.3 检测设备与条件

○ 核心设备

○ 标准O₂校准气样:报警设定值附近3个浓度点(以缺氧报警18.0% O₂为例:16.2%18.0%19.8% O₂),精度≥0.2

○ 气样校准装置:能稳定控制气样浓度,实现浓度缓慢调节

○ 声级计:量程30~130dB,精度≥±1dB,符合GB/T 3785.1标准要求

2. 照度计:量程0~1000cd/m²,精度≥±5cd/m²

○ 钢卷尺(精度≥1mm):用于测量测试距离

○ 检测条件

1. 声级测量环境:环境噪声≤60dB,无回声干扰

○ 光强测量环境:环境光线≤50lx(模拟井下弱光环境)

○ 测定器充满电,通电预热≥30min,在高纯氮气环境中完成调零

7.4 检测内容与要求

2. 报警精度测试

○ 确认测定器报警设定值(如缺氧报警18.0% O₂、富氧报警23.5% O₂)。

○ 缓慢通入O₂校准气样,逐步接近报警设定值,当测定器触发声光报警时,记录实际报警浓度(Cₐ)。

1. 报警值与设定值的差值:ΔCₐ = |Cₐ - Cₛ| ≤±0.3% O₂Cₛ为报警设定值)。

○ 报警触发响应时间5s,无延迟触发或漏报现象。

○ 声光报警性能测试

2. 声级强度:将声级计置于测定器正前方1m处,麦克风高度与蜂鸣器出声口一致,实测声级85dB;各方向声级差值≤±5dB

○ 光信号:报警指示灯为红色闪烁光,闪烁频率1~2Hz;将照度计置于测定器正前方1m处,实测亮度50cd/m²,视觉可识别性强。

○ 报警解除测试

1. 报警触发后,缓慢调节气样浓度至报警设定值的安全侧(如缺氧报警后,将浓度升至18.5% O₂),当浓度达到报警解除阈值(通常为设定值±0.2% O₂)时,报警应自动解除,声光信号停止。

○ 故障报警测试(若有)

○ 模拟传感器故障、电池欠压、气路堵塞等故障,测定器应触发故障报警,显示故障代码,声光报警信号与浓度报警信号有明显区别(如声级略低、光信号颜色不同)。

7.5 评定标准

2. 核心指标要求

○ 报警值与设定值差值≤±0.3% O₂,报警触发响应时间≤5s

○ 声级强度≥85dB1m处),光信号为红色闪烁光,亮度≥50cd/m²1m处)

3. 报警解除及时,故障报警功能正常(若有)

○ 合格判定规则

○ 所有报警功能指标均满足要求,判定合格。

4. 若存在报警点偏差超标、声级不足、光亮度不够、报警无法解除等任意一项问题,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、零点漂移、响应时间)必须在标准温湿度、压力环境下进行,避免极端环境影响电化学式传感探头的性能。

5. 气路系统测试时,需使用干燥、清洁的气体,避免水分、油污进入传感探头,防止透气膜堵塞或电解液污染。

○ 声级和光信号测量需在规定的环境条件下进行,避免环境噪声和光线干扰测试结果。

○ 设备校准

○ 标准O₂校准气样、高纯氮气需有计量检定证书,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、万用表、电池容量测试仪等辅助设备需定期计量,确保测量精度。

5. 专用充电器需定期检查输出电压和电流稳定性,避免充电异常影响电池性能。

○ 人员资质

○ 检测人员需熟悉煤矿用携带型电化学式氧气测定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。

○ 记录与报告

4. 检测记录需包含测定器型号、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(重点记录报警触发浓度、声级光强值、零点漂移量等)。

○ 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(如更换传感探头、优化电源管理电路等)。

○ 关键安全底线

5. 7项检测项目均为煤矿安全仪器使用的强制性项目,全部合格方可入井使用。

○ 基本误差、零点漂移、响应时间、报警功能为否决项,任意一项不合格,设备严禁用于氧气浓度监测,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。

 

联系我们
电话:400-1818-932
邮箱:info@fosunfowa.com
微信:fosunfowa
地址:上海市万芳路515号A座