甲烷传感器原理及应用、安装标准，煤矿井下甲烷传感器调校标准
甲烷俗称瓦斯，甲烷气体的浓度检测是煤矿安全监测监控系统中的重中之重，矿用甲烷传感器一直是煤矿安全监测监控领域的研究热点。
甲烷传感器类型
1.NDIR类型甲烷传感器：利用非分散红外技术测量甲烷气体的浓度，准确度高，但价格比较高。
2.电化学类型甲烷传感器：通过电化学反应测量甲烷气体的浓度，响应速度快，但存在氧化还原电位的变化，导致响应不稳定的问题。
3.气敏型甲烷传感器：利用甲烷气敏材料对气体浓度的变化敏感，具有响应速度快、体积小、价格低廉的优点，但准确度还需提高。
4.光纤型甲烷传感器：基于光纤激光光谱技术，利用甲烷气体和激光光谱的相互作用产生的光谱信号测量甲烷气体的浓度，具有高精度、高灵敏度等特点，但价格较高。
5.红外吸收型甲烷传感器：基于红外吸收原理测量甲烷气体的浓度，响应时间较快，但准确度不如NDIR甲烷传感器高。
甲烷传感器原理及应用
甲烷传感器用于空气中甲烷浓度的检测，当浓度超过预置报警值时会发出声光报警信号，以提醒用户及时采取安全措施，防止爆炸及中毒事故发生，从而保障生命、财产安全。
应用场景
甲烷检测采用催化燃烧原理的甲烷传感器，其原理是：利用甲烷在载体催化元件上发生氧化燃烧，产生热量并引起电阻值的变化，然后利用转换电路实现甲烷浓度值的测量。选用MJC4/3．0L型甲烷传感器，其检测元件和补偿元件配对组成电桥的2个臂，遇到瓦斯等可燃性气体时检测元件电阻升高，桥路输出电压变化，该电压变量随其他浓度增大而呈正比例增大，补偿元件起参比及温湿度补偿作用，路桥输出电压呈线性，响应速度快，具有良好的可重复性，元件工作稳定，可靠。传感器信号采集及调理电路如下图所示，通过更改电位器R1的阻值更改电路的放大倍数，使输出的电压范围在0～2．5 V之间。
甲烷传感器安装标准（位置）
1、采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10m~15m处应设置甲烷传感器。
2、矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。
3、兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器。
4、采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10m~15m处应设置甲烷传感器。
5、井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器。
6、封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。
7、封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。
8、地面瓦斯抽放泵站内必须在室内设置甲烷传感器。
9、井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。
10、抽放泵输入管路中应设置甲烷传感器。利用瓦斯时，应在输出管路中设置甲烷传感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，输出管路中也应设置甲烷传感器。
煤矿井下甲烷传感器调校标准
1、调校前准备工作：
⑴、向矿调度电话汇报，征得矿调度同意后方可开始调校。
⑵、调校前电话通知监控机房，将待调校传感器测点名称更改为：“调校”字样，待集团公司上传网页上测点出现“调校”时方可进入下道工序。
⑶、将气瓶垂直于巷道底板放致好(流量调节阀朝上，瓶体朝下)。⑷、将待调校传感器取下放至巷道底板，检查甲烷传感器外观是否完好，并清理表面及气室周围积尘，打开进气罩遮挡片。
2、调校零点：
⑴、将空气瓶导气管与传感器气室连接，注意连接要保证紧密不漏气。
⑵、用遥控器将传感器调至显示“数字1”档。
⑶、缓慢打开空气瓶开关，缓慢调整流量调节阀，使气瓶压力表显示压力数值在0～3兆帕之间。再调节流量计，使流量稳定在0.2L/min（低浓传感器）或0.1L/min（高低浓传感器）刻度上。
⑷、持续通入空气样时间大于90秒后，待传感器显示值稳定后方可进行调零工作。
⑸、用遥控器调整零点，温度较高地点零值控制在0.02%CH4，温度较低地点零值控制在0.03%CH4，防止负漂。
⑹、调零结束后，用遥控器保存零点，然后关闭空气瓶开关，保证闸阀关闭严密，然后准备进入下道工序，在此过程中，通向传感器气室的导气管不要拔出。
3、调校精度：
⑴、测试报警值和断电值
①、用遥控器将传感器调至显示“数字2”档。
②、首先缓慢打开甲烷气瓶开关，使气瓶压力表显示压力数值在0～3兆帕之间。缓慢调整流量调节阀，先用小流量向传感器气室缓慢通入校准气样，使传感器显示值缓慢上升，在此过程中，观察报警值和断电值是否符合要求，并注意在传感器显示值上升到报警值和断电值时，是否发出声光报警和现场是否断电。③、报警值和断电值误差不超过±0.05%CH4，若超差则重新校准一次，若两次误差都超过±0.05%CH4，则对该传感器进行更换后重新调校。
⑵、校准精度
报警值和断电值测试完成后把流量调节到0.2L/min（低浓传感器）或0.1L/min（高低浓传感器）刻度上，持续时间大于90秒，待传感器显示稳定后，记录显示值，然后用遥控器将传感器显示值调整至与标准气样浓度相一致，并使其测量值稳定显示60秒后无变化，方可用遥控器保存精度，调校结束。
⑶、测试复电功能
调校结束后，缓慢调整流量调节阀，使传感器显示值小于复电值并持续稳定通气60秒后关闭气瓶阀门，然后再关闭流量调节阀，结束测试。
4、校验精度值
调校工作全部完成后按照”校准精度”步骤要求重新充入校准气样对精度值进行校验，若传感器显示值超过±0.05%CH4范围，则必须更换传感器，预热后重新调校，直至传感器误差满足要求。
5、调校全部结束后，重新检查所有气瓶及流量计闸阀是否关闭严密，将空气瓶和甲烷气瓶装入保护外套内，然后恢复传感器正常工作并按质量标准化要求吊挂好传感器，检查工具、仪器完好情况，最后做到料尽场地清。
来源：质量探索、社会人生你我他等网络整编
