整理漩涡风速传感器企业标准.docx
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整理漩涡风速传感器企业标准
安全评价是落实“安全第一，预防为主，综合治理”方针的重要技术保障，是安全生产监督管理的重要手段。
3.完整性原则；
1）按类型分。
环境标准按类型分为环境质量标准、污染物排放标准（或控制标准）、环境基础标准、环境检测方法标准、环境标准样品标准。
表四：
项目排污情况及环境措施简述。
4.环境保护地方性法规和地方性规章
1.依法评价原则；
3.意愿调查评估法
B.环境影响登记表
1.法律
（1）可能造成重大环境影响的建设项目，编制环境影响报告书，对产生的环境影响应进行全面评价；Q/KHN
哈尔滨自动化成套控制设备厂企业标准
Q/KHN-019-2009
代替Q/KHN-019-2005
GFW15超声波旋涡风速传感器
2009-06-08发布2009-06-16实施
哈尔滨自动化成套控制设备厂发布
目次
前言………………………………………………………………………………………………………1
1范围………………………………………………………………………………………………………2
2规范性引用文件…………………………………………………………………………………………2
3防爆型式和型号及含义…………………………………………………………………………………2
4技术要求…………………………………………………………………………………………………3
5试验方法…………………………………………………………………………………………………4
6检验规则…………………………………………………………………………………………………7
7标志、包装、使用说明书、运输和贮存………………………………………………………………8
附录A……………………………………………………………………………………………………10
前言
GFW15超声波旋涡风速传感器的标准编制内容及格式是根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写规则》；GB/T1.2-2000《标准化工作导则第2部分：
标准中规范性技术要素的确定方法》制定的。
本标准根据相关的国家标准、行业标准以及《煤矿安全规程》的有关规定，
本标准由哈尔滨自动化成套控制设备厂提出。
本标准由哈尔滨自动化成套控制设备厂归口。
本标准由哈尔滨自动化成套控制设备厂起草。
起草本标准主要人：
王道洪、方昭红
本标准第二次发布，发布日期：
2009年6月16日
GFW15超声波旋涡风速传感器
1范围
本标准规定了GFW15超声波旋涡风速传感器的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于GFW15超声波旋涡风速传感器（以下简称传感器）。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB191-2000包装储运图示标志；
GB/T2423.1-2001电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验A:
低温
GB/T2423.2-2001电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验B:
高温
GB/T2423.4-2008电工电子产品基本环境试验规程试验Db:
交变湿热试验方法
GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验Ea和导则:
冲击
GB/T2423.8-1995电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验Ed:
自由跌落
GB/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验Fc和导则:
振动（正弦）GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求
GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分本质安全型“i”
GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）
GB9969.1-1998工业产品使用说明书总则
GB/T10111-88利用随机数骰子进行随机抽样的方法
MT/T154.10-1996煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法
MT210-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法；
MT/T772-1998煤矿监控系统主要性能测试方法
MT448-2008 矿用风速传感器
AQ1043-2007矿用产品安全标志标识
3防爆型式、型号含义、外形尺寸和重量
3.1传感器防爆型式为矿用本质安全，防爆标志“ExibⅠ”。
3.2由国家检验机构统一归口编制型号：
GFW15
风速检测范围：
0.4m/s～15m/s
超声波旋涡式
风速
传感器
3.3外形尺寸及重量
3.3.1外形尺寸：
285mm×185mm×80mm；
3.3.2重量：
1.4kg。
4技术要求
4.1一般要求
4.1.1传感器应符合本标准的要求，并按规定的程序和国家授权机构审批的图样和技术文件制造。
传感器及与其关联的设备应通过国家授权的防爆检验机构联检。
与传感器配套的关联设备应具有有效期内的矿用产品安全标志证书。
4.2工作环境
a）温度：
0℃～40℃；
b）相对湿度：
≤98%（25℃）；
c）大气压力：
80kPa～116kPa；
d）贮存温度：
-40℃～60℃；
e）用于有甲烷气体的煤矿井下。
4.3输出信号制式
频率型：
（200～1000）Hz，对应0.4m/s～15m/s（脉冲宽度大于0.3ms）；
4.4外观及结构要求
4.4.1传感器外壳采用不锈钢材质，应有适合井下安装条件的悬挂或支撑结构，转换部分应具有专用悬挂结构。
4.4.2传感器的显示窗应透光良好，数码、符号均应清晰完好。
4.4.3传感器表面、镀层或涂层不应有气泡、裂痕、明显剥落和斑点。
4.4.4传感器外壳、接插件和零件应采取防腐措施，涂层、镀层应均匀、牢固、颜色一致；印刷电路板应至少涂覆两次三防（防腐、防霉、防潮）漆。
4.4.5传感器应以m/s表示测量值，采用数字显示，其分辨率应为0.1m/s。
4.5基本误差（见表1）
表1基本误差
测量原理
测量范围,m/s
基本误差,m/s
卡曼涡街
0.4～15
±0.3
4.7工作频率波动温度试验
在0～40℃范围内，风速敏感元件中超声波的工作频率波动量应不大于±3kHz。
4.8传感器应能在输入电压（9～21）V范围内正常工作，其基本误差应不超过4.5的规定。
4.9传感器使用电缆的单芯截面积为1.5mm2时，传感器与关联设备的传输距离应2km，关联设备的显示值或输出信号值（换算为风速值）应符合4.5的规定。
4.10工作稳定性
传感器连续工作15d后基本误差应不超过4.5的规定。
4.11传感器本安端与外壳之间，在常态下的绝缘电阻应不低于50MΩ；在交变湿热试验后，应不小于
1.5MΩ。
4.12传感器本安端与外壳之间应能承受500V、50Hz、历时1min的绝缘介电强度试验而无击穿和闪络现象，且漏电流不大于5mA。
4.13传感器经贮存温度试验后，应符合4.5的规定。
4.14传感器经交变湿热试验后，应符合4.5的规定。
4.15传感器经振动试验后，接插件、零部件应无松动和脱落，并符合4.5的规定。
4.16传感器经冲击试验后，应无损坏，接插件、零部件应无松动和脱落，并符合4.5的规定。
4.17传感器经跌落试验后，接插件、零部件应无松动和脱落，并符合4.5的规定。
4.18防爆要求
4.18.1传感器应采用矿用本质安全型电路及结构，且满足GB3836.4-2000的有关规定。
4.18.2传感器中任何与本质安全性能有关的元件应符合GB3836.4-2000的有关规定，在正常工作和故障状态下不得在超过元件安装条件和温度范围规定的最大电流、最大电压和功率额定值的三分之二的情况下工作。
4.18.3传感器外壳防护性能应符合GB4208-2008中防护等级IP54的规定。
4.18.4传感器在正常和故障状态下，其最高表面温度应≤150℃。
4.18.5传感器与关联设备通过不低于2km电缆（单芯截面积为1.5mm2）连接后，应能通过GB3836.4-2000规定的火花点燃试验。
4.18.6传感器外壳结构、爬电距离、电气间隙和间距符合GB3836.4-2000中第6章的规定。
4.18.7传感器本安参数：
Ui：
DC18.4V；Ii：
100mA；Ci：
0uF；Li：
0mH；
5试验方法
5.1试验条件：
5.1.1除环境试验或有关标准中另有规定外试验应在下列环境条件中进行：
a）温度：
15℃～35℃；
b）相对湿度：
45％～75％；
c）大气压力：
86kPa～106kPa；
d）传感器通电稳定后方可进行检验；
e）每项试验过程中不允许调整。
5.1.2试验用主要设备、仪器；
试验应在下列标准风洞要求条件下进行：
a.风洞风速范围：
0.2m/s～25m/s；
b.风洞工作段气流不均匀度不大于1.5％，不稳定性不大于0.6％；
c.风洞试验段水力直径应大于250mm，同时大于传感器置于风流中部件水力半径的5倍；
d.皮托管系数1.004～0.998，偏差不大于0.5％。
e.微压计的测量范围0Pa～2500Pa,精度0.05％。
f.动槽式水银气压计测量范围为81kPa～110（107）kPa，准确度为±40Pa；
g.标准温度计的测量范围为0℃～50℃，分度值应不大于0.2℃。
h.直流稳压电源输出电压0V～30V,输出电流2A。
i.频率计测量范围0Hz～2000Hz,稳定度小于等于1×10-6。
5.1.3试验准备
将传感器转换器部分固定在风洞试验段中部，并使其风流通道轴线与风洞轴线平行，其不平行度应小于5度，调整好零点，应保证在每台传感器试验期间，环境温度波动不大于±15℃。
5.2外观及结构检查
用目测方法观察传感器的外观及结构应符合本标准4.4的要求。
5.3基本误差试验
5.3.1测定步骤：
5.3.1.1测取试验环境参数，并按式
（1）计算空气密度：
公式中：
——空气密度，ｋｇ／ｍ3；
——大气压力，Ｐａ；
——干空气温度，（ｔ＋２７３）K，ｔ为摄氏度。
5.3.1.2按表1选择测点。
风洞风速应由低向高逐渐增高，待风流稳定在测点规定的风速后，测取微压计数值、传感器指示值和输出信号值，取连续3次测值的算术平均值作为该风速测点的测定结果。
表2
测量范围
m/s
测点，m/s
0.4～15
0.4
3
6
9
12
15
5.3.2误差计算
5.3.2.1真实风速按式
（2）计算:
υ=2×р×ξ……………………………………
（2）
ρ
式中:
υ—真实风速，m/s；
ρ—风速空气密度，kg/m3；
р—微压计读数，Pa；
ξ—皮托管系数。
5.3.2.2测量误差按式（3）计算；
Δυ=υi-υt……………………………………（3）
式中:
υi—某测点的指示值或输出信号值换算成的风速值，m/s；
υt—真实风速值，m/s。
5.4工作频率波动温度试验
按式（4）计算频率的波动量。
Δ＝fi-f0……………………………………（4）
5.4.1工作频率波动低温试验
将传感器放在调温箱内，在20℃条件下保持2h，测量超声波敏感元件的工作频率f0,按GB/T2423.1中试验Ab方法进行。
在温度为（0±3）℃条件下，将传感器通电稳定2h后，测量超声波敏感元件的工作频率fi，按式（4）计算频率的波动量。
5.4.2工作频率波动高温试验
将传感器放在调温箱内，在20℃条件下保持2h，测量超声波敏感元件的工作频率f0,按GB/T2423.2中试验Bb方法进行。
在温度为（40±2）℃条件下，将传感器通电稳定2h后，测量超声波敏感元件的工作频率fi，按式（4）计算频率的波动量。
5.5传输距离试验
传感器连接与关联设备的传输距离应2km，（使用电缆单芯截面积为1.5mm2）。
传感器工作电压（9～21）V时，测定基本误差。
5.6工作稳定性试验
传感器连续运行15d，每24h测定风速3次，取其平均值，测定基本误差。
5.7绝缘电阻检测按MT210-90中7规定的方法进行。
5.8绝缘介电强度试
按GB3836.4中规定的方法进行。
5.9贮存温度试验
5.9.1低温贮存试验：
按GB/T2423.1中试验Ab方法进行。
在温度为-40±3℃条件下，持续时间为16h。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，在试验箱中恢复到4.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差。
5.9.2高温贮存试验：
按GB/T2423.2中试验Bb方法进行。
在温度为＋60±2℃条件下，持续时间为16h。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，在试验箱中恢复到4.2规定的条件下保持2h，再测定基本误差。
5.10交变湿热试验：
按GB/T2423.4中试验Db方法进行。
温度为（40±2）℃，相对湿度（93±3）％条件下，持续时间为12d。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后，在4.2规定的条件下恢复2h，再测定基本误差。
5.11振动试验：
按GB/T2423.10中试验Fc方法进行，严酷等级：
扫频频率范围10～150Hz，加速度幅值为50m/s2，振动次数为5次。
传感器不包装，不通电，不进行中间检测。
试验后进行外观检查，再测定基本误差。
5.12冲击试验
按GB/T2423.5中试验Ea方法进行。
严酷等级：
峰值加速度为500m/s2，脉冲持续时间为11±1ms，3个轴线每个方向连续冲击3次（共18次），传感器不包装，不通电，不进行中间检测。
试验后进行外观检查，再测定基本误差。
5.13跌落试验：
按GB/T2423.8中试验Ed方法进行。
严酷等级：
跌落高度为0.5m，以正常使用方向自由落向平滑坚硬的混凝土面上共4次。
传感器非包装，不通电，不进行中间检测。
试验后进行外观检查，再测定基本误差。
5.14防爆试验
5.14.1传感器的防爆性能试验方法按GB3836.1-2000，GB3836.4-2000的规定进行，由国家授权的防爆检验机构进行。
5.14.2与本质安全性能有关的元件检查按GB3836.1、4中7规定的方法进行。
5.14.3外壳防护性能试验按GB4208中防护等级IP54规定的方法进行。
5.14.4传感器火花点燃试验按GB3836.4中第10.1～10.4条规定的方法进行；传感器与关联设备通过2km的模拟电缆（或单芯截面积为1.5mm2的电缆；但应在该传感器的关联设备明细中，注明该种电缆的生产厂家及型号参数）连接，联机火花点燃试验按GB3836.4中10.1～10.4规定的方法进行。
模拟电缆按MT/T772-1998附录A仿真，电缆模拟参数按R＝12.8Ω/km单芯、L=0.8mH/km单芯，C＝0.06μF/km计算。
。
5.14.5最高表面温度测试按GB3836.4中第10.5条规定的方法进行。
5.14.6电气间隙和爬电距离的测量用游标卡尺进行测量。
5.14.7本安参数测量：
用计量合格的仪表进行测量，所测值不应超过本标准中规定值。
6检测规则
每台传感器均应经厂质量检验部门检验合格证方可出厂，并附有质量合格证。
6.1出厂检验按表3项目逐条进行。
6.2型式检验
型式检验应由国家授权的质量监督检验机构负责进行。
型式检验按表3项目逐条进行。
当有下列情况之一时，应进行型式检验：
a.新产品或老产品转厂生产试制定型鉴定时；
b.正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
c.正常生产的传感器每2年1次；
d.停产2年以上再次恢复生产时；
e.出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
f.国家质量监督检验机构提出要求时。
6.3抽样方法
型式检验按GB10111的规定，从出厂检验合格的产品中随机抽取，抽样数量不少于3台，抽样数量不少于10台。
6.4判定规则
如有1台项不合格，应加倍抽样全项复检。
复检仍有不合格台项的，则判定该批产品为不合格；否则合格。
表3
序号
技术要求
技术要求
试验方法
出厂检验
型式检验
1
外观及结构检查
4.4
5.2
○
○
2
基本误差测定
4.6
5.3
○
○
3
工作频率波动温度试验
4.7
5.4
○
○
4
工作电压范围测试
4.8
5.5
○
○
5
传输距离试验
4.9
5.5
○
○
6
工作稳定性测定
4.10
5.6
○
○
7
绝缘电阻试验
4.11
5.7
※
○
8
介电强度试验
4.12
5.8
*
○
9
贮存温度试验
4.13
5.9
-
○
10
交变湿热试验
4.14
5.10
-
○
11
振动试验
4.15
5.11
-
○
12
冲击试验
4.16
5.12
-
○
13
跌落试验
4.17
5.13
-
○
14
元件本安性能检查
4.18.2
5.14.2
-
○
15
外壳防护性能
4.18.3
5.14.3
-
○
16
最高表面温度测试
4.18.4
5.14.4
-
○
17
火花点燃试验
4.18.5
5.14.5
-
18
电气间隙与爬电距离测试
4.18.6
5.14.6
-
19
本安参数测量
4.18.7
5.14.7
☆
注：
表中“○”表示检验项目；“-”为不检验项目；“※”绝缘电阻检测出厂检验只作常态；“*”为抽检项目；
“☆”为出厂只测Ui、Ii；
7标志、包装、运输、贮存
7.1标志
7.1.1传感器的外壳明显处应设有“ExibI”、“
”和计量器具标志。
7.1.2传感器的铭牌上应有下列内容：
a.产品型号和名称；
b.检验单位标志“CMExC”；
c.防爆标志；
d.防爆检验合格证编号；
e.煤矿安全标志编号；
f.关联设备型号；
g.主要技术参数；
h.防护等级；
i.制造厂名称；
j.出厂编号或日期。
7.1.3包装标志
a.发货标志应符合有关运输规定；
b.作业标志应符合GB191的规定。
7.2包装
7.2.1包装应采用复合防护包装类型，具有防雨、防潮、防尘，防振能力。
7.2.2包装箱内应有下列文件：
a.产品合格证；
b.产品使用说明书；
c.装箱单。
7.3运输
包装好的产品应适于公路、铁路、水路、航空运输。
7.4贮存
应存放在通风良好无腐蚀性气体的库房中。
附录A
关联设备明细表
序号
名称
型号
防爆型式
安全标志准用证号
防暴合格证号
生产厂家
1
基本分站
KJFT-2（B）
矿用隔爆兼本安型
MFC010010
1092424
煤炭科学研究总院沈阳研究院
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