测量范围：０～４．００％ＣＨ４
基本误差：０～１．００％ＣＨ４，±０．１０％ＣＨ４
１～２．００％ＣＨ４，±０．２０％ＣＨ４
２～４．００％ＣＨ４，±０．３０％ＣＨ４
输出信号制：频 率：２００～１０００ＨＺ ５～１５ＨＺ ５～１５５ＨＺ
电 流：１～５mＡ
电 源：１２～２４Ｖ．ＤＣ
显示方式：四位数码管显示
其他功能：声光报警；断电指令输出；红外遥控调效
在使用本仪器前，请详细阅读本说明书
1 概述
KG94A2型甲烷传感器是采用热催化原理（俗称黑白元件）探头制成的固定式智能甲烷测量仪表。该仪器适用于煤矿井下各作业场所中测量空气中的甲烷浓度。仪器具有红外线遥控调校功能；具有超限声、光报警功能；具有超限断电指令输出功能；另外，由于仪器没有调节孔和需要调节的零件，使得密封性能更好，工作更可靠。仪器具有多种信号输出制式，可与国内各种监测系统配套使用。
2 基本参数
2.1 工作环境条件：
温度：0~40℃
相对湿度：≤98%
大气压力：86~116kPa
风速：0~8m/s
2.2 测量范围： 0~4.00%CH4
基本误差： 0~1.00%CH4时，±0.10%CH4
>1.00~2.00%CH4时，±0.20% CH4
>2.00~4.00% CH4时，±0.30% CH4
2.3 分辨率： 0.01%CH4
2.4 显示方式：三位LED
2.5 响应时间：30s
2.6 报警点：可调，仪器出厂时设定在1.00%CH4
2.7 断电点：可调，仪器出厂时设定在1.50%CH4
2.8 复电点：可调，仪器出厂时设定在1.00%CH4
2.9 报警方式：声、光，其中：
音量：≥85dB
光可见度：≥20m
2.10 工作方式：扩散式
2.11 防爆型式：ibdI(150℃)
2.12 输出信号制式：频率：200~1000Hz；5~15Hz；5~155Hz；
0~150Hz ；5~205Hz；0~200Hz；
（电流脉冲输出或光电隔离输出）
电流输出：1~5mA（负载电阻<500Ω）；
4~20mA（负载电阻<150Ω）；
断电信号输出：电流脉冲或光电隔离输出。
2.13 输入电源：a．12~24V.DC/150 mA；b．350 mA恒流源
2.14 关联设备：矿井环境监测系统的隔爆兼本安型电源。
2.15 配接设备：经防爆检验合格的矿井环境监测系统。接口负载电路为纯电阻本安型电路。
2.16 传输电缆：采用四芯电缆传输，其中：
电缆参考型号：YZ3×1．5+1×1．0
电缆最大长度：1000m
电缆分布参数：26Ω/km；0．1uF/km；1mH
外形尺寸：300mm×120mm×60mm
2.17 质量：<2kg
3 工作原理
3．1 整机工作原理
仪器由电源电路、甲烷气体敏感元件及电桥电路、放大电路、A/D转换电
电源电路将由关联设备送来的电源稳压为5V电压，供给整机电路使用。
甲烷气体敏感元件是采用热催化原理探头（俗称黑白元件），电桥供电电压为2．80V。黑白元件的工作原理是：黑白元件由测量元件（黑元件）和补偿元件（白元件）构成，测量元件的表面有黑色的催化剂。工作时黑白元件有工作电流流过而发热，空气中的甲烷在高温的测量元件的催化剂作用下，发生无焰燃烧。甲烷浓度越高，测量元件的温度越高，而补偿元件的温度不变。低浓测量电桥输出与甲烷浓度成比例的信号电压。
电桥信号电压经过放大和A/D转换后，变成数字信号，进入单片机进行处理。经智能信号处理后，由显示电路显示甲烷浓度值，并经信号输出电路输出电流或频率信号。
报警/断电电路由蜂鸣器、发光二极管和驱动电路构成。当甲烷浓度超过设定的报警点时，仪器会发出声光报警信号。当甲烷浓度超过设定的断电点时，仪器会有断电指令信号输出；甲烷浓度超过断电点以后，只有当甲烷浓度降低到设定的复电点以下时，仪器才会解除断电指令输出。
3．2 仪器的功能介绍
仪器刚通电开机后，显示单片机软件的版本信息，仪器内部进行自检。自检结果正常后，进入工作状态。探头刚通电的10S内，显示为0.00并闪烁，10S以后显示甲烷浓度且不闪烁。当仪器自检结果不正常时，不进入工作状态，仪器的显示不变。此时表明仪器有故障，应该维修。
仪器进入正常工作状态后，可通过遥控器对仪器进行校正或设定报警点、断电点、复电点。对仪器进行校正应该在仪器通电预热15分钟后进行。
当甲烷浓度达到4.00%以上时，为了保护黑白元件，电桥间断工作，显示器闪烁，显示的值只能作为参考。保护状态下电桥每3分钟工作15秒。当甲烷浓度低于4.00%时，电桥恢复正常工作。
当黑白元件的一臂发生开路或短路故障时，仪器显示“- - - -”。
4 使用方法
4．1 安装
仪器应安装在井下无淋水的地点。
甲烷传感器引线排列如下:
红棕色线------电源正
黑色线 ------电源负
黄色线 ------甲烷浓度信号输出
蓝色线 ------断电信号输出
绿色线 ------光电耦合器输出时，接光电耦合器发射极；其它输出时，空置。
4．2 调校
通过遥控器，用户可对仪器的如下五个参数进行调整或设定：
a． 甲烷零点；
b． 甲烷满度；
c． 报警点；
d． 断电点；
e． 复电点。
仪器正常使用时，按标准应每周校正一次。校正时一般用纯净的标准空气进行调零，用1．00~3．00%的甲烷标准气调满度；在地面校正时，可在新鲜空气的环境中进行调零。
仪器开机预热以后，再进行校正。仪器的预热时间最低为5分钟，才对仪器进行调零及调满度的操作。校正的顺序是先调零，后调满度。
4．2．1 调零
仪器开机预热15分钟后，使遥控器正对仪器的显示窗口，按一下“开关”键，仪器进入调零状态，此时仪器的千位数显示“0”并闪烁。
将仪器置于新鲜空气中，或对仪器探头通入纯净的标准空气，流量为200mL/min，待读数稳定后，按一下遥控器的“向下”键，仪器即自动归零。
仪器调零以后，如果要取消刚才的调零操作，按一下遥控器的“向下”键即可。但是，如果调零以后又按了遥控器的“开关”或“转换”键，就无法取消刚才的调零操作。
4．2．2 调满度
仪器调零以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入调满度状态，此时仪器的千位数显示“1”并闪烁。
对仪器探头通入1．00~3．00%的甲烷标准气，流量为200mL/min，待读数稳定后，通过按遥控器的“向上”、“向下”键，使仪器的显示值与所用标准气体浓度一致即可。
仪器的满度调节范围：显示值在0.30~0.50%且黑白元件的灵敏度大于5 mV/1%CH4时，调小无效，调大有效；显示值大于0.50%且黑白元件的灵敏度在5~30 mV/1%CH4时，调小、调大都有效。在上述范围之外时，调大、调小都无效。调满度无效时，仪器有声光提示信号。
4．2．3 报警点设定
调满度以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入报警点设定状态，此
时仪器的千位数显示“b”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定报警点。
4．2．4 断电点设定
报警点设定以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入断电点设定状态，此时仪器的千位数显示“d”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定断电点。
4．2．5 复电点设定
断电点设定以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入复电点设定状态，此时仪器的千位数显示“F”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定复电点。
复电点设定以后，按一下遥控器的“转换”键或“开关”键，使仪器退出遥控状态。
4．3 遥控器的使用方法
遥控器有四个键，分别是“开关”、“转换”、“向上”、“向下”。使用时，遥控器正对仪器的显示窗口，按一下“开关”键，仪器进入遥控状态，此时仪
器的千位数显示“0”并闪烁。通过遥控器的“转换”键，可以将仪器按上述4.2条a~e的顺序依次切换参数，并可从千位数显示的符号加以区别各参数。在各参数状态下，通过遥控器的“向上”和“向下”键，可以调节该参数大小。详细的调节方法在本说明书4.2.1~4.2.5条中叙述。调节完后，再按一下“开关”键，仪器退出遥控状态，恢复正常的测量状态。当仪器在遥控状态的最后一个参数（复电点设定）时，按一下“转换”键和按一下“开关”键效果一样，都能使仪器退出遥控状态。
4．4 仪器的输出信号
4．4．1 频率输出
输出信号为频率时，除了有不同的频率范围以外，仪器的输出电路还有如下几种型式，以供用户订货时选择：
a ．光电耦合器隔离型式—开路的集电极/发射极输出，允许电流10mA。
b ．NPN三极管输出型式—三极管的集电极上拉输出，上拉电阻300欧/5V；输出电流：流入 50mA。
c ．PNP三极管输出型式—三极管的集电极开路输出，输出电流：流出 10mA/5Vp-p。
4．4．2 电流输出
a ．输出电流1~5mA时，允许最大负载电阻500欧。
b ．输出电流4~20mA时，允许最大负载电阻125欧。
4．4．3 断电指令输出
断电指令输出电路型式有如下三种，以供用户订货时选择：
a ．光电耦合器隔离型式—开路的集电极/发射极输出，允许电流10mA。
b ．NPN三极管输出型式—三极管的集电极上拉输出，上拉电阻500欧/5V；输出电流：流入 50mA。
c ．PNP三极管输出型式—三极管的集电极开路输出，输出电流：流出 10mA/5Vp-p。
5 维护维修
5． 1 新仪器的启用
用户收到新仪器后，应在地面与监测系统的关联设备和配接设备连接，通过试验后再下井安装投入使用，以确认仪器的各项性能完好。
5．2 长期不用的仪器的收藏
仪器长期不用时，应放置在空气新鲜、干燥、无腐蚀气体、无辐射、无强烈震动的环境中。当仪器再次启用时，应进行校正，并检查仪器的稳定性，以确保仪器的正常使用。
5．3 更换黑白元件
当仪器的黑白元件灵敏度降低到5 mV/1%CH4时，或黑白元件的稳定性不好时，或黑白元件的中点电压偏离太大时，应更换黑白元件。更换黑白元件时，应注意元件的极性，不能焊反。更换黑白元件的同时，应对补偿电阻一起更换。补偿电阻值一般写在黑白元件上，实际电阻值与要求的补偿电阻值之间的误差不得超过5欧。补偿电阻的焊接位置在电路板的右下方标有R*的焊盘上。电路板上留有两个电阻串联的位置，当只有一个补偿电阻而不需要串联时，应跨过中间两个焊盘，直接将补偿电阻焊在两端的焊盘上。更换过黑白元件的仪器，应进行校正，方可下井使用。
5．4 用户不能随意更改仪器的电路结构及元件参数，以免影响仪器的防爆性
能。仪器的外壳、黑白元件等重要配件，应从仪器的生产厂家购买，严禁代用，以确保仪器的防爆性能。
5．5 仪器的维修应由经过培训的技术人员进行。用户无法排除仪器的故障时，应寄回生产厂家或通知生产厂家负责维修。
6 仪器的成套性-----仪器出厂时，包括下列内容：
a． KG94A2型甲烷传感器一台；
b． 使用说明书一本；
c． 产品合格证一张；
d． 遥控器一只。
7 订货须知
7．1 仪器的输出信号范围及输出电路型式，应在订货合同中注明。
7．2 仪器是否需要断电信号输出及输出电路型式，应在订货合同中注明。
7．3 仪器的输入电源型式，应在订货合同中注明。
7．4 仪器的关联设备型号、配接设备型号以及监测系统型号，应在订货合同中注明。
