1 概述
KJ350-Z型矿用本安型信号转换器(以下简称转换器)是一种允许在煤矿井下爆炸性气体环境中正常使用的矿用本安型设备,用于对输出模拟信号的传感器进行数据采集、数据处理、数据分析计算、并与矿用分站进行数据通讯与交换,达到遥测数据的目的。
本产品执行常州迪泰科特测控设备有限公司企业标准《Q/DM061-2015》。
2 适应的环境条件
a) 环境温度: 0℃~+40℃;
b) 平均相对湿度: 不大于98%(+25 ℃);
c) 大气压力: 80kPa~116kPa;
d) 无显著振动和冲击的场合;
e) 煤矿井下有甲烷爆炸性混合物但无破坏绝缘和腐蚀性气体的场合。
3 基本功能
3.1 具有将频率型、电流型模拟量信号转换为FSK数字信号的功能;
3.2 转换器具有自诊断功能和故障指示功能。
4 主要技术指标
4.1 防爆形式
矿用本质安全型,防爆标志为“ExibⅠMb”。
4.2 供电电源
a)工作电压:直流9V~24V;
b)工作电流:≤15mA。
4.3 转换容量:转换器能接入的传感器数量为1台(就地连接)。
4.4 输入信号
4.4.1 频率信号
a) 信号范围:200Hz~1000Hz(线性对应0到满量程)频率信号,
b) 信号的正、负脉冲宽度:≥0.3ms;
c) 高电平不小于3.5V(拉电流为2mA时),低电平不大于0.5V(灌电流为2mA时)。
4.4.2 电流信号
a) ≥3.5mA表示开,<2.5mA表示停;
b) 负载能力:≥800Ω。
4.5输出信号
4.5.1 FSK通讯方式
a) 主从、半双工传输方式,传输速率:1200bps;
b) 转换器至分站的最大传输距离:2km(使用导线截面积不小于1.5mm2的电缆);
c) 信号电压峰峰值:≤12V;
d) 信号峰值电流:≤25mA。
4.6 模拟量信号转换处理误差:≤0.5%。
4.7 信号转换时间:≤0.5s。
4 外形尺寸及重量
4.1外形尺寸及重量
a) 外形尺寸(如图1,长×宽×高):160mm×96 mm×41mm;
b) 信号转换器外壳材质为高温阻燃ABS工程塑料,重量:约0.4 kg;
c)电缆接口:2个M16防水接头,容许通过电缆直径为7mm~12mm。
图1 信号转换器外形图
5 工作原理
KJ350-Z矿用信号转换器是FSK信号和模拟信号传感器相互配接的中间设备,它把不同制式的模拟信号转换成FSK数字信号传输给分站处理,工作原理如图2所示。主要有信号选择电路、采样电路、电源转换、指示电路和信号处理输出电路组成,为了实现风电瓦斯闭锁,还有闭锁选择开关。
6 使用与接线
6.1信号转换器有一排6芯的接线端子,如下图3所示,从左至右依次为IN、GND、RTX1、RTX2、GND、VIN。其中IN端是模拟输入信号的正端,与传感器的频率输出端或电流输出端相连;RTX1、RTX2是FSK信号通讯端口,与分站的FSK通讯口相连;GND、VIN是电源输入端,接输入的9V~24V电源。
6.2 拨码开关的设置
信号转换器中有一个五位拨码开关,如下图4所示,其中最左端的第1位CH4是甲烷传感器闭锁选择位,当第1位拨至“ON”表示可以实现甲烷传感器的闭锁功能。此时,如果甲烷传感器测量值大于上位机设定的断电值,相关联的断电器就会断电。如果不选择,任何时候结任何传感器都不会实现闭锁功能。
拨码开关的第2、3、4、5位表示传感器的地址,拨码开关的这4位从左到右每一位选择时代表的数字依次为“8”、“4”、“2”、“1”,如将拨码开关的4、5位拨至“ON”位置,表示2+1=3,即当前传感器地址为3。
图4 拨码开关示意图
6.3 跳线的设置
转换器上有频率、电流2种转换功能,通过3个跳线端子选择,左上脚的JP1为频率、电流输入端子,默认接在F标识的端子上,表示频率输入;I标识端子表示电流输入。左下角的J3接在左边表示输入频率、右端表示输入电流,实际使用时,要根据实际情况选择合适的接线端子。
7 使用的注意事项
7.1 注意正确接线,以免损坏设备;
7.2 接线前应明确转换器接入信号的制式和接入信号的类型;
7.3 危险场所严禁开盖带电作业;
7.4 维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的电气参数、规格和型号;
7.5 本安产品不得随意与其它未经联检验的设备连接。
8 常见故障处理与维修
常见故障处理与维修见下表1。
表1 常见故障处理表
序号 | 故障现象 | 可能造成原因 | 排除方法 |
1 | 通电无反应 | 无输入直流供电电源 | 检查供电设备和电源线 |
2 | 单片机不工作 | 单片机没有工作电压 | 检查单片机的工作电压 |
3 | 输出信号异常 | 信号线接错 | 检查接线 |
信号输出线断路、短路或接触不好 | 检查接线 | ||
分站或传感器故障 | 检查分站或传感器 |
9 运输、贮存
9.1 运输
完整包装的产品,在避免雨雪直接淋袭的条件下, 可适用于水运、陆运及空运等各种运输方式。
9.2 贮存
完整包装的产品可在干燥、无腐蚀性物质、无强烈振动的室内存放半年。
10 附件及资料
使用说明书 1份;
产品合格证 1份;
装箱单 1份。