皮带机烟雾保护传感器简易试验装置的制作与使用

皮带机烟雾保护传感器简易试验装置的制作与使用摘要：采用滚筒驱动带式输送机运输时，烟雾保护装置受煤矿井下条件限制，现场只能通过烟雾传感器上的试验按钮来进行试验，而该试验方法无法判断一旦真正出现烟雾时烟雾传感器是否动作。

为此，要求井下在用皮带机烟雾传感器必须每季度升井进行一次实际烟雾试验。

烟雾保护传感器在使用过程中试验方便、简洁，试验准确性较高，大大提高了矿井的安全系数。

关键词：烟雾传感器皮带运输系统检测一、确定项目《煤矿安全规程》第三百七十三条：采用滚筒驱动带式输送机运输时，应遵守下列规定：（三）必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置。

（四）应装设温度、烟雾保护和自动洒水装置。

为确保皮带机各类保护动作灵敏可靠，钱营孜煤矿要求每天对各类进行动作试验。

其中??雾保护由于受煤矿井下条件限制，现场只能通过烟雾传感器上的试验按钮来进行试验，而该试验方法无法判断一旦真正出现烟雾时烟雾传感器是否动作。

为此，我矿进一步要求井下在用皮带机烟雾传感器必须每季度升井进行一次实际烟雾试验。

因钱营孜煤矿没有专门进行该类试验的试验器材，只能利用现有设备配件根据实际试验需要制作简易的试验装置。

二、分析诊断目前钱营孜煤矿使用的皮带机烟雾传感器主要有GQQ0.1（A）型烟雾传感器（工作电压：DC12V、工作电流：120mA）与GQQ0.1型烟雾传感器（工作电压：DC24V、工作电流：800mA）。

其中GQQ0.1（A）型烟雾传感器（工作电压：DC12V、工作电流：120mA）与ZJZ-S矿用带式输送机综合保护器配套使用，主要用于DSJ80皮带机。

GQQ0.1型烟雾传感器（工作电压：DC24V、工作电流：800mA）主要与KHP152-K型带式输送机电控装置配套使用，主要用于采煤工作面、主胶带机运输系统。

GQQ0.1（A）型烟雾传感器（工作电压：DC12V、工作电流：120mA）其工作原理为：当被监测的环境中烟雾浓度≤0.1mg/m3时，传感器输出为高电平；当烟雾浓度>0.1mg/m3时，烟雾探头输出的电压变高，传感器内部比较器翻转，输出低电平信号，此时传感器上红灯闪烁，保护器动作。

第1篇一、实验目的1. 了解烟雾传感器的原理和特性；2. 掌握烟雾传感器的应用领域；3. 学会使用烟雾传感器进行烟雾浓度检测；4. 提高动手实践能力。

二、实验原理烟雾传感器是一种将烟雾浓度转换为电信号的装置。

当烟雾浓度超过设定阈值时，传感器输出高电平信号，表示有烟雾存在；当烟雾浓度低于设定阈值时，传感器输出低电平信号，表示无烟雾。

烟雾传感器通常采用光散射原理进行检测。

当烟雾进入传感器内部时，部分光线被散射，散射光被传感器接收并转换成电信号。

根据散射光的强弱，可以判断烟雾浓度。

三、实验器材1. 烟雾传感器（MQ-2型）1个；2. Arduino开发板1块；3. 连接线若干；4. 电源适配器1个；5. 气球若干；6. 烟雾发生器1个（可选）。

四、实验步骤1. 将烟雾传感器连接到Arduino开发板的模拟输入端（A0）；2. 将Arduino开发板连接到计算机，并安装Arduino IDE；3. 编写程序，设置烟雾传感器的阈值，并实时读取模拟输入端的数据；4. 通过串口监视器查看烟雾浓度变化情况；5. 使用气球或烟雾发生器模拟烟雾，观察传感器输出信号变化；6. 调整阈值，观察烟雾浓度与传感器输出信号的关系。

五、实验结果与分析1. 当无烟雾时，传感器输出低电平信号，串口监视器显示“无烟雾”；2. 当有烟雾时，传感器输出高电平信号，串口监视器显示“有烟雾”；3. 通过调整阈值，可以控制烟雾浓度检测的灵敏度。

六、实验结论1. 烟雾传感器可以有效地检测烟雾浓度，并在有烟雾时输出高电平信号；2. 通过调整阈值，可以控制烟雾浓度检测的灵敏度；3. 本实验验证了烟雾传感器的原理和应用，为后续烟雾报警系统的研究奠定了基础。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免烟雾对人体的危害；2. 烟雾传感器对温度和湿度敏感，实验时尽量保持环境温度和湿度稳定；3. 实验过程中，注意观察传感器输出信号的变化，以便及时调整阈值。

附件3：带式输送机保护安装和试验标准一、带式输送机保护安装位置：1.堆煤保护设置：必须装设在卸载点的正前方的适当位置，避免卸料时物料碰触产生误动作或堆煤埋死滚筒时拒动，优先推荐使用电极方式。

（1）安装要求：根据具体情况确定安装位置，确保出现堆煤后保护动作及时、可靠。

（2）保护特性：在2s内连续监测到煤位超过预警值，应报警，同时中止胶带机运行。

靠改变偏角或动作行程实现保护的堆煤保护装置，动作时所需的作用力不大于9.8N。

2.烟雾保护设置：烟雾保护传感器必须装设在带式输送机驱动部位进风流经过驱动滚筒后上方的适当位置，并与超温自动洒水装置配合，保证胶带打滑或其它原因产生烟雾时能够可靠动作。

（1）安装要求：带式输送机烟雾保护应安装在带式输送机机头驱动滚筒下风侧10～15m处的输送机正上方，烟雾传感器应垂直吊挂，距顶板不大于300mm，当输送机为多滚筒驱动时应以靠近机头处滚筒为准。

（2）保护特性：连续2s内检测到烟雾超限应报警，中止胶带机运行。

3.温度保护设置：每个驱动滚筒适当位置安装1套温度保护，温度保护垂直于滚筒轴线方向，距离驱动滚筒表面不得大于200mm，并配电磁阀及供水管路。

（临时使用的皮带不用安装）（1）安装要求：温度传感器安装在驱动滚筒处，温度探头距滚筒不大于200mm，并同自动洒水装置配合。

（2）保护特性：当温度报警时，电动阀动作，洒水装置正常喷雾。

4.自动洒水装置设置：洒水喷头必须固设在驱动滚筒处，喷嘴正对滚筒表面。

洒水管路应装设一套手动旁路，当自动洒水装置出现故障时，可应急使用。

对于老、旧式带式输送机主滚筒处无法安装的，需制定相应安全措施，保证洒水装置遇突发情况，在有效范围能够投入使用。

胶带机驱动部各安装1组烟雾报警及超温洒水保护装置，保证动作灵活可靠。

（1）安装要求：温度传感器安装在驱动滚筒处，温度探头距滚筒50-100mm，喷雾喷向滚筒和皮带切线方向，烟雾传感器安装同烟雾保护。

（2）保护特性：当温度、烟雾报警时，电动阀动作，洒水装置正常喷雾。

皮带烟雾传感器说明书
1.结构特征：传感器由外壳、烟雾探头、开关接点等部分组成。

2.工作原理：接上电源后，待稳定2分钟后，绿灯亮，表示检测探头热稳定时间结束，传感器进入检测状态。

当有少量烟雾进入烟室后，红灯闪亮，关联控制箱接收到烟雾信号，控制箱语音报警，同时启动电磁阀，开始洒水，实现烟雾保护或自动灭火。

自动洒水2分钟后，关闭电磁阀，节约用水。

洒水时间可在关联控制箱上进行调整。

煤矿用带式输送机保护装置是根据新版《煤矿规格》中关于井下带式输送机保护的有关规定而进行设计的，在进行了大量的井下实地调查及试验后，对现有的皮带机综合保护器进行了优化和改进，同时又听取了大量的用户反馈意见，使本装置的可靠性、性及操作方便性等同类产品比较有了不同程度的提高。

本装置适用于有爆炸性甲烷气体和煤尘的环境中、露天煤矿、选煤厂等工作场所，用来对带式输送机进行综合保护及控制。

安全保护、防护装置第61条井下带式输送机应安装下列安全保护装置，安全保护装置要求执行MT 872-2000《煤矿用带式输送机保护装置技术要求》相关规定：一、驱动滚筒防滑保护：当输送带速度在0s内均在额定速度的50%〜70%范围内，或输送带速度小于等于额定速度的50%时，或输送带速度大于等于额定速度110%时，打滑保护装置应报警，同时中止带式输送机的运行。

对带式输送机正常起动和停止造成的速度变化，防滑保护装置不应有保护动作。

二、堆煤保护：在2s内连续监测到煤位超过预定值，应报警，并中止带式输送机运行。

三、防跑偏装置：输送带超出托辊端部边缘20mm时，应报警，并中止带式输送机的运行。

四、温度保护：当驱动滚筒与输送带打滑摩擦，使测温点处温度升高超过规定值时，应报警，并中止带式输送机的运行，同时启动自动洒水装置，喷水降温。

测温传感器与测温点距离10〜15mm时，驱动滚筒温度监测的阈值为42±2）℃。

五、烟雾保护作用：连续2s内，烟雾浓度Y （指离子型烟雾探测器）达到1.5时，烟雾保护应报警，中止带式输送机运行。

同时启动洒水装置，喷水降温。

六、自动洒水装置作用：在测温点处温度超过规定值，或烟雾浓度超过规定值时，自动洒水装置能自动启动，喷水降温。

七、沿线急停保护作用：紧急情况下，能中止带式输送机的运行，并能自锁和复位。

八、在主要运输巷道内安设的带式输送机还应装设：（一）输送带张紧力下降保护装置：当输送带张紧力下降到设定值时，保护装置报警，并中止带式输送机运行。

（二）防撕裂保护装置：运行中带式输送机的胶带纵向撕裂时，应报警，并中止带式输送机的运行。

九、上运带式输送机必须同时装设防逆转装置和制动装置；下运带式输送机必须装设制动装置。

第62条地面带式输送机应安装下列安全保护装置：一、驱动滚筒防滑保护二、堆煤保护三、防跑偏装置四、沿线急停保护五、运送大块、坚硬物料的钢丝绳芯带式输送机应装设防撕裂保护装置。

带式输送机“十三大保护装置”安装标准目录1.防跑偏保护装置 (1)2.防撕裂保护 (2)3.防打滑保护装置 (2)4.堵塞保护装置 (3)5.烟雾保护装置 (4)6.超温自动洒水保护装置 (4)7.沿线急停闭锁保护装置 (5)8.防逆止和制动装置 (6)9.张紧力下降保护装置 (6)10.逆止制动装置 (7)11.欠电压过电流保护 (7)12.沿线保护装置 (8)13.局部过载保护 (8)1.防跑偏保护装置防跑偏保护装置在输送带发生跑偏时，应能使输送带自动纠偏；在严重跑偏时，应能使输送机自动停机。

防跑偏保护装置安装应符合下列规定：(1)防跑偏保护应成对使用，左右对称安装，摆杆向里有倾角，距托辐外边缘不超20mm o(2)带式输送机机头、机尾IOm〜15m范围内应各安装1组跑偏保护。

输送机长度超过300m时，中间段至少设置一组防跑偏保护装置。

(3)带式输送机有坡度变化或拐弯时,应在变坡或拐弯位置各安装1组防跑偏保护装置。

(4)自动纠偏装置安装在主要带式输送机上的间隔应为上胶带50m 一组、下胶带IOOm一组，其他可参照执行，纠偏装置须用夹板或螺栓可靠固定。

(5)防跑偏保护装置应用支架安装在带式输送机大架或纵梁上，严禁使用铁丝捆绑，胶带跑偏且推动传感器的导杆偏离中心线15° ±5°时，跑偏开关应动作，并应发出跑偏语音报警；当延时2s后仍处于跑偏状态时，保护装置主机应自动切断电源。

2.防撕裂保护皮带输送机的防撕裂保护装置旨在防止输送带在工作过程中发生撕裂，防止导致物料泄漏和设备故障。

以下是一些常见的皮带输送机防撕裂保护装置：撕裂检测器：安装在输送带上的撕裂检测器能够实时监测输送带的状态，一旦发现撕裂现象，就会发出警报信号或采取自动停机等措施，以避免进一步的损坏。

撕裂传感器：安装在输送带上的撕裂传感器能够感知到输送带的撕裂，并及时反馈给控制系统，触发预警或停机保护措施。

撕裂监控系统：通过在输送带两侧安装摄像头、激光等设备，实时监测输送带的撕裂情况，将数据传输给监控系统进行分析和处理，及时采取措施保护设备和人员安全。

皮带机六大保护安装位置及实验标准一、防滑保护1、安装位置：滚轮式防滑保护装置的滚轮速度传感器应安装在下胶带上表面或上胶带下表面，并应保证胶带与滚轮有足够的摩擦力。

安装时应在传感器的支架部位制作支架。

2、保护动作：当输送带速度在10s内均在(50%-70%)V e(V e额定带速)范围内，或输送带速度小于等于50%V e时，或输送带速度大于等于110%V e时，打滑保护装置应能报警。

3、特性测试：按正常保护监视状态，要求连接好打滑保护装置，接通电源将被测速度调整到正常状态，使被试打滑保护装置处于正常监视状态。

然后调节被测速度，让速度处于应保护状态，观察并记录打滑保护装置的报警信号、延时时间、接点输出和速度保护值等状况。

重复三次。

二、堆煤保护1、安装位置：(1)堆煤保护装置应安装在煤仓上口及带式输送机搭接处。

(2)煤仓处堆煤保护传感器应安装在机头下胶带200m m水平以下，其平面位置应在煤仓口范围内。

(3)两部带式输送机转载搭接时，堆煤保护传感器应在卸载滚筒前方吊挂，传感器触头水平位置应在落煤点的正上方，并应在带面中间，距下部胶带上带面最高点距离不应大于500m m，且吊挂高度不应高于卸载滚筒下沿;安装时应满足洒水装置要求。

(4)皮带与溜煤槽搭接时，堆煤保护传感器触头可安装在卸载滚筒一侧，吊挂高度不应高于卸载滚筒下沿，水平位置距卸载滚筒外沿不应大于200m m。

(5)胶带与煤仓直接搭接时，应分别在煤仓满仓位置及溜煤槽落煤点上方500m m各安装一个堆煤保护传感器，传感器应灵敏可靠。

(6)堆煤保护控制线应在巷道顶板垂直引下，传感器触头应垂直吊挂，并可靠固定。

2、保护动作：堆煤保护装置在2s内连续检测到煤位超过预定位置，应报警同时中止输送机运行。

对于使用靠改变偏转角度或动作行程来进行煤位保护的这类保护装置，其保护动作时所需的作用力不应大于9.8N(1公斤)。

3、保护试验：将传感器引线接地。

三、跑偏保护1、安装位置：(1)跑偏保护应成对使用，且距机头、机尾10m-15m处各安装1组，当带式输送机坡度变化时，应在边坡位置安装1组。

皮带保护试验管理规定皮带保护试验管理规定1.原则为进一步加强胶带输送机的安全使用，使胶带输送机的管理规范化、制度化，保证矿井安全生产。

根据安全生产标准化和本矿实际相结合，特制定本皮带机保护试验管理规定。

2.胶带运输机安全保护种类设置胶带运输机的安全保护装置的依据为《煤矿安全规程》第373条，具体要求如下：2.1.所有胶带运输机必须装设7种保护装置：驱动滚筒速度保护、堆煤保护、防跑偏保护、温度保护、烟雾保护和自动洒水等“六大保护”装置，同时必须装设沿线紧停保护装置。

2.2.在主要运输巷道内安设的胶带运输机还必须装设运输带张紧力下降、防撕裂保护装置。

即主要胶带运输机应装设以上9种电气保护，以下是胶带运输机应设置的机械保护和安全设施：2.3.倾斜井巷中使用的胶带运输机，上运时，必须装设防逆转装置和制动装置；下运时，必须装设制动装置。

3.胶带运输机安全保护装置的安装和试验要求3.1.各种保护装置的试验维护要求（1）堆煤、防跑偏、速度、超温自动洒水、涨紧力下降等5项保护每天试验一次，由区队负责试验并做好记录。

（2）沿线急停开关每周试验一遍，由区队负责试验并做好记录。

（3）温度和烟雾保护由各区队负责每天检查一遍完好情况，每季度更换一次传感器（拿到地面试验），要有检查和更换记录。

（4）防逆转装置、制动装置和防撕裂等其他保护，每月检修（试验）一次。

（5）安全保护装置的原理、安装、试验方法和试验周期，见附表一。

（6）每部胶带运输机操作室应设置保护试验记录，记录格式见附表二。

3.2.保护试验组织（1）检修班的运输机司机负责对保护装置进行试验，并填写试验记录。

（2）值班维修工是保护装置的维护责任人，配合运输机司机做好试验工作。

（3）机电科每周组织一次试验，要求在皮带运行过程中进行实质性停机试验，试验要体现保护的工作原理。

（4）电气保护试验必须由专业人员操作，并且只能在每天检修班和专业部门统一组织的时间段内进行，其余时间禁止操作皮带保护装置（安全大检查和上级部门检查除外）。

天津华宁胶带输送机“八大保护”安装标准及试验办法第一条：固定带式输送机安全保护装置的安装1、防滑保护装置（及速度保护）滚轮式防滑保护装置a）滚轮速度传感器安装在上胶带的下表面，并使胶带与滚轮保持足够的驱动摩擦力。

b）摩擦式滚轮速度传感器安装在下胶带的上表面。

c）此保护安装在皮带机头一段运行稳定的位置。

2、堆煤保护装置堆煤保护装置安装在煤仓上口，煤仓处堆煤保护传感器安装高度应在低于机头下胶带200mm水平以下，其平面位置应在煤仓口范围之内。

堆煤保护传感器安装在两部胶带输送机搭接处，安装高度应在后部胶带输送机机头滚筒轴线水平以下，其平面位置应在前部胶带输送机的煤流方向，且距离应已起到保护作用，但还不误动作为标准。

3、防跑偏保护装置在胶带输送机机头和机尾各安装一套在输送带严重跑偏时能够使输送机自动停机的防跑偏保护装置，且必须成对安装，两对的中心线必须在一条直线上并垂直于胶带输送机中心线。

防跑偏滚动导杆安装在距离槽形托辊外沿50~100mm范围内。

4、温度保护装置传感器必须布置在驱动滚筒与胶带分离处距胶带与滚筒切点不大于100毫米或驱动滚简内部。

5、烟雾保护装置烟雾保护传感器应布置在驱动装置上方5m内（从后一级驱动滚筒轴向中心线到下风口5米范围内）的下风口。

6、自动洒水装置自动洒水装置的洒水装置应安装在胶带输送机驱动装置的内侧，喷头距胶带与滚筒切点不大于300毫米，其洒水能起到对驱动胶带和驱动滚筒同时洒水降温灭火的效果。

温度传感器（易熔棒）必须布置在驱动滚筒与胶带分离处，且距离滚筒表面100mm以内。

其它类型传感器按产品说明书要求安装。

7、纵向撕裂保护装置安装在距驱动方向第一个受煤点前20米处。

8、沿线紧停保护装置输送机巷道内每隔100m安装一个紧停开关，紧停开关应用螺栓固定在胶带边梁上，在装载点、人行过桥处、机头、机尾均应设有紧停开关，开关信号接入胶带输送机控制系统。

第二条：可伸缩带式输送机安全保护装置的安装1、防滑保护装置（及速度保护）滚轮式防滑保护装置a）滚轮速度传感器安装在上胶带的下表面，并使胶带与滚轮保持足够的驱动摩擦力。