第一章 概 述
ICS-1000-XF礦用防爆皮帶秤是新型井下皮帶運(yùn)輸本安計(jì)量監(jiān)控設(shè)備,該產(chǎn)品已取得產(chǎn)品MA認(rèn)證、防爆認(rèn)證,(防爆合格證書編號(hào):320131525,安全標(biāo)志編號(hào):MFB100079)能適應(yīng)惡劣的井下工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。電子皮帶秤的背重承受裝置是懸浮式的,由4個(gè)GZD300型稱重傳感器將秤架懸掛在固定的鋼梁上,皮帶上走過的煤重在稱重傳感器中轉(zhuǎn)化為0~10mV的電壓信號(hào),它通過信號(hào)電纜送到ICS-5F型礦用井下信息傳輸分站中經(jīng)處理后由遠(yuǎn)傳芯片傳輸,經(jīng)Coax180RJ11M2-F型線路避雷器后送到主控制室的ICS-220J型礦用信息傳輸接口。
皮帶的行走速度由GSD4型速度傳感器測(cè)出,速度傳感器的輪壓在回程皮帶上。當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),切割磁力線產(chǎn)生電壓脈沖,這個(gè)脈沖串接入ICS-5F礦用本安型分站經(jīng)處理后由遠(yuǎn)傳芯片傳輸,經(jīng)Coax180RJ11M2-F型線路避雷器送到ICS-220J型礦用信息傳輸接口。
井下的ICS-5F型礦用井下信息傳輸分站由KDW127/5型礦隔爆兼本安電源箱供電。電源的防爆等級(jí)為Exd[ib]I,可用于含爆炸氣體和粉塵的煤礦井下,它的輸入為動(dòng)力電源127VAC,輸出為2路5VDC, 每路的短路電流不超過600mA。的背重承受裝置是懸浮式的,由4個(gè)GZD300型稱重傳感器將秤架懸掛在固定的鋼梁上,皮帶上走過的煤重在稱重傳感器中轉(zhuǎn)化為0~10mV的電壓信號(hào),它通過信號(hào)電纜送到ICS-5F型礦用井下信息傳輸分站中經(jīng)處理后由遠(yuǎn)傳芯片傳輸,經(jīng)Coax180RJ11M2-F型線路避雷器后送到主控制室的ICS-220J型礦用信息傳輸接口。
一.功能及特點(diǎn)
1.該產(chǎn)品取得防爆煤安認(rèn)證,可以適應(yīng)井下惡劣環(huán)境。
2.采用三托輥秤架結(jié)構(gòu),減小了邊界效應(yīng)誤差。
3.采用懸浮式秤架結(jié)構(gòu),減小了皮帶跑偏和物料偏載誤差。
4.秤架部分精心加工處理,減小了皮帶張力變化誤差。
5.傳感器供橋電壓穩(wěn)定到現(xiàn)場(chǎng),消除了線路電阻隨溫度變化引入的誤差。
6.稱重顯示器功能完備,可滿足不同用戶要求:
(1) 系統(tǒng)以ARM9 MCU為核心構(gòu)建,為整機(jī)的高性能奠定了基礎(chǔ)。
(2) 觸摸屏操控。
(3) 嚴(yán)密的用戶權(quán)限管理。
(4) 可存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)。
(5) 可查看歷史產(chǎn)量曲線。
(6) 可查看產(chǎn)量數(shù)據(jù)上傳歷史。
(7) 可查看報(bào)警信息
(8) 手動(dòng)/自動(dòng)方式調(diào)零。
(9) 定長(zhǎng)/定時(shí)方式調(diào)零。
(10) 掛碼校驗(yàn)/標(biāo)定。
(11) 實(shí)物校驗(yàn)/標(biāo)定。
(12) 低功耗。
(13) RS485、RS232及以太網(wǎng)通訊接口。
(14) 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視。
(15) 重量和速度內(nèi)碼監(jiān)視。
(16) 可通過網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)。
第二章 主要技術(shù)參數(shù)
一.計(jì)量性能
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準(zhǔn)確度等級(jí) |
0.5級(jí) |
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皮帶寬度 |
50cm、80cm、100cm、120 cm 、140cm
(可定制其它規(guī)格) |
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現(xiàn)場(chǎng)安裝條件 |
應(yīng)符合JJG195-2002國家計(jì)量檢定規(guī)程要求 |
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動(dòng)態(tài)累積誤差 |
優(yōu)于 0.5% |
注:動(dòng)態(tài)累積誤差指標(biāo),要嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)規(guī)程,zui小累積量(每次校驗(yàn)用煤量)不得低于zui大流量下皮帶運(yùn)行一圈的累計(jì)量。
二.電氣性能
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工作電壓 |
井上:220VAC ;井下:127VAC |
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工作電流 |
井上:<750mA ;井下:<600 mA |
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傳輸距離 |
傳輸距離為20km |
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傳輸介質(zhì) |
4×7×0.3型礦用電話線纜(電纜仿真參數(shù):分布電阻R≤36Ω/km,分布電容C≤0.06uF/km,分布電感L≤800uH/km) |
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信號(hào)方式 |
音頻載波調(diào)制 |
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顯示部分 |
動(dòng)態(tài)顯示物料瞬時(shí)流量和實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)流量 |
三.使用環(huán)境
1.電子秤井上設(shè)備正常工作條件:
(1) 環(huán)境溫度: 0℃~+40℃
(2) 環(huán)境濕度:≤95%(25℃)
(3) 環(huán)境大氣壓:80KPa~110KPa
(4) 在不具有爆炸性氣體混合物的安全場(chǎng)所
(5) 無顯著搖動(dòng)和劇烈沖擊振動(dòng)的場(chǎng)所
(6) 儲(chǔ)運(yùn)條件:-40℃~+60℃
(7) 電源波動(dòng)范圍:85%~110%
2.電子秤井下設(shè)備正常工作條件:
(1) 環(huán)境溫度:0℃~+40℃
(2) 環(huán)境濕度:≤95%(25℃)
(3) 環(huán)境大氣壓:80kpa~110kpa
(4) 含有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下
(5) 無顯著搖動(dòng)和劇烈沖擊振動(dòng)的場(chǎng)所
(6) 儲(chǔ)運(yùn)條件:-40℃~+60℃
(7) 電源波動(dòng)范圍:85%~110%
第三章 系統(tǒng)功能
一.ICS-5F礦用本安型分站(以下簡(jiǎn)稱為分站)
ICS-5F礦用本安型分站是礦用本安型電氣設(shè)備,其防爆型式為Exib I,它裝在專用的外殼內(nèi),可用于含有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下,由KDW127/5礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源供電,裝在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的井下秤架旁的支架上,可用于含有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下。
分站功能是采集井下設(shè)備的4路稱重傳感器信號(hào)和2路頻率量信號(hào)通過礦用電話線纜遠(yuǎn)程傳輸至井上接收設(shè)備。接線端子包括2路頻率量輸入接口,4路傳感器輸入接口,本安電源輸入接口,遠(yuǎn)傳接口。所有接口都為固定式端子,接線時(shí)直接通過防爆密封接頭引入設(shè)備即可。
二.KDW127/5型礦用隔爆兼本安電源
KDW127/5礦用隔爆兼本安型電源是礦用井下防爆電氣設(shè)備,防爆型式為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型,防爆標(biāo)志為Exd[ib] I,可用于含有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下。外部交流電網(wǎng)的127V電壓直接向本電源供電,輸出為2路5V/0.6A直流,經(jīng)礦用電纜為其他設(shè)備供電,是ICS-XF礦用電子皮帶秤的主要組成設(shè)備。
三.ICS-220J型礦用信息傳輸接口
ICS-220J型礦用信息傳輸接口為一般型電氣設(shè)備,內(nèi)置安全柵電路,具有豐富的接口與狀態(tài)指示燈,可以方便的實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備互連及監(jiān)測(cè)ICS-XF礦用電子皮帶秤的各個(gè)信號(hào)狀態(tài)。ICS-220J型礦用信息傳輸接口采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)箱,方便生產(chǎn)與用戶使用。ICS-220J型礦用信息傳輸接口可以安放于不含瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的井上控制室內(nèi)。
四.GSD4型速度傳感器
GSD4型速度傳感器是礦用本質(zhì)安全型防爆電氣設(shè)備,其防爆型式為ExibI,它位于電子秤秤架的回程皮帶上,可用于含有瓦斯和煤塵爆炸的礦井之中。它的功能是把皮帶行進(jìn)的速度轉(zhuǎn)換為0~1019Hz的脈沖信號(hào),通過MHYVRP1×4型電纜送到井下分站。
五.GZD300型稱重傳感器
GZD300型稱重傳感器是礦用本質(zhì)安全型防爆電氣設(shè)備,其防爆型式為ExibI,可用于含有瓦斯和煤塵爆炸的礦井之中,由KDW127/5礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源通過ICS-5F本安分站供電。它的功能是把荷重變換為電壓信號(hào)(本系統(tǒng)中為0~10mV),通過MHYVRP 1×4 型電纜送到ICS-5F型礦用井下信息傳輸分站。
第四章 煤礦用電子秤的維護(hù)與保養(yǎng)
1.要認(rèn)真進(jìn)行“調(diào)零”:每班接班后調(diào)一次零點(diǎn),再向皮帶上料。調(diào)零時(shí),皮帶上不準(zhǔn)有零星物料。
2.保護(hù)好傳感器及信號(hào)電纜,電纜的護(hù)套要求完好,防止水汽進(jìn)入線芯。信號(hào)總電纜不要有接頭,若因線太長(zhǎng),非接頭不可的話,要求把線芯和屏蔽線都分別焊好,外面用防水膠帶包扎嚴(yán)。有條件的話把接頭吊高,減少接頭處的積水。
3.不允許大于(100)公斤的塊狀重物通過秤架上的皮帶。
4.稱量托輥要轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
5.不要輕易擰動(dòng)稱重傳感器吊桿螺栓。
6.不準(zhǔn)在秤架上進(jìn)行電焊等爆炸危險(xiǎn)性作業(yè),如果必須在秤架稱量域附近焊接時(shí),必須要有瓦斯檢測(cè)人員陪同檢測(cè)后允許方可作業(yè)。
7.秤架上、皮帶下要經(jīng)常保持清潔,無積灰。更不準(zhǔn)有塊料卡住。
8.秤架不要受到除稱重力外的其他外力。
9.要保持設(shè)備箱內(nèi)干燥清潔,一旦箱內(nèi)有潮濕空氣和水進(jìn)入可用電吹風(fēng)吹干,傳感器和電纜要盡量避水。
10.儀表室應(yīng)有良好的防塵措施。
11.稱重顯示控制器供電應(yīng)選用電壓較為穩(wěn)定,且不頻繁斷電的電源。
12.稱重顯示控制器儀表電源為三線引出,用戶要提供三線插座、可靠的地線(或接地樁)。插座的第三腳要接地,以保證稱重顯示控制器儀表和人身安全。
13.設(shè)備出現(xiàn)故障,應(yīng)由專業(yè)人員檢修。
14.皮帶秤累計(jì)示值應(yīng)定時(shí)記錄,以防停電造成數(shù)據(jù)丟失。
附錄一 常用電纜分布參數(shù)
附表1.1 普通電纜線的分布電容Cc、分布電感Lc及電阻R:
|
電纜名稱 |
規(guī) 格 |
分 布 參 數(shù) |
|
截面積(mm2) |
絕緣厚度(mm) |
Cc(uF/Km) |
Lc(mH/Km) |
R(ohm/Km) |
銅芯聚乙烯絕緣
及護(hù)套軟線(RVV) |
1.0 |
0.6 |
0.195 |
0.617 |
19.5 |
|
1.5 |
0.6 |
0.207 |
0.577 |
13.5 |
|
2.5 |
0.8 |
0.201 |
0.583 |
8.0 |
|
銅芯聚乙烯絕緣,金屬屏蔽及護(hù)套線(RVVP) |
1.0 |
0.6 |
0.234 |
0.722 |
19.5 |
|
1.5 |
0.6 |
0.248 |
0.655 |
13.5 |
|
2.5 |
0.8 |
0.241 |
0.682 |
8.0 |
|
礦用電話線纜(MHYVRP) |
4×7×0.28 |
0.06 |
0.800 |
36 |
|
4×7×0.43 |
0.06 |
0.800 |
18.1 |
|
4×7×0.52 |
0.06 |
0.800 |
12.1 |
附表1.2 本安儀表用特殊電纜分布參數(shù):
|
聚乙烯絕緣雙芯對(duì)絞屏蔽銅線 |
截面積1.0 mm2 |
截面積1.5mm2 |
截面積2.5 mm2 |
|
20℃直流電阻R |
一般線芯 |
18.5 |
12.4 |
7.45 |
|
(ohm/Km) |
多股軟線芯 |
19 |
13.5 |
7.8 |
|
分布電容(uF/Km) |
<0.115 |
<0.115 |
<0.115 |
|
分布電感Lc |
一般線芯 |
0.46 |
0.31 |
0.19 |
|
(mH/Km) |
多股軟線芯 |
0.43 |
0.34 |
0.20 |
|
400A/m電磁干擾(mV) |
<200 |
<200 |
<200 |
|
10KV靜電干擾(V) |
<1 |
<1 |
<1 |
附表1.3 本安儀表補(bǔ)償導(dǎo)線分布參數(shù):
|
型號(hào) |
規(guī)格 |
電容Cc(uF/Km) |
電感Lc(mH/Km) |
備注 |
|
KX -Ex |
2×1.0mm2 |
<0.115 |
<0.85 |
|
|
2×1.5mm2 |
<0.115 |
<0.56 |
|
2×2.5mm2 |
<0.115 |
<0.34 |
注:該表所列參數(shù)僅供參考,用于本安系統(tǒng)的連接電纜,具體分布參數(shù)以其說明書為準(zhǔn)。
附錄二 有關(guān)防爆術(shù)語及標(biāo)準(zhǔn)
參加IEC組織的世界各國的防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定:在產(chǎn)品銘牌的明顯位置除標(biāo)明Ex防爆標(biāo)志外,還必須有完整的防爆標(biāo)志:
根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間,或根據(jù)可燃性粉塵/空氣混合物出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間及粉塵層厚度,對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行區(qū)域劃分,見表F1.1。
表F1.1 爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域的劃分:
|
爆炸性物質(zhì) |
區(qū)域定義 |
區(qū)域名稱 |
|
氣體 |
爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所 |
0區(qū) |
|
在正常運(yùn)行時(shí),可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所 |
1區(qū) |
|
在正常運(yùn)行時(shí),不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,如果出現(xiàn)也是偶而發(fā)生或僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所 |
2區(qū) |
|
粉塵 |
在正常運(yùn)行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn),其數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/或可能形成無法控制和極厚的粉塵層的場(chǎng)所及容器內(nèi)部 |
20區(qū) |
|
在正常運(yùn)行過程中,可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20區(qū)的場(chǎng)所。該區(qū)域包括,與充入或排放粉塵點(diǎn)直接相鄰的場(chǎng)所、出現(xiàn)粉塵層和正常操作情況下可能產(chǎn)生可燃濃度的粉塵和空氣混合物的場(chǎng)所 |
21區(qū) |
|
在異常條件下,可燃性粉塵云偶然出現(xiàn)并且只是短時(shí)間存在、或可燃性粉塵偶然出現(xiàn)堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場(chǎng)所。如果不能保證排除可燃性粉塵堆積或粉塵層時(shí),則應(yīng)劃分為21區(qū) |
22區(qū) |
II類電氣設(shè)備可以按爆炸性氣體的的特性進(jìn)一步分類,見表F1.2
表F1.2 爆炸性氣體分組對(duì)照表:
|
典型氣體 |
氣體分類 |
防爆等級(jí) |
|
甲烷 |
I |
低 |
|
丙烷 |
II A |
|
|
乙烯 |
II B |
|
氫氣、乙炔 |
II C |
高 |
II類電氣設(shè)備的表面溫度分組,見表F1.3。
表F1.3 溫度組別對(duì)照表:
|
電氣設(shè)備表面溫度℃ |
450 |
300 |
200 |
135 |
100 |
85 |
|
溫度組別 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)包括的防爆類型,見表F1.4。
表F1.4 防爆類型選用表:
|
防爆類型 |
防爆標(biāo)志 |
允許使用的場(chǎng)合* |
國家標(biāo)準(zhǔn) |
典型應(yīng)用 |
|
隔爆型 |
d |
1或2 |
GB3836.2 |
電氣開關(guān),馬達(dá),泵 |
|
增安型 |
e |
1或2 |
GB3836.3 |
馬達(dá),照明裝置,接線箱 |
|
本安型 |
ia或ib |
0(ia),1或2 |
GB3836.4 |
儀器儀表,控制閥 |
|
正壓型 |
p |
1或2 |
GB3836.5 |
控制室,儀表盤,馬達(dá),儀器 |
|
充油型 |
o |
1或2 |
GB3836.6 |
電氣開關(guān),變壓器 |
|
充沙型 |
q |
1或2 |
GB3836.7 |
儀器儀表 |
|
無火花型 |
n |
2 |
GB3836.8 |
馬達(dá),照明,接線盒 |
|
澆封型 |
m |
1或2 |
GB3836.9 |
儀器儀表 |
* 允許使用場(chǎng)合參見《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分:危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝》中有關(guān)規(guī)定。