甲烷传感器模块FSM-T-01在煤矿甲烷检测仪中的应用
文章来源：本站 发布时间：2023-05-16
瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），约占83-89%，它是在成煤过程中形成并储存于煤层中的气体，是煤矿井下危害最大的气体。为避免煤矿事故的发生，井下气体的检测非常重要。 历史上，作为煤矿事故的主要原因之一的甲烷爆炸事件频繁发生，造成了重大伤亡和经济损失，教训深刻。因此，煤矿生产管理单位对煤矿甲烷监测非常重视，同时开展煤矿甲烷检测工作也成为煤矿是否可以生产的必要条件。
甲烷气体无色、无味、无嗅,它本身无毒，对人体的主要危害是超限时能引起人窒息死亡，但它具有易燃、易爆等特点，与空气混合达到一定浓度后，遇高温火源引起燃烧或爆炸。
目前，国内煤矿所用的甲烷报警系统已有一定的规模，但检测精度低，且检测范围窄，难以检测高浓度的甲烷，同时由于其它气体的干扰，造成无效判断。另外，稳定性也差，气敏检测传感器的一致性、互换性差，需要经常校准，使用不方便，维护成本高。如何能将可靠性提高到很高的水平，能提升监控系统的稳定性，对防止甲烷事故，意义重大，具有较大的社会和经济价值。
楚环传感推荐使用便携式甲烷检测仪来对煤矿甲烷浓度进行检测，检测甲烷气体浓度的测量方法有：载体催化型、光干涉型、热导型和红外光谱吸收型，几种检测方法的特点见下表：
| 检测方法 | 基本原理 | 优缺点 |
| 载体催化型 | 甲烷和氧气在载体催化元件表面反应，放出反应热，使得元件温度上升，电阻增加，通过测量电阻增量就可以测定甲烷气体浓度。 | 成本低，不受环境影响，稳定性高，电路设计简单，但只能应用干可燃气体检测，检测精度不高，相应速度慢，高浓度易中毒，寿命短(1～2年)。 |
| 光干涉型 | 光在空气中和被测甲烷气体中的传播速度有差异，传播过程中光程差的出现引起干涉条纹的移动，根据干涉条纹的位置可以检测甲烷气体的浓度。 | 浓度指标不直观，受气压、温度、湿度影响较大，容易出现误差。 |
| 热导性 | 利用所测甲烷气体与空气的热导率之差来实现对气体浓度的检测。 | 本质安全(热敏元件工作温度低，电压也不高)使用寿命长，本质安全。低浓度时输出小，零点漂移难控制，受水蒸气和二氧化碳气体的影响较大。 |
| 红外光谱吸收型 | 不同气体对红外辐射有着不同的吸收光谱，某种气体的特征光谱吸收强度和该气体的浓度有关，利用这一原理可以测量甲烷气体浓度。 | 本质安全，抗干扰能力强，灵敏度高，响应速度快，寿命长等，成本较高，设备复杂，吸收弱，需要对光源进行调制。 |
另外甲烷传感器模块是便携式甲烷检测仪的核心元件，日本费加罗FIGARO甲烷气体预校准模块FSM-T-01，采用TGS2611可燃气体传感器配合优化的经典电路设计的模组，性价比高，使用简单方便，常被广泛用于地下矿井矿道内甲烷浓度安全监测以及家居燃气报警系统，为广大人员的生命安全护航。
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