甲烷傳感器模塊FSM-T-01在煤礦甲烷檢測儀中的應(yīng)用
瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），約占83-89%，它是在成煤過程中形成并儲存于煤層中的氣體，是煤礦井下危害最大的氣體。為避免煤礦事故的發(fā)生，井下氣體的檢測非常重要。 歷史上，作為煤礦事故的主要原因之一的甲烷爆炸事件頻繁發(fā)生，造成了重大傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，教訓(xùn)深刻。因此，煤礦生產(chǎn)管理單位對煤礦甲烷監(jiān)測非常重視，同時(shí)開展煤礦甲烷檢測工作也成為煤礦是否可以生產(chǎn)的必要條件。
甲烷氣體無色、無味、無嗅,它本身無毒，對人體的主要危害是超限時(shí)能引起人窒息死亡，但它具有易燃、易爆等特點(diǎn)，與空氣混合達(dá)到一定濃度后，遇高溫火源引起燃燒或爆炸。
目前，國內(nèi)煤礦所用的甲烷報(bào)警系統(tǒng)已有一定的規(guī)模，但檢測精度低，且檢測范圍窄，難以檢測高濃度的甲烷，同時(shí)由于其它氣體的干擾，造成無效判斷。另外，穩(wěn)定性也差，氣敏檢測傳感器的一致性、互換性差，需要經(jīng)常校準(zhǔn)，使用不方便，維護(hù)成本高。如何能將可靠性提高到很高的水平，能提升監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對防止甲烷事故，意義重大，具有較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
楚環(huán)傳感推薦使用便攜式甲烷檢測儀來對煤礦甲烷濃度進(jìn)行檢測，檢測甲烷氣體濃度的測量方法有：載體催化型、光干涉型、熱導(dǎo)型和紅外光譜吸收型，幾種檢測方法的特點(diǎn)見下表：
| 檢測方法 | 基本原理 | 優(yōu)缺點(diǎn) |
| 載體催化型 | 甲烷和氧氣在載體催化元件表面反應(yīng)，放出反應(yīng)熱，使得元件溫度上升，電阻增加，通過測量電阻增量就可以測定甲烷氣體濃度。 | 成本低，不受環(huán)境影響，穩(wěn)定性高，電路設(shè)計(jì)簡單，但只能應(yīng)用干可燃?xì)怏w檢測，檢測精度不高，相應(yīng)速度慢，高濃度易中毒，壽命短(1～2年)。 |
| 光干涉型 | 光在空氣中和被測甲烷氣體中的傳播速度有差異，傳播過程中光程差的出現(xiàn)引起干涉條紋的移動(dòng)，根據(jù)干涉條紋的位置可以檢測甲烷氣體的濃度。 | 濃度指標(biāo)不直觀，受氣壓、溫度、濕度影響較大，容易出現(xiàn)誤差。 |
| 熱導(dǎo)性 | 利用所測甲烷氣體與空氣的熱導(dǎo)率之差來實(shí)現(xiàn)對氣體濃度的檢測。 | 本質(zhì)安全(熱敏元件工作溫度低，電壓也不高)使用壽命長，本質(zhì)安全。低濃度時(shí)輸出小，零點(diǎn)漂移難控制，受水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的影響較大。 |
| 紅外光譜吸收型 | 不同氣體對紅外輻射有著不同的吸收光譜，某種氣體的特征光譜吸收強(qiáng)度和該氣體的濃度有關(guān)，利用這一原理可以測量甲烷氣體濃度。 | 本質(zhì)安全，抗干擾能力強(qiáng)，靈敏度高，響應(yīng)速度快，壽命長等，成本較高，設(shè)備復(fù)雜，吸收弱，需要對光源進(jìn)行調(diào)制。 |
另外甲烷傳感器模塊是便攜式甲烷檢測儀的核心元件，日本費(fèi)加羅FIGARO甲烷氣體預(yù)校準(zhǔn)模塊FSM-T-01，采用TGS2611可燃?xì)怏w傳感器配合優(yōu)化的經(jīng)典電路設(shè)計(jì)的模組，性價(jià)比高，使用簡單方便，常被廣泛用于地下礦井礦道內(nèi)甲烷濃度安全監(jiān)測以及家居燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)，為廣大人員的生命安全護(hù)航。
