一、熱導式甲烷傳感器工作原理簡述

二、核心檢測項目及技術標準

1. 基礎性能測試

• • 檢測要求：驗證傳感器量程是否符合GB 3836-2010標準（通常覆蓋5%~100% CH?）。
  • 方法：使用標準甲烷氣體（濃度梯度為5%、30%、50%、100%）注入傳感器，記錄輸出信號的線性度及最小分辨濃度（≤1% CH?）。
• • 允許誤差：在量程范圍內，示值誤差≤±5% FS（滿量程）；重復性測試誤差≤±2%。
  • 測試流程：同一濃度氣體連續通入5次，計算標準偏差。
• • 標準：從氣體接觸到讀數穩定至90%的時間應≤20秒。
  • 模擬場景：通過快速氣體切換裝置模擬甲烷濃度突變，記錄傳感器動態響應。

2. 環境適應性測試

• • 測試范圍：-20℃~+60℃（模擬井下極端溫度）。
  • 指標要求：溫度變化導致的零點漂移≤±3% FS/10℃，量程漂移≤±5% FS/10℃。
• • 測試條件：相對濕度95% RH（非冷凝），粉塵濃度100 mg/m³。
  • 合格判定：傳感器輸出波動≤±2% CH?，且無信號失真。
• • 范圍：80~110 kPa（模擬礦井通風系統壓力變化）。
  • 要求：壓力變化引起的誤差≤±3% FS。

3. 長期穩定性與壽命測試

• • 測試周期：連續運行30天，每日記錄零點及50% CH?點數據。
  • 閾值：漂移量≤±2% FS/月。
• • 方法：加速老化測試（高溫85℃下通電1000小時），檢測靈敏度衰減率（應＜5%）。

4. 安全防護性能驗證

• • 標準：滿足Ex ib I Mb防爆等級（GB 3836.1-2010），確保傳感器在甲烷易燃環境中的本質安全性。
• • 測試內容：IP67防護（1米水深浸泡30分鐘，粉塵箱測試）。
  • 判定：內部電路無滲水，信號輸出正常。

5. 校準與智能化功能

• • 驗證方法：模擬傳感器漂移后，觸發自動校準程序，驗證是否恢復至標準值（偏差≤±1% CH?）。
• • 檢測項：傳感器斷線、元件失效等故障的報警響應時間（≤10秒），RS485/Can總線通訊穩定性。

三、典型應用場景驗證案例

1. 現場比對測試：將傳感器與便攜式色譜分析儀（精度±0.1% CH?）同步監測，誤差控制在±2%以內。
2. 抗干擾驗證：在含硫化氫（100 ppm）、一氧化碳（500 ppm）的混合氣體中，傳感器示值波動＜±0.5% CH?。
3. 震動測試：模擬運輸振動（頻率10~55 Hz，加速度5 g），結構無松動，性能無衰減。

四、技術挑戰與發展方向