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郑州恒宇矿用本安型超声波风速传感器GFC25
发布时间：
2023-12-15
来源：
作者：
1概述
1.1产品特点
GFC25矿用超声波风速传感器(以下简称传感器)采用超声波时差原理，精度高，可实现低至
0.2m/s的微风测量，性能可靠。可长时间连续监测矿井总回和各进、回风巷等地及断面的实时风速。
1.2主要用途和适用范围
该产品主要用于煤矿井下进、回风巷道通风风速、风量测量监测。煤矿井下有毒有害气体通
过通风方式排出井口外，所以通风的监测是保证矿井安全生产的重要手段。
1.3品种、规格
1.3.1品种：矿用超声波风速传感器。
1.3.2规格：GFC25。
1.4型号的组成及其代表意义
G传感器
F风速
C超声波原理
25测量范围
1.5使用环境条件
1.5.1工作环境条件
a)温度:(0～40)℃;
b)湿度:≤98%；
c)大气压力:(80～116)kPa；
d)无显著震动和冲击的场合；
e)含有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下。
1.5.2贮存温度：(-40～＋60)℃。
1.6安全特征
防爆类型:矿用本质安全型
防爆标志:Ex ibⅠMb。
1.7结构参数
a)外形尺寸：251mm×161mm×53mm（不含探头部分）；
b)外壳材质：不锈钢；
c)重量：≤5kg。
2工作原理及结构特征
2.1工作原理
传感器的工作原理框图如图1所示，传感器为连续检测风速和风量的设备，单片机通过驱动检测
电路实现超声波信号传播时间检测，通过处理后获得风速数据，并输出显示。图1
传感器工作原理框图
3主要技术指标
3.1工作电源
额定工作电压：DC 24V；
工作电流：≤200mA。
3.2测量范围：(0.5～25)m/s，其分辨率应为0.01m/s。
3.3输出信号制式
RS485数字信号：传输速率：9600bps；信号工作电压峰峰值：≤12V。
3.4基本误差
a)测量范围在(0.5～15.0)m/s时，误差:±0.20m/s；
b)测量范围在(15.0～25.0)m/s时，误差:±0.30m/s。
3.5传输距离
传感器使用MHYV系列煤矿阻燃通信电缆，单芯截面积为1.5mm2时，传感器与关联装置的传输
距离为2km。基本误差应不超过3.4的规定。
3.6本安参数：
Ui:25.0V、Ii:0.53A、Ci:0.2μF、Li:49.2μH；
RS485信号:Uo:6.1V、Io:66mA、Co：100μF、Lo:0.2mH。
4使用、调校
使用前用户必须认真、仔细阅读本说明书，对传感器的主要性能、技术指标及主要功能有一个
全面的了解，然后再进行具体的接线、使用及操作。传感器首次安装使用时或使用过程中需定期对
零点和精度进行调校，调校周期不大于30天。
传感器正确上电预热后便可用于环境风速检测，也可用遥控器进入传感器调校模式对传感器测量值等
进行设置。
4.1零点调校
当传感器长时间使用或长时间存放后再使用，可能会出现测量偏差，此时需要对传感器零点进
行调校。具体操作步骤如下：
1、传感器预热：进行零点调校必须在传感器上电时间大于2分钟后进行。
2、零点调校：待传感器充分预热后，将传感器置于无风环境中，若此时测量值不是0.0 m/s，
可通过下列办法调零设置。具体方法是：将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择
键，使显示窗内的调校指示位显示“1”，然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，直至
传感器显示值为0.0 m/s为止，也可以采用组合键“
↑”+“↓”直接将显示值调至0.0m/s。
4.2精度调校
将风速传感器放入标准环形风洞中，传感器上电并经过20秒倒计后，然后将风洞内风速值设定
在10m/s，待风洞内风速值稳定后，将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择键，使
显示窗内的调校指示位显示“2”，然后通过摇控器的上升键或下降键对传感器进行校准，直至显示
与风洞内实际风速值一致为止。
4.3自检功能
将遥控器对准传感器遥控位置，按动遥控器上的选择键，使传感器显示窗内的调校指示位显示
“5”，即进入自检页面，默认显示“OFF”。齐按“↑”+“↓”开启自检功能,默认显示当前测量
值，传感器会将当前显示值作为测量值，以便于验证内部功能，退出该页面后，传感器将关闭自检
状态。
4.4风速灵敏度等级设置
将遥控器对准传感器遥控位置，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的调校指示位显示
“7”，然后再根据需要分别按动摇控器的上升键或下降键，设置传感器风速灵敏度等级5-99，等
级越高，风速灵敏度越低，风速值响应越慢，风速显示值越平稳，齐按“
↑”+“↓”可将灵敏度
快速设定为默认值。
注：默认灵敏度等级为18。
4.5 RS485通讯地址设置
按下“S”键，待最左边数码管显示“d”，即进入传感器风速参数总线地址设置页面，即可按下“↑
”或“↓”设置传感器风速参数总线地址。
注：出厂默认设置地址为16。
5安装与使用
5.1电缆线及所连航空插头的接线及颜色规定：
红色线(电缆插头1号口)——电源正极(主板“V”接线口)；
黑色线(电缆插头2号口)——电源负极(主板“G”接线口)；
黄色线(电缆插头3号口)——RS485-A信号输出(主板“A”接线口)。
绿色线(电缆插头4号口)——RS485-B信号输出(主板“B”接线口)。
5.3连接
正确连接好电源与传感器端接线后，将电缆航空插头的缺口对准传感器左侧上方的航空插座的相
应位置，插入并旋紧，确保连接可靠。传感器上电倒计时后，显示并输出测量风速值。
5.4固定
传感器的可靠固定关系到传感器测量的准确性和工作的稳定性。
6典型故障处理
6.1传感器显示数值乱跳
a)当传感器显示数值乱跳时，可能是风场不稳定，建议将风速灵敏度等级调高。
b)传感器前后3m范围内有遮挡物。处理方法：保证传感器安装在前后3m范围内无任何遮挡物的
地方。
c)传感器探头座内积灰严重。处理方法：定期清理积灰。
6.2传感器接受不到遥控信号
当出现传感器接受不到遥控信号现象时，首先应确认遥控器内的电池是否有电。如有电，则应及
时将传感器带回地面，检查、更换传感器线路板上数码管旁的
(SFH1)红外接收头。
6.3小数码管显示的功能位数字乱跳且无法控制
当传感器显示窗内的小数码管(功能位)出现数字乱跳且无法控制时，检查电路板上按键是否短
路或更换传感器电路板上数码管旁的(SFH1)红外接收头。
6.4传感器显示“8.88”或其它不明字符
传感器在井下如显示“8.88”等其它不明字符时，应首先检查传感器供电是否异常。若问题依然
不能排除，应将传感器带回地面检修。将传感器后盖打开检查传感器电路板上的各集成芯片有无脱
落现象，接线是否松动等。
检修方法：用专用螺丝刀打开传感器后盖，问题一经发现应及时予以排除。或寄回厂家予以维修
。
6.5传感器上电倒计时完后显示“0.0”且吹风无反应
传感器每次上电倒计时完后有30秒钟的内部参数自动设置功能，此时传感器数据不更新。
6.6传感器开机倒计时结束后闪烁显示“Er1”
传感器开机倒计时完后即闪烁显示“Er1”，应首先将传感器带回地面，上电后若还闪烁显示
“Er1”则将传感器后盖打开探头连线焊点是否脱落。若还闪烁显示“Er1”则寄回厂家予以维修，不可私自拆
卸以免造成不可修复错误。
6.7传感器开机倒计时结束后闪烁显示“Er2”
传感器风速检测电路故障，请寄回厂家予以维修，不可私自拆卸以免造成不可修复错误。
6.8传感器开机倒计时结束后闪烁显示“Er3”
传感器安装位置风场不稳定，建议更换安装位置，若故障仍存在，请寄回厂家予以维修，不可
私自拆卸以免造成不可修复错误。
7维修及保养
7.1维修
7.1.1传感器的维修必须由接受过生产厂家专门培训的修理人员进行。
7.1.2禁止改动传感器电路的任何参数！
7.1.3传感器的调校周期为30天，请定期效验传感器的各项功能！
7.2保养
7.2.1使用时，必须指定人员负责传感器的日常维护和保养，至少30天进行一次探头座清灰操作。
7.2.2维护及保养人员必经认真阅读及熟悉使用说明书及有关电路图，熟悉传感器的内、外结构及
电路原理。7.2.3使用中，维护及保养人员应该经常检查传感器的密封部分是否压紧、盖板螺丝是否紧固。
8运输、贮存
8.1传感器在运输和搬运时，务必小心、谨慎，避免剧烈震动和冲击。严禁拉扯设备内部的联线，避
免造成人为的破坏。
8.2传感器存放时，严禁放在被水直接滴淋的场所。
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