井下測試

井下測試

在井下煤礦機電設備安裝、運行現場,利用專用儀器、儀表,對煤礦機電設備的技術性能、主要參數進行測試。目的是驗證設備的可靠性、安全性及配套 性,並為設備的合理運行、故障分析、科學管理以及指導礦井生產提供數據。

簡史

20世紀60年代主要產煤國家如蘇聯、英 國、聯邦德國開始採用地面通用儀器、儀表,放置在特殊設計的防爆外殼內,組成笨重的隔爆儀器、儀表,在井下對煤礦機電設備進行測試。60年代中期,為適應井下監測的需要,研製了井下測試專用的感測器及記錄儀表,組成煤礦機電設備的單參數測試系統。70年代又研製出本質安全型的紫外線記錄儀和本質安全型磁帶記錄儀,從而使測試能實現多個參量的同步記錄。 近年來在信息傳遞方面又有了發展,將感測器輸出信號進行脈衝調製,由微機向地面傳送,從而使放大器及相應的記錄儀器、儀表等可使用通用儀器,儀表,這樣擴大了信息通道容量,同時提高了測試精度,實現了地面監控。

中國在80年代以前煤礦井下測試採用的是簡單的單參數儀器儀表,80年代初開始使用多參數測試的本質安全型測試系統,擴大了測試範圍,並提高測試 精度。隨著高產高效採煤、掘進、運輸設備的發展,世界各主要產煤國家將測試、監控、故障診斷等先進測試 技術和機組結合起來發展為智慧型化機組,實現煤礦生產的自動化。

井下測試儀器儀表的特殊要求

井下工作條件惡 劣,空氣中含有能引起爆炸的瓦斯和煤塵,井下測試儀 器儀表除了具有較好的防塵、防水、防震、耐砸等性能 外,還應符合爆炸性環境使用的防爆電氣設備通用要 求,以及隔爆型電氣設備“d”、增安型電氣設備“e”, 本質安全型電路和電氣設備“i”等標準要求。普通電 氣測量儀表只準在瓦斯濃度1%以下的地點使用,否 則必須遵照有關規定並制定安全措施後,方可使用。井 下測試儀器儀表必須經過有關防爆檢驗部門檢驗,並 獲得下井使用證或經過安全性能檢驗獲得防爆合格證 方準下井使用。

井下測試儀器、儀表使用場合應符合下表規定。

使用場所儀表安全等級
瓦 斯 礦 井 井底車場、總進風道或主要 進風道:
a.低瓦斯礦井礦用一般型
b.高瓦斯礦井礦用增安型
翻罐籠硐室礦用防爆型
採區進風道礦用防爆型
總迴風道、主要迴風道,采 區迴風道、工作面和工作面進 風、迴風道 礦用防爆型 (礦用增安型除 外)
煤(岩)與瓦斯(二氧化 碳)突出礦井和瓦斯噴出區域 礦用防爆型 (礦用增安 型除 外)

測試系統

一般井下設備需測試的參數有: 電機 功率、電壓、電流、拉力、液壓力、轉速、溫度、流量、 振動加速度等。測試系統有兩種:一種是單參數測試系 統,另一種是多參數同步測試系統。

單參數測試系統 首先由感測器將被測量的信息 變換成電量,然後通過信息轉換、放大、再用指示儀或 紙帶記錄儀進行信息顯示或記錄。即一個感測器,對應 一個放大器、一個記錄儀,使用靈活,調試簡單。

多參數同步測試系統 最多可以有8個不同測試 參數。其原理是各相應參數的感測器將被測量轉換為 電信號後,經接線盒匯總或直接送入相應的放大器或 隔離偶合放大器,獲得標準的模擬量信號,再輸入頻率 多路裝置進行隔離、調製(或解調)和混頻處理,將模 擬量信號轉換為頻率信號,再將4個頻率信號混頻為 一個混頻信號記錄在磁帶記錄儀內的一個磁軌上,另 外4個頻率信號的混頻信號記錄在另一個磁軌上。這 樣完成了8個信號的同步記錄。也可以用本質安全型 紫外線光線示波器直接同時測錄。

井下測試除了上述兩種測試系統外,還配備了井 下通用型本質安全測試儀表,如本質安全型數字多用 表、本質安全型兆歐表、本質安全型數字溫度計,本質 安全型數字頻率計等。

套用範圍

井下測試可套用在以下4種場合。

試運轉調試測試 凡新安裝的煤礦機電設備在投 入運行前需將各項技術性能指標調整到最佳狀態,以 保證產品達到設計和使用要求所進行的測試。

驗證考核評定測試 凡新研製的煤礦機電設備、 進口和需要商檢的機電設備,在井下現場考核其性能 參數、可靠性、適應性和配套性能,以評定產品是否符 合設計和使用要求,是否符合契約所規定要求所進行 的測試。

研究性測試 專門從事煤礦機電設備研究的部門 以及生產廠的設計研究部門,在新產品的研製、老產品 的改進過程中對結構、材料、原理以及有關基礎理論的 研究所進行的測試。

故障診斷分析測試 對已投入正常運行設備的運 行工況的監測,或設備已發生故障,為尋找故障點和故 障原因所進行的測試。  

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