一、热导式甲烷传感器工作原理简述

二、核心检测项目及技术标准

1. 基础性能测试

• • 检测要求：验证传感器量程是否符合GB 3836-2010标准（通常覆盖5%~100% CH₄）。
  • 方法：使用标准甲烷气体（浓度梯度为5%、30%、50%、100%）注入传感器，记录输出信号的线性度及最小分辨浓度（≤1% CH₄）。
• • 允许误差：在量程范围内，示值误差≤±5% FS（满量程）；重复性测试误差≤±2%。
  • 测试流程：同一浓度气体连续通入5次，计算标准偏差。
• • 标准：从气体接触到读数稳定至90%的时间应≤20秒。
  • 模拟场景：通过快速气体切换装置模拟甲烷浓度突变，记录传感器动态响应。

2. 环境适应性测试

• • 测试范围：-20℃~+60℃（模拟井下极端温度）。
  • 指标要求：温度变化导致的零点漂移≤±3% FS/10℃，量程漂移≤±5% FS/10℃。
• • 测试条件：相对湿度95% RH（非冷凝），粉尘浓度100 mg/m³。
  • 合格判定：传感器输出波动≤±2% CH₄，且无信号失真。
• • 范围：80~110 kPa（模拟矿井通风系统压力变化）。
  • 要求：压力变化引起的误差≤±3% FS。

3. 长期稳定性与寿命测试

• • 测试周期：连续运行30天，每日记录零点及50% CH₄点数据。
  • 阈值：漂移量≤±2% FS/月。
• • 方法：加速老化测试（高温85℃下通电1000小时），检测灵敏度衰减率（应＜5%）。

4. 安全防护性能验证

• • 标准：满足Ex ib I Mb防爆等级（GB 3836.1-2010），确保传感器在甲烷易燃环境中的本质安全性。
• • 测试内容：IP67防护（1米水深浸泡30分钟，粉尘箱测试）。
  • 判定：内部电路无渗水，信号输出正常。

5. 校准与智能化功能

• • 验证方法：模拟传感器漂移后，触发自动校准程序，验证是否恢复至标准值（偏差≤±1% CH₄）。
• • 检测项：传感器断线、元件失效等故障的报警响应时间（≤10秒），RS485/Can总线通讯稳定性。

三、典型应用场景验证案例

1. 现场比对测试：将传感器与便携式色谱分析仪（精度±0.1% CH₄）同步监测，误差控制在±2%以内。
2. 抗干扰验证：在含硫化氢（100 ppm）、一氧化碳（500 ppm）的混合气体中，传感器示值波动＜±0.5% CH₄。
3. 震动测试：模拟运输振动（频率10~55 Hz，加速度5 g），结构无松动，性能无衰减。

四、技术挑战与发展方向