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光纤压力传感器:煤矿安全监控的理想选择

2021-01-25 11:25
工采网
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煤是最主要的固体燃料,是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。因此采煤向来是一项最艰苦的工作,由于煤炭资源的埋藏深度不同,一般相应的采用矿井开采(埋藏较深)和露天开采(埋藏较浅)两种方式。

随着煤矿的开采,煤矿事故也变得频发,顶板灾害是煤矿最常见、最容易发生的事故。在煤矿五大灾害(煤尘、水、火、瓦斯、顶板)中,无论是发生次数,还是死亡人数,顶板事故都居煤矿各类事故之首。随着工作面的开采,煤层上面的顶板岩层失去 了支撑,原来的压力平衡遭到破坏,煤层顶板在上覆岩层压力的作用下,发生变形、破坏。如果我们支护不及时或支护强度不够,很容易使工作面的顶板岩层发生断裂和冒落,造成人员伤亡和财产及设备的损失,这就是我们所说的冒顶事故。

煤层中经常伴随瓦斯(甲烷等)的存在。瓦斯容易引起爆炸事故。因此在封闭的空间工作时,需要经常监测瓦斯浓度。若气体中有一定浓度的粉尘,也有可能因为火星引起爆炸。粉尘体积细小,但表面的相对比例大。若周围空气中有充足的氧,对于燃烧反应便会非常敏感。

煤矿事故中最坏的情况。与一般的火灾不同,周围有许多可燃物(煤)大量存在。若坑道被热及烟堵住出口,同时发生缺氧的情况,通常会造成重大的伤亡。

近年来,关于煤矿的各类事故频频见诸报端,令人痛心。近日,重庆一煤矿一氧化碳超限事故致16人死亡,事件引发广泛关注。煤矿是生产安全事故发生概率高的行业,而且一旦发生事故,大多都是群死群伤。一旦发生风险,抢救的时间往往又意味这人的生命。为了广大旷工、矿主和社会的利益,首先要做的是防范措施。对于系统性风险,防范措施一般很有效果,对于偶发风险,防范措施就很有限。所以一旦发生风险,应急预案和措施就变的十分重要。所以煤矿应急管理即重要也必要。在中国煤炭开采必须依法开采,证照齐全有效。贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。

鉴于国内煤炭安全问题频出,煤矿安全监控行业也逐渐被人们所重视,先进而可靠的监控技术可以极大的提高和保障煤矿安全生产能效,并且可以预测或预警事故的发生。伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来的一种以光为载体,光纤为媒质,感知和传输外界信号(被测量)的新型传感技术。当这种外界信号为压力时,即构成光纤压力传感器

光纤压力传感器作为一种新型的传感器,与传统的压力传感器相比体积小、重量轻,具有电绝缘性、不受电磁干扰、可用于易燃易爆的环境中等优点,已广泛应用于油井、电力、建筑等高危行业。同时光纤传感器也适用于煤矿井下单点或多点多参数检测,是煤矿安全监控的理想选择。关于光纤压力传感器在煤矿领域中的应用工采网推荐加拿大FISO 光纤压力传感器 - FOP-M。

光纤压力传感器在煤矿领域中的应用

FOP-M 是一种光纤压力传感器,基于公认的法布里-珀(Fabry-Perot)干涉原理 。传感器的独特设计基于对硅膜的偏析测量,这一点与传统的压力测量技术截然不同。压力的改变会引起Fabry-Perot干涉腔长度的变化,而此时,即使温度、EMI、湿度和震荡的环境异常恶劣,我们的光纤信号调理器都可以持续高精度地测量干涉腔的长度。此款压力传感器为业内现有应用提供了更好更可靠的压力测量,同时,该传感器也具备针对工作温度高的新应用的扩展能力。

FOP-M光纤压力传感器的max耐温达150°C (302°F),这使它成为任何存在高温场合的科研领域的理想产品。此外,光纤压力传感器FOP-M还具备以下优点:不受EI/RFI影响、尺寸小、可在恶劣环境下做可靠测量、精度高 以及耐腐蚀等。在这些极端环境下,我们可以提供不同长度和种类的光纤铅皮线缆。

除此之外,此款传感器也是恶劣和危险环境下一般工业应用的有用工具。如今,航天、国防或不同工业领域的科研工程师们,可能需要在一段时间内通过监控某种特性的性能来改善流程和产品技术,而在运行过程、生产过程中或在产品的整个生命周期,这种特性性能在压力改变上会有精确表现。使用FOP-M压力传感器,可在最具挑战环境,尤其是高温环境中对目标展开全面分析。

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