[科普中国]-井下测试

在井下煤矿机电设备安装、运行现场，利用专用仪器、仪表，对煤矿机电设备的技术性能、主要参数进行测试。目的是验证设备的可靠性、安全性及配套 性，并为设备的合理运行、故障分析、科学管理以及指导矿井生产提供数据。

简史20世纪60年代主要产煤国家如苏联、英 国、联邦德国开始采用地面通用仪器、仪表，放置在特殊设计的防爆外壳内，组成笨重的隔爆仪器、仪表，在井下对煤矿机电设备进行测试。60年代中期，为适应井下监测的需要，研制了井下测试专用的传感器及记录仪表，组成煤矿机电设备的单参数测试系统。70年代又研制出本质安全型的紫外线记录仪和本质安全型磁带记录仪，从而使测试能实现多个参量的同步记录。 近年来在信息传递方面又有了发展，将传感器输出信号进行脉冲调制，由微机向地面发送，从而使放大器及相应的记录仪器、仪表等可使用通用仪器，仪表，这样扩大了信息通道容量，同时提高了测试精度，实现了地面监控。

中国在80年代以前煤矿井下测试采用的是简单的单参数仪器仪表，80年代初开始使用多参数测试的本质安全型测试系统，扩大了测试范围，并提高测试 精度。随着高产高效采煤、掘进、运输设备的发展，世界各主要产煤国家将测试、监控、故障诊断等先进测试 技术和机组结合起来发展为智能化机组，实现煤矿生产的自动化。

井下测试仪器仪表的特殊要求井下工作条件恶 劣，空气中含有能引起爆炸的瓦斯和煤尘，井下测试仪 器仪表除了具有较好的防尘、防水、防震、耐砸等性能 外，还应符合爆炸性环境使用的防爆电气设备通用要 求，以及隔爆型电气设备“d”、增安型电气设备“e”， 本质安全型电路和电气设备“i”等标准要求。普通电 气测量仪表只准在瓦斯浓度1%以下的地点使用，否 则必须遵照有关规定并制定安全措施后，方可使用。井 下测试仪器仪表必须经过有关防爆检验部门检验，并 获得下井使用证或经过安全性能检验获得防爆合格证 方准下井使用。

井下测试仪器、仪表使用场合应符合下表规定。

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测试系统一般井下设备需测试的参数有： 电机 功率、电压、电流、拉力、液压力、转速、温度、流量、 振动加速度等。测试系统有两种：一种是单参数测试系 统，另一种是多参数同步测试系统。

单参数测试系统 首先由传感器将被测量的信息 变换成电量，然后通过信息转换、放大、再用指示仪或 纸带记录仪进行信息显示或记录。即一个传感器，对应 一个放大器、一个记录仪，使用灵活，调试简单。

多参数同步测试系统 最多可以有8个不同测试 参数。其原理是各相应参数的传感器将被测量转换为 电信号后，经接线盒汇总或直接送入相应的放大器或 隔离偶合放大器，获得标准的模拟量信号，再输入频率 多路装置进行隔离、调制(或解调)和混频处理，将模 拟量信号转换为频率信号，再将4个频率信号混频为 一个混频信号记录在磁带记录仪内的一个磁道上，另 外4个频率信号的混频信号记录在另一个磁道上。这 样完成了8个信号的同步记录。也可以用本质安全型 紫外线光线示波器直接同时测录。

井下测试除了上述两种测试系统外，还配备了井 下通用型本质安全测试仪表，如本质安全型数字多用 表、本质安全型兆欧表、本质安全型数字温度计，本质 安全型数字频率计等。

应用范围井下测试可应用在以下4种场合。

试运转调试测试 凡新安装的煤矿机电设备在投 入运行前需将各项技术性能指标调整到最佳状态，以 保证产品达到设计和使用要求所进行的测试。

验证考核评定测试 凡新研制的煤矿机电设备、 进口和需要商检的机电设备，在井下现场考核其性能 参数、可靠性、适应性和配套性能，以评定产品是否符 合设计和使用要求，是否符合合同所规定要求所进行 的测试。

研究性测试 专门从事煤矿机电设备研究的部门 以及生产厂的设计研究部门，在新产品的研制、老产品 的改进过程中对结构、材料、原理以及有关基础理论的 研究所进行的测试。

故障诊断分析测试 对已投入正常运行设备的运 行工况的监测，或设备已发生故障，为寻找故障点和故 障原因所进行的测试。1

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学