井下一氧化碳传感器校准操作规范详解

煤矿井下环境复杂多变，一氧化碳（CO）作为煤自燃和不完全燃烧的典型标志气体，其准确监测直接关系到矿工生命安全和生产秩序。作为煤矿瓦斯综合防治体系的关键节点，井下一氧化碳传感器必须定期校准，以确保读数可靠、报警及时。

Nexisense依托40余年矿用传感器研发经验，系统梳理了井下CO传感器的全流程校准规范，包括准备、操作、验证、周期管理及故障排除。本文旨在为煤矿安检人员、机电工程师和技术管理人员提供清晰、可操作的参考指南，帮助提升井下气体监测整体质量与合规性。

校准前的全面准备工作

任何校准操作的成功都始于充分准备。井下CO传感器校准对环境和设备有严格要求。

环境条件要求：温度控制在0–40℃，相对湿度不超过85%RH，现场通风良好且无强电磁干扰源。严禁在存在可燃气体超限或瓦斯积聚的区域进行校准，以避免二次风险。

设备清单包括：50ppm CO标准气（不确定度≤1%）、高纯氮气或清洁压缩空气作为零点气、流量计（量程0–1L/min，精度2级）、专用减压阀、配套校准罩，以及便携式CO检测仪作为备用监测手段。气瓶压力应保持在5MPa以上，以防止因压力不足导致流量不稳。

人员方面，操作必须由经过专业培训且持证人员执行，至少两人协作，一人操作、一人负责安全监护。所有参与者需佩戴自救器，并携带应急通信工具，以便在异常情况下快速响应。

Nexisense出厂时为每台传感器提供详细校准手册和推荐气路连接图，便于现场快速上手。

校准操作详细步骤

校准分为外观检查、预热、零点校准、量程校准和验证五个阶段，环环相扣。

首先进行外观检查：确认传感器外壳无裂纹变形，透气膜完整且无堵塞，电缆绝缘良好无破损。任何外观异常应立即停用并报修。

接下来通电预热至少30分钟，观察显示值是否稳定，并记录初始读数。此步骤可有效排除温漂或电路不稳引起的误差。

零点校准是基础环节。连接零点气源（高纯氮或清洁空气），将流量稳定调至0.5L/min，持续通气3分钟以上，直至示值稳定。进入传感器校准菜单，选择“零点校准”，确认读数在0±1ppm范围后保存参数。

量程校准使用50ppm CO标准气，同样控制流量0.5L/min，通气3分钟待示值稳定后进入“量程校准”菜单，输入标准浓度50ppm，确认读数在50±2ppm范围后保存。

最后进行验证：先重新通入零点气，确认读数回归0±1ppm；再切换标准气，验证量程点仍准确落在50±2ppm。整个过程需完整记录校准前后数据，形成可追溯档案。

Nexisense矿用CO传感器内置智能校准向导，支持一键进入菜单并自动提示每步操作，大幅降低人为失误。

校准周期与特殊情况管理

根据AQ 1029-2019《煤矿安全规程》及相关行业标准，井下CO传感器校准周期因安装位置不同而异：

• 采煤工作面、掘进工作面：每15天校准一次

• 回风巷道：每30天一次

• 主要进风巷道：每90天一次

此外，以下特殊情况必须立即重新校准：传感器维修或更换部件后；发生报警事件后；长时间停用（超过30天）重新启用前；或怀疑读数异常时。

严格执行周期管理，可有效控制传感器漂移风险，确保关键时刻提供可靠数据。

校准过程中的关键注意事项

安全永远第一。校准前必须确认现场通风正常、瓦斯浓度合格；作业人员全程佩戴自救器，至少两人同行；严禁单人操作或在高风险区域作业。

技术层面需注意：气瓶压力保持5MPa以上，流量严格控制在0.5±0.1L/min；气路连接密封良好，防止泄漏；通气时缓慢开启阀门，防止高压气体冲击传感器；校准过程中禁止触碰传感器敏感部位。

质量记录不可或缺。每次校准都应详细记录日期、人员、环境条件、校准前后读数及标准气批号，建立完善档案以便追溯和审计。

常见问题及现场处理方法

1. 示值无法稳定或跳动：多为气路泄漏、接头松动或传感器内部污染。先检查气路密封性，必要时拆卸清洗或更换传感器。

2. 零点持续偏高（>2ppm）：通常因传感器长期暴露粉尘或老化。建议先用清洁空气长时间吹扫，如无效则清洁透气膜或送修。

3. 响应时间明显延长（>30秒）：通常由透气膜积尘或堵塞引起。及时清洁膜面或更换滤膜组件。

4. 量程点读数偏低：可能因标准气过期、减压阀故障或传感器灵敏度下降。优先验证气源有效性，再检查流量稳定性。

通过系统排查和及时干预，大多数问题可现场解决，减少停机时间。

Nexisense矿用CO传感器采用高稳定性电化学芯体，并结合激光辅助补偿技术，显著降低零点漂移和响应迟缓发生概率。

科学选型与日常维护

选型时优先考虑防爆等级（Ex d I Mb或更高）、测量范围（0–100ppm或0–500ppm）、响应时间（T90≤30s）、温湿度适应性及是否内置自动补偿功能。

日常维护建议：每周检查外观和透气膜，每月用清洁空气吹扫，每季度验证零点，每半年送专业机构全面校准。避免长时间暴露于高浓度CO环境，以延长使用寿命。

Nexisense提供从芯体到整机的全链条支持，包括技术培训、远程校准指导、快速备件供应和现场服务，确保设备始终处于最佳状态。

常见问题解答（FAQ）

1. 井下CO传感器为什么必须定期校准？ 电化学传感器会随时间和环境发生零点漂移和灵敏度衰减，未校准可能导致漏报或误报，影响安全。

2. 标准气浓度必须是50ppm吗？ 50ppm为常见校准点，可根据实际量程选择其他浓度（如20ppm或100ppm），关键是浓度准确且不确定度≤1%。

3. 零点气可以用压缩空气代替高纯氮气吗？ 可以，但必须确保CO含量<1ppm，并经过过滤干燥处理，否则会引入误差。

4. 校准时流量为什么控制在0.5L/min？ 此流量为大多数矿用传感器最佳采样速率，过高可能造成冲击，过低则响应时间延长。

5. 传感器报警后为什么必须重新校准？ 报警事件可能使传感器接触高浓度CO，导致芯体暂时极化或污染，需重新校准恢复准确性。

6. 透气膜堵塞如何清洁？ 用专用软刷或低压空气轻吹，禁止使用液体或硬物，避免损伤膜结构。

7. 校准周期可以延长吗？ 不建议延长，AQ1029-2019明确规定周期，特殊环境下需缩短；延长需安全部门批准并备案。

8. 如何判断传感器需更换？ 连续多次校准后灵敏度衰减超过20%、零点漂移无法校准到±1ppm、响应时间显著超标，应考虑更换。

9. 激光型CO传感器是否同样校准？ 激光吸收型漂移较小，但仍需按厂家要求定期验证，零点和量程校准步骤类似。

10. Nexisense矿用传感器在高湿高粉尘环境下表现如何？ 采用多重防护设计和自动补偿算法，即使在湿度95%RH、粉尘浓度高情况下仍保持高稳定性，漂移率远低于行业平均水平。

结语

井下一氧化碳传感器校准虽为常规操作，但关乎每一次预警的可靠性和每一条生命的保障。规范准备、严谨步骤、严格周期管理及及时故障处理，共同构成煤矿气体监测的坚实防线。

Nexisense始终将安全与精度放在首位，通过持续技术迭代和完善服务体系，为煤矿企业提供更可靠的监测解决方案。希望本文成为现场操作人员的实用工具书，也欢迎行业同仁交流经验，共同提升井下安全管理水平。如您的矿井面临CO监测挑战，Nexisense愿与您携手守护每一寸安全生产空间。