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1儀(yí)器介紹(shào)
歡(huān)迎選(xuǎn)用(yòng)本公司的氣體特測器控製器,在詳細了解控製器的(de)使用方法(fǎ)之(zhī)前,本節將對控製器及(jí)其組成係統(tǒng)做簡單介紹。
點型氣體探測器可以使用在國家規定的(de)1 區或2 區危險場所。探測器的(de)主要功能是現(xiàn)場探測和測量環境中(zhōng)有毒有害、氣體的濃度,采(cǎi)用中文顯示,可以遠程(chéng)查(chá)詢傳感器的量程,單位等參數,也可以實時查詢現場的氣體濃度(濃度以低爆炸極限(xiàn)(LEL)的百分比來顯示),探測器狀態等信息。其主要監測的氣體有CO,H2S,NH3,CL2,H2,烷烴等有機物和某些無機物,並(bìng)可轉(zhuǎn)換成相(xiàng)應的數據顯示以及(4~20)mA標(biāo)準電流信號輸出,實現與DCS等設備的(de)連接(jiē)。用戶還可選用本公司生產的氣體探測器(qì)控製器(以下簡稱控製(zhì)器)來集中觀察,組成(chéng)功能強大的(de)氣體報(bào)警控(kòng)製係統。
探測器嚴格遵循國家標準設計而成,具(jù)有高穩定性,低功耗,抗幹(gàn)擾性強等(děng)特點;探測器是按照(zhào)GB15322-1《氣體第1 部分:測量(liàng)範(fàn)圍為0-100%LEL的點型氣體探(tàn)測器》、JJG693-2011《氣體(tǐ)檢(jiǎn)測報警器》、GB3836.1-2010《爆炸性環(huán)境 第1部分:設備 通用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸性環境 第2部分: 由隔爆外殼“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外殼防護等級(IP代碼)》等國家(jiā)要求嚴格設計製造,並通過了國家級防爆和性能檢驗。
該(gāi)儀器(qì)可(kě)廣泛應用於石油化工、人(rén)工煤氣(qì)、冶金、鋼鐵、煉焦(jiāo)、電力等存在氣體的各個行業,是保(bǎo)證(zhèng)財產和人身安全的理想控製器。
l (4~20)mA模擬量信(xìn)號輸出
l 現場高亮度的LCD報警顯示
l 直觀(guān)、準確的顯示氣濃度
l 界麵清晰友好,操作簡便
l 可手動設置濃度(dù)比例、高低報數值和清零等功能
l 整體采(cǎi)用防爆設計
l 采用可更換的傳感器探頭
l 可直接配置本(běn)公(gōng)司聲光報警器
l 顯示方式 LCD液晶顯示
l 報警方(fāng)式(shì) 聲(shēng)光報警
l 低限報警 25%LEL
l 高限報警 50%LEL
l 響應時間 <10s
l 報警音量 >65dB(本產(chǎn)品不含聲光報警器功能,需選配聲光(guāng)報警燈。)
l 電源 DC24V 50HZ
l 功耗(hào) ≤3.5W
l 使用環境 溫度:-40℃~+60℃
l 隔(gé)爆(bào)等級 Ex d ⅡC T6 Gb
l 輸出接口 三線製
l 示值誤差 ≤±5%FS
l 安裝方式 固定式
l 輸(shū)出信號 4-20mA
本公(gōng)司提供的氣體檢測係統由(yóu)探測器、控製器組(zǔ)成, 用以監測環境中的氣體,係統組成如圖1所示。
圖1探測器組成係統
探測器(qì)輸出標(biāo)準(4~20)mA 電(diàn)流(liú)信號(某些規格探測器可同時輸(shū)出數字信號(hào)),通過電纜將信(xìn)號傳輸到控製器。探測器與控製器相互配合使用(yòng),最遠傳輸距離可達1500米。
探測器整體主要包括:
l 可配接三(sān)種傳感器的探測器機(jī)殼;
l 安裝支架——用於在牆麵安裝或管道安裝;
l 內部電(diàn)路板與LCD液晶顯示。
l 關鍵零(líng)部件和材料清單(見表1)
探測器硬質殼體由鋁材質(zhì)製成(chéng),帶有一個的電纜引入裝置。探測器殼體(tǐ)的一端可以進線,打開上蓋可以進行連接(引線電纜外徑為8±1)。另(lìng)一端可用於安裝外置型防爆(bào)聲光報警器。探測器的顯示模塊能顯示氣體濃度、單位、報警/故障狀態等。兩(liǎng)個編程繼(jì)電器(以三線製探(tàn)測器為例(lì))用於控製外部設備,如(rú)聲光報警器、警笛等。該設備可通過探頭操作控製(zhì),便於用戶直接控製和設置探測器而不(bú)需要接觸內部部件。
表1
序號 | 名 稱 | 型 號 | 主要性能指標 |
1 | 點型氣體探測(cè)器主板 | 1 | 量程:(0~100)%LEL 示值誤差:±5%FS |
2 | 點型氣體探測器顯示板 | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 點型氣體探測器(qì)探頭 | 3 | 量程:(0~100)%LEL 示值誤差(chà):±5%FS |
圖2 探測器的(de)結(jié)構
NOTE:探測器接線采用M20˝電纜接頭螺母接線,無需防爆接線裝置。所(suǒ)有電纜連接都可以通過探測器內部的接線端子(zǐ)方便地連接上。
探測器顯示(shì)麵板部件由LCD 液晶顯示屏組件等構成,顯示部件可以提供詳實的探測器狀態信息顯示,以下對顯示麵板詳細介紹。
本章節主要描述如何安裝氣體探測器,具體內容如下:
l 探測器安裝場合
l 探測器的安裝位置、尺寸及安裝方法;
l 如何對探(tàn)測器進行接線和調(diào)節工作;
l 電纜線路及接線(xiàn)。
NOTE:不正確(què)的接地(dì)方(fāng)法或屏蔽效果差將導致誤報警,正確的接地方法將提高探
測器抗各種電磁幹擾的能力。探測器內外接地必須可靠連接。
根據(jù)國家標(biāo)準中的相應規定,一般情況下,麵積適中(zhōng)的室內空間,可依據保護半徑均勻(yún)布(bù)點,即探測器安裝(zhuāng)在(zài)泄漏(lòu)點水平距離3~4m以內或兩隻探測器的(de)水平(píng)距離6~8m以內,麵(miàn)積過大或存在(zài)大量可通風部位的室內空間(jiān),可效仿室外情況布置探測器,但應避免將探測器安裝在空氣流動過大的(de)地方。
探測器安裝位置應選在潛在泄漏點或氣(qì)體聚(jù)積處,建議安裝在可能有性(xìng)氣體泄(xiè)漏的地點(diǎn)處一米範圍內(nèi)(視(shì)氣體種類或(huò)高或低),這樣探頭實(shí)際反應速度較快。儀器的安裝位置還應綜(zōng)合考慮空氣流動的速度、方向、潛在泄漏源的相對位(wèi)置和通風條件而定,並便於維護和標定。注:禁止將探測器直接安裝(zhuāng)在熱源或振動源上。
當探測器安裝在室外時,可(kě)依據(jù)泄漏點布置探測(cè)器,但必須將探測器置於泄漏點的下風(fēng)口處,同時,應盡量避免外界因素的影響,如淋雨(yǔ)、強光照射、雷電等,所以要做好相關措施和定期點檢,例如:為探測器安裝風雨擋板等;嚴禁強氣流衝擊,避免水源、油等(děng)浸(jìn)入。氣探測器的安裝位置應視氣體比重確定安裝在易(yì)泄露部位1.5m以內(因圍牆處易(yì)聚集氣體(tǐ),也可選擇在圍牆附近安裝)。
室外安裝,若無法滿足安(ān)裝高度時,應(yīng)依據(jù)安裝高度製作支架(jià)。
本產品可探測燃氣、燃油、有機溶劑類、各(gè)種有(yǒu)毒(dú)氣體等。設計時,應視(shì)探測氣種比重的不(bú)同確定安裝高度。主要內容如下:
l 天然氣:主要成(chéng)份甲烷(比重(chóng)約為0.56),比空氣略輕,探測器安裝高度應在距頂棚
30cm以(yǐ)內。
l 人工煤製氣:人工煤製氣(qì)是一種混合氣,比空氣輕,探測器安(ān)裝高度應在距頂(dǐng)棚30cm
以內。
l 液化氣:混合物,所探測成份比空氣重,探測(cè)器(qì)安裝高度應在(zài)距(jù)地麵30cm以內。
l 汽油(yóu):混合物,所探測成份均比空氣重,探測器(qì)安裝高度應在距地麵30cm以內。
l 乙醇(chún)等有機溶(róng)劑類(lèi):所探測成份均比空氣重,探測器安裝高度應在距地麵30cm以內。
l 其它石油製品:視其蒸汽比重比空氣比重大小不同,決定距地或距頂安裝。
一些常見氣體的數據(jù)見附錄一。
圖3 儀器尺寸(cùn)
安裝時,傳感器探頭(tóu)朝下,避免灰塵或雨水在探頭上堆積(jī)。
通過安裝支架,將探測器固定到牆壁上(見圖4),或直徑為(20-70)mm的水平或立柱(橫(héng)管或(huò)縱管)上,如圖4所示.。
圖4探測器的安裝方(fāng)式
通過安裝支架把探測器固定在牆(qiáng)體或管(guǎn)道(dào)上,具體安裝步(bù)驟如下:
1、安裝在牆體上時,需使(shǐ)用M6膨脹螺釘或自攻螺釘(用戶自備)直接將探測器(qì)固定在牆體上;
2、安(ān)裝在(zài)管道上時,要使用安裝支架(jià)、外六(liù)角螺栓(shuān)及配套螺母將探測器(qì)固定在管道(dào)上;3、特殊情況下,也(yě)可自製安裝鐵板,先將探測器固定在鐵板上,再將鐵板(bǎn)固定(dìng)在合適
的地方。
探測器內部接線端子便於線纜的連(lián)接,請專(zhuān)業人士根據以下步驟(zhòu)進(jìn)行線纜連接,錯誤的操作將會導致不可預計的損壞。
1、逆時針方向轉動並取下探測器上蓋;
2、按(àn)接插件示意,如圖5所(suǒ)示,對探(tàn)測器進行連線,確保接線正確、牢固;
3、完成上述操作後,用力旋上探測器上(shàng)蓋,確保密封圈緊閉。
圖5 探(tàn)測器接插件示意圖
探(tàn)測器與控製器搭配使用時的接(jiē)線示意圖,如圖6所示。
圖(tú)6 三線製探測器接線示意圖
在(zài)按照手冊對探測器完成正確的安裝、調(diào)試之後,係(xì)統便可投(tóu)入連(lián)續在線測量。在檢測(cè)過(guò)程(chéng)中,根據探測器(qì)運(yùn)行狀況,係統會(huì)處於正常模式(shì)。
有顯示(shì)探測器在該模式下探測器執行測量工作(zuò),並(bìng)可能處於正常和警告兩種工作狀態。正常工作狀態:係統正常地進行采樣和顯示工作,LCD顯示正常(cháng)測量狀態的濃度,繼電器RELAYB1處於釋放(fàng)和吸合狀態狀態。
上電後,經過讀取默認(rèn)設置數(shù)值後探測器進入正常模式(測量模式)。正(zhèng)常模式下,4-20mA對外輸出和所測量的氣(qì)體濃(nóng)度(dù)成線性關係,計算方(fāng)法如下,假設探測器的量程是R(出廠時已經設(shè)置好),當時的測量濃度是C,那麽輸出電流為:I = (4 + (16/R)*C)mA,當處於零點時,C = 0,那麽I =(4 +(16/R)*0)= 4mA,處於滿量程點時(shí) C = R,那麽I=(4+(16/R)*R)=20mA。
舉例:
以量程(chéng)是25%的氧氣探測器為(wéi)例(lì),在(zài)空氣中的O2濃(nóng)度是20%,那麽它的輸出電流是:
I=(4 +(16/25)* 20)= 16.8mA。
當被監測環境中氣(qì)體濃度達到或超過探測器設定的低報閥值,但不超過探測器設定的高報閥值時,探(tàn)測器(qì)進入低報(bào)報警狀態,液晶顯示當(dāng)前所測氣體濃度值,探測器的指示燈發出1Hz頻率閃爍的(de)紅色光報警信號,報警繼電器吸合(軟件可設為脈衝輸出),進行報警,同時探測器輸出和氣體濃度(dù)成比例的4~20mA電流信號。
當被監測環境中氣體濃度達到或超過探測器設定的高報警閥值,但不超過滿量程值時,探測器進入高報報警狀態,液晶顯(xiǎn)示當前所測氣體濃度值,探測器的指示燈發出2Hz頻率閃爍的紅(hóng)色光報警信號,報(bào)警繼電器吸合,進(jìn)行報警,同時探(tàn)測器輸出(chū)和氣體濃度成比例的4~20mA電流信號(hào)。
當被監測環(huán)境中氣體濃度降至報警閥值設定值以下時,探測器能自動恢複為正常檢測狀態(tài),報警繼電器也恢複釋放(fàng)狀態(tài)。
NOTE:1、探測器正常(cháng)啟動(dòng)後,濃度值在短時間內會有所上升(傳感器未穩定),
而後逐漸下降至零(傳感(gǎn)器穩定)。
2、一些測特殊氣體(例如氣體、氯氣、氫氣等(děng))的傳感器需要一定的
通電預熱時間。預(yù)熱時間具體由傳感(gǎn)器本身特性決定。預熱後,探測器才能處於正常模式。
3、為防止(zhǐ)催化燃燒傳感(gǎn)器在高濃度被測氣體淹沒下失效,氣體探測器具有超量程傳感(gǎn)器失效保護功能(néng)。檢測到超量程被測氣體(tǐ)時探測器會(huì)對傳感器進行保護。
探(tàn)測器的操作方法采用顯示屏按鍵。用戶可以完成包括報警濃度(dù)限(xiàn)值設置、標氣濃度設置、調(diào)零設置、標(biāo)定設置等操作。整個菜單的結構簡(jiǎn)單、清晰,便於操作,如圖7所示。
圖7係統(tǒng)菜單結構
主顯示界麵(miàn)是在儀器開機自檢完畢,進入正常工作狀態後的界麵。主顯示界麵主要用來顯示監測氣體的濃(nóng)度。如圖8所(suǒ)示:
圖8 探測器主(zhǔ)顯示(shì)界麵
傳感器的使用壽命一般為2~3年(視使用環境而定),傳感器使用壽命到期或無法標定後,需更換傳感器,且必須更換為同一類型傳感器。
智能型傳感器的更換步驟為:
1)切斷電源,逆時針方向轉動並取下探測器上蓋(gài),將帶有液(yè)晶的顯示板取下來,露出探測器底板;
2)將連接傳感器的線從插座上拔出,然後輕(qīng)輕轉動傳感器外罩(zhào),從而取下(xià)傳感器外罩;
3)將新的(de)傳感器外罩扭入,然後把傳感器線插入插座,確(què)認傳感器已緊貼電路板且無
鬆動,再裝入顯示板(bǎn)。
4)緊定螺釘和旋緊探測器(qì)上蓋(不可過分用力以免損壞探測器),更換完(wán)畢。
本公司設計了一套用於探測器標定的專業裝置,使用(yòng)戶更為便(biàn)捷地對探測器進行標定,用戶可(kě)根據(jù)需要購買。
這(zhè)套裝置包括:標氣瓶、減壓閥以及阻流器。標定時可參照下圖連接(jiē)標定裝置,即標氣通過減壓閥後接至阻流器(用以限定標氣流量),再接Φ8的氣管至標(biāo)定罩並固定(dìng)在探(tàn)測器探頭上即可,如圖14所示。
圖14 探(tàn)測器標定裝置
NOTE:1、為確保標定(dìng)準確,氣體流量應控製在500mL/min左右。在(zài)使用減壓
時,請專業人士按減壓閥使用說明書操作。
2、在標定的狀態下,顯示屏顯示的是標定濃度。
3、標氣為有毒、性氣體(tǐ),因此在標定過程中務必注意標氣安全!如在安(ān)裝位置直(zhí)接對探測器進行(háng)標定,要確保現場(chǎng)的環境通風,如(rú)果將探測器拆卸下來標定,則請在負壓室中(zhōng)進行標定。
4、調零或標定整個過程大約需要3~5分鍾左右時間,所以維護(hù)時,請耐 心等待。
5、在標定時,可檢測到傳感器是否(fǒu)失效,傳感器失效後,探測器會自動(dòng)切換(huàn)到故(gù)障模(mó)式。
6、本公司所使用的傳感器進行了模塊化(huà)設計,使其更具有智能性,可以方便快捷的更換新的傳感器模塊。
氣體種(zhǒng)類 | 分子式 | 分子量 | 比重(空氣=1) | 試 劑 規 格 |
天然氣 | 混合物 | 0.6~0.7 | 99.8%純甲烷氣 | |
城市煤氣 | 混合物 | ≈0.97 | 99.8%純氫氣或一氧化(huà)碳(tàn)純氣 | |
液化氣 | 混合物 | 1.6~1.9 | 99.8%純丙烷氣 | |
甲烷 | CH4 | 16 | 0.55 | 99.8%純甲烷氣 |
乙(yǐ)炔 | C2H2 | 26 | 0.9 | 工業用乙炔 |
甲醇 | CH4O | 32 | 1.10 | 分析純甲(jiǎ)醇 |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析(xī)純乙醇 |
苯(běn) | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析純苯 |
甲苯 | C7H9 | 93 | 3.21 | 分析純甲苯 |
二甲苯(běn) | C8H12 | 108 | 3.72 | 分析純二甲苯 |
丙酮 | C3H6O | 58 | 2.0 | 分析純丙酮 |
汽油 | 混合物 | 3.2 | 汽油Ⅰ |
LCD液(yè)晶顯示信息