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1儀器介紹(shào)
歡迎選用本公司的氣體特測器控製器,在詳細了解(jiě)控製器的使用方法之前,本節將(jiāng)對控製器及其組成係統做簡(jiǎn)單(dān)介紹。
點型氣體探測器(qì)可(kě)以使用在國家規定的1 區或2 區危險場所。探測器的主要功能是現場探測和測量環境中有毒(dú)有害、氣體的濃度,采用(yòng)中文顯示,可以遠程(chéng)查詢傳感器的量程,單位等參數,也可以實(shí)時(shí)查詢現(xiàn)場的氣體濃度(濃度以低爆炸極限(LEL)的(de)百分比來顯示),探測器狀態等信息。其主要(yào)監測的氣體有CO,H2S,NH3,CL2,H2,烷烴等有(yǒu)機物和某些無機物,並可轉換成相應的(de)數(shù)據顯示以及(4~20)mA標準電流信號輸出(chū),實現與DCS等設備的連接。用戶還(hái)可選用(yòng)本公司生產的氣體探測器控製器(以下簡稱控製(zhì)器)來集中觀察,組成功能強大的氣體報警控製係統。
探測器嚴格遵循國家標準設(shè)計而成,具有高穩定性,低功耗,抗幹擾性強等特點(diǎn);探測(cè)器是按照GB15322-1《氣體第1 部(bù)分:測量範圍為0-100%LEL的點型氣體探測器》、JJG693-2011《氣體(tǐ)檢測報警器》、GB3836.1-2010《爆炸性環境 第1部分:設備 通用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸性環境 第2部(bù)分: 由隔爆外殼“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外(wài)殼(ké)防(fáng)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(xìng)能檢驗。
該儀器可廣泛應用於石油化工、人工煤氣(qì)、冶金、鋼鐵(tiě)、煉焦、電力等存在氣體的各個行(háng)業,是保證財產和(hé)人身安全的理(lǐ)想控製(zhì)器。
l (4~20)mA模擬量信號輸出
l 現(xiàn)場高亮度的LCD報(bào)警顯示
l 直觀、準確的顯示氣濃度
l 界麵清(qīng)晰友好,操作簡(jiǎn)便
l 可手動(dòng)設置濃度比例、高低報數值和清零等功能
l 整體采用防爆設計
l 采用可更(gèng)換的傳感器探頭
l 可直接配置本公司聲光報警(jǐng)器
l 顯示方式 LCD液晶顯示
l 報警方式 聲光報警
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(本產品(pǐn)不含聲光報警器(qì)功能,需選配聲光報警燈。)
l 電源 DC24V 50HZ
l 功(gōng)耗(hào) ≤3.5W
l 使用環(huán)境 溫度:-40℃~+60℃
l 隔爆等級 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 輸出信號(hào) 4-20mA
本公司提供的氣體檢測係統由探(tàn)測器、控製器組成(chéng), 用以監測環境中的氣體,係統組(zǔ)成如圖1所示。
圖1探測器組成係統
探測器輸出標準(4~20)mA 電流信號(某些規格探測器可同時輸出數(shù)字信號),通過電纜將信號傳輸到控製器。探測器與控製器相互配合使用,最(zuì)遠傳輸距離可達1500米。
探測器整體主要包括:
l 可配接(jiē)三種傳感(gǎn)器的探測器機殼;
l 安裝支(zhī)架——用於在牆麵安裝(zhuāng)或(huò)管(guǎn)道安裝(zhuāng);
l 內部電路(lù)板與LCD液晶(jīng)顯示(shì)。
l 關鍵零部件和材料清(qīng)單(見表1)
探測器硬質殼體由鋁材質製成,帶(dài)有一個的電纜引入裝置。探測器殼體的一端(duān)可以(yǐ)進線(xiàn),打開上蓋可(kě)以進(jìn)行連(lián)接(引線電纜外徑為8±1)。另一端可用於安裝外置型防爆聲光報警器。探測器(qì)的顯示模(mó)塊能顯示氣體濃度、單位、報警/故障狀態等。兩個編程繼(jì)電器(以(yǐ)三線製(zhì)探測器為例)用於控製外部(bù)設備,如聲光報警器、警笛等。該設備可通過探頭操作控製,便於用戶直接控製(zhì)和設置探測器而不需要(yào)接觸內部部件。
表1
序號(hào) | 名 稱 | 型 號 | 主(zhǔ)要性能指標 |
1 | 點型氣體探(tàn)測器主板 | 1 | 量程(chéng):(0~100)%LEL 示(shì)值(zhí)誤差:±5%FS |
2 | 點型氣體探測器顯示板 | 2 | 量(liàng)程:(0~100)%LEL |
3 | 點型氣體探(tàn)測器探頭(tóu) | 3 | 量程(chéng):(0~100)%LEL 示值誤差:±5%FS |
圖2 探測(cè)器的結構
NOTE:探測器接(jiē)線采用M20˝電纜接頭螺母接線,無需防爆接線裝置。所有電纜(lǎn)連接都可以通過探測器內部(bù)的接線端子方便地連接上。
探測器顯示麵板部件由LCD 液晶顯示(shì)屏組件等(děng)構成(chéng),顯示部(bù)件可以提供詳(xiáng)實的探測器狀態信息顯示,以下(xià)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 如何對探測器進行接線和調節工作;
l 電(diàn)纜線路及接線。
NOTE:不正確(què)的接地(dì)方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(cí)幹擾的能力。探測器內外接(jiē)地必須可靠連接。
根據國家標準中的相應規定,一般情況下,麵積適中(zhōng)的(de)室內空間,可依據保護半徑(jìng)均勻布(bù)點,即探測器安裝(zhuāng)在泄漏點水(shuǐ)平距(jù)離(lí)3~4m以內或(huò)兩(liǎng)隻探測器的水平距離6~8m以內,麵積過大或存在大量可通風部位的室內空間,可效仿室外情況(kuàng)布置探測器,但應避免將探測器安裝在空(kōng)氣流動過大的地方。
探測器安裝位置應選在潛在泄漏點或氣體聚(jù)積處,建議安裝在可能有性氣體泄漏的地點處一米範圍內(nèi)(視氣體種類或高或低),這(zhè)樣探頭實(shí)際反應(yīng)速(sù)度較快。儀器的安裝位置(zhì)還(hái)應綜合考慮空氣流(liú)動的速度、方向、潛在泄漏源的相對位置和通風條件而定,並便於維護和標定。注:禁止將探測(cè)器直接安裝在熱源或(huò)振動源(yuán)上。
當探測(cè)器安裝在室(shì)外時,可依據泄漏點布置探測器,但必須將探測(cè)器置於泄漏點的下風口處,同時,應盡量避免外界因(yīn)素(sù)的影響,如淋雨、強光照射、雷電等,所以要做好相(xiàng)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(chōng)擊,避免水源、油等(děng)浸入。氣探測器(qì)的安裝位置應視氣體比重確定安裝在易泄露(lù)部位1.5m以內(因圍牆處易聚集氣體,也可選擇在圍牆(qiáng)附近安裝)。
室外安裝,若無法滿足(zú)安(ān)裝高度時,應依據安(ān)裝高度製作支架。
本產品可探測燃氣、燃油、有機溶劑類、各種(zhǒng)有毒氣體等。設計時,應視探測氣種比(bǐ)重的不同確定安裝高度。主要內容如下:
l 天然氣:主要成份甲烷(比重約為0.56),比空氣略輕,探測器安裝高度應在距頂棚
30cm以內。
l 人工煤製氣:人(rén)工煤製氣是一種混合氣,比空氣輕,探測器安裝高度應在距頂棚30cm
以內。
l 液化氣:混合物,所探(tàn)測成份比(bǐ)空氣重,探測器安裝高度應在距地麵30cm以內。
l 汽(qì)油:混合物,所探測成(chéng)份均比空氣(qì)重(chóng),探測器安裝(zhuāng)高度應在距地麵30cm以內。
l 乙醇等有機溶劑類: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(shí)油製品:視其蒸汽比(bǐ)重比空氣比重大小(xiǎo)不同,決定距地(dì)或距頂安裝。
一(yī)些常見氣體的數據見附錄一。
圖3 儀器尺寸
安裝時,傳感器探(tàn)頭朝下,避免灰塵或雨水在探頭上堆積。
通過安裝支(zhī)架,將探測(cè)器固定到牆壁上(shàng)(見圖4),或直(zhí)徑(jìng)為(20-70)mm的水平或立柱(橫管或縱管(guǎn))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(dìng)在牆體或管道上,具體安裝(zhuāng)步驟(zhòu)如下:
1、安裝在牆體上時,需使用M6膨脹螺釘或自攻螺釘(用戶自備)直接將探測器固(gù)定在牆體上;
2、安裝在管道上時,要(yào)使用安裝支架、外六角螺栓及配套螺(luó)母將探測器固定在管道上;3、特殊情況下,也可(kě)自製安裝鐵板,先將探測器固定在鐵板(bǎn)上,再將鐵板固定在合適
的(de)地方(fāng)。
探測器(qì)內部接線(xiàn)端子便於線纜的連接,請專業人士根據以下(xià)步驟進行線(xiàn)纜連(lián)接,錯誤的操作(zuò)將會導致不可(kě)預計的損壞。
1、逆時針方向轉動並取下探測器上蓋;
2、按接(jiē)插件示意,如圖5所示,對(duì)探(tàn)測器進行連線,確保接線正(zhèng)確(què)、牢固;
3、完成上述操作後,用力旋上探測器上蓋,確保(bǎo)密封圈緊閉。
圖5 探測器接(jiē)插件示意(yì)圖
探測器與控製器搭配使用時的(de)接線示意圖,如圖6所示。
圖6 三線製探測器接線示意圖
在按照手冊對探測器完成正確的安裝、調試之後,係統(tǒng)便可投入連(lián)續在線測量。在檢測過程中,根據探測器運行(háng)狀況,係統會處於(yú)正常模式。
有顯示探測器在該模式下探測器執行測(cè)量工作,並可能處於(yú)正常和警告兩種工作狀態。正常(cháng)工作(zuò)狀(zhuàng)態:係統正常地進行采樣和顯示工作(zuò),LCD顯示正常測量狀態的(de)濃度,繼電器RELAYB1處於釋放和吸合狀態狀態。
上(shàng)電後,經(jīng)過讀取(qǔ)默認設置數值後探測器進入正常模式(測量模(mó)式)。正常模式下,4-20mA對外輸出和所測量的氣體濃度成線性關(guān)係,計算(suàn)方法如下,假設探測器(qì)的量程是R(出廠時已經設置好),當時(shí)的測量濃度是C,那(nà)麽輸出電流(liú)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 C = R,那麽I=(4+(16/R)*R)=20mA。
舉(jǔ)例:
以(yǐ)量程是25%的氧氣探測器為例(lì),在空氣中的O2濃度是20%,那麽它的輸出電流是:
I=(4 +(16/25)* 20)= 16.8mA。
當(dāng)被監測環境中氣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,探測器進入低(dī)報報警狀態,液晶顯示當前所測氣體濃(nóng)度值,探測器(qì)的指示(shì)燈發出1Hz頻率閃爍的(de)紅色光(guāng)報警信號,報警繼(jì)電器吸合(軟件可設為脈衝輸出),進行報(bào)警,同時探測器輸出和氣體濃度成比例的4~20mA電流信號。
當被監測環境中氣體濃度達到或超過(guò)探測器設定(dìng)的高報警閥值,但(dàn)不超過滿量程值時,探測器進入高報報警狀態,液晶顯示當前所測氣體濃度值,探測器的指示燈發出2Hz頻率閃爍的紅色光報警信號,報警繼電器吸(xī)合,進行報警,同時探測(cè)器輸出(chū)和氣體濃度成比例的4~20mA電流信號。
當被監測環境中氣體濃度降至報警(jǐng)閥值設定值以下時(shí),探測器能自動(dòng)恢複為正常檢測狀態,報警繼電器(qì)也(yě)恢複釋放狀態。
NOTE:1、探測器正常(cháng)啟(qǐ)動後,濃度值在短(duǎn)時間內會有(yǒu)所上升(傳感器未穩定),
而後逐(zhú)漸下降至零(傳感(gǎn)器穩定)。
2、一些測(cè)特殊氣體(例(lì)如氣體、氯氣、氫氣等)的傳感器需要(yào)一定的
通電預熱時間。預(yù)熱時間具體由(yóu)傳感器本身特性決定。預熱後,探測器才能處於(yú)正常模式。
3、為防止催化燃燒傳感器在高濃度被(bèi)測氣體淹沒下失效(xiào),氣體探測器具有超量程傳感器失效保護功能。檢測到(dào)超(chāo)量程被測氣(qì)體時探(tàn)測(cè)器會對傳感器進行保(bǎo)護。
探測器的操作方法采用顯示屏按鍵。用戶可以完成(chéng)包括報警濃度限值設置、標氣(qì)濃度設置(zhì)、調零設置、標定(dìng)設置等操作。整個菜單的結構簡單、清(qīng)晰,便於操作,如圖7所示。
圖7係統菜單結構
主(zhǔ)顯示界麵是在儀器開機自檢完畢,進入正常工作狀態後的(de)界麵。主顯示界麵主要用來顯(xiǎn)示監測氣體的濃度。如圖8所示:
圖8 探(tàn)測器主顯示界麵
傳感器的使用壽命一般為2~3年(視(shì)使(shǐ)用環(huán)境而定),傳感器使(shǐ)用壽(shòu)命到期或無法(fǎ)標定後,需更換傳感(gǎn)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(zhòu)為:
1)切斷電(diàn)源,逆時針(zhēn)方向轉動並取(qǔ)下探測器上蓋,將帶有液晶(jīng)的顯示板取(qǔ)下來,露出探測(cè)器底板;
2)將連接傳感器(qì)的線從插座上拔出,然(rán)後輕輕轉動傳感器外罩,從而取下傳(chuán)感器外罩;
3)將新的傳感器外罩扭入,然後把傳感器線插入插座,確認傳感器已緊貼電路板且無
鬆(sōng)動,再裝入顯示板。
4)緊定螺釘和(hé)旋緊探測器(qì)上蓋(gài)(不可過分用力以(yǐ)免損壞探測器),更換完畢。
本公司設計了一套用於探測器標定(dìng)的專業裝置,使用戶更為便捷地對探測器進行標(biāo)定,用戶可根據需要購買。
這套裝置包括:標氣瓶、減壓閥以(yǐ)及(jí)阻流器。標定時可參照下圖連接標定裝置,即標氣通過減壓閥後接至阻流器(用以限定標氣流量),再接(jiē)Φ8的氣管(guǎn)至標定罩(zhào)並固定在探測器探頭上即可,如(rú)圖(tú)14所示。
圖14 探測器標定裝(zhuāng)置
NOTE:1、為確保標定準確,氣體(tǐ)流量應控製在500mL/min左右。在使用減壓
時,請專(zhuān)業人士按減壓閥使用說(shuō)明書操作。
2、在標定的狀(zhuàng)態下,顯示屏顯示的是標定濃度。
3、標氣為有毒、性氣體,因此在標定過程中務必注(zhù)意標氣安全!如在安裝位(wèi)置直接對探測器進行標(biāo)定,要確保現場的環境通風,如果(guǒ)將探測器拆卸(xiè)下來標(biāo)定,則請在負壓(yā)室中進行標定。
4、調零或(huò)標定整個過程大約需要(yào)3~5分鍾左右時(shí)間,所以維護時,請(qǐng)耐 心等待(dài)。
5、在標定時,可檢測到傳感器是否失效,傳感器失(shī)效後,探測器會自動切換到故障模式。
6、本公司所使用(yòng)的傳感器進行了模塊化設(shè)計,使其更具有智能性,可以方便快捷的更換新的(de)傳感(gǎn)器模塊。
氣體種類 | 分子式 | 分子量 | 比重(空氣=1) | 試 劑 規 格 |
天然氣(qì) | 混合物 | 0.6~0.7 | 99.8%純甲(jiǎ)烷(wán)氣 | |
城市煤氣 | 混合物 | ≈0.97 | 99.8%純氫氣或一氧化碳純氣 | |
液(yè)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(qì) |
乙炔(quē) | C2H2 | 26 | 0.9 | 工業用乙炔 |
甲醇 | CH4O | 32 | 1.10 | 分析純甲醇(chún) |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析純乙(yǐ)醇 |
苯 | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析純苯 |
甲苯 | C7H9 | 93 | 3.21 | 分析純甲苯(běn) |
二甲苯 | C8H12 | 108 | 3.72 | 分析(xī)純二甲苯 |
丙酮 | C3H6O | 58 | 2.0 | 分析(xī)純丙酮 |
汽油 | 混合物 | 3.2 | 汽油(yóu)Ⅰ |
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