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1儀器介紹
歡迎(yíng)選用本公司的氣體(tǐ)特測器控製器,在詳細了解控製器的使(shǐ)用方法之(zhī)前,本節將對控製器及其組成係(xì)統做簡單介紹。
點型氣體探測器可以使用在國家規定(dìng)的(de)1 區(qū)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有害、氣體的濃度,采用中文顯(xiǎn)示,可以遠程查(chá)詢(xún)傳感器的量程,單位等參數,也可(kě)以(yǐ)實時查詢現場的氣體濃(nóng)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。其主要監測的氣體有CO,H2S,NH3,CL2,H2,烷烴等有機物和某些無(wú)機物(wù),並可轉換成相應的數據顯示以及(4~20)mA標準電流信(xìn)號輸出,實(shí)現與DCS等設備的連接。用戶還可選用本公司生產的氣體探測器控(kòng)製器(以下簡稱控製器)來集中觀察,組成功(gōng)能強大的氣體報警(jǐng)控製係統。
探測器嚴(yán)格遵循國家標準設計而成,具有高穩定性,低功耗,抗幹擾性強等特點;探測(cè)器是按(àn)照GB15322-1《氣(qì)體第(dì)1 部(bù)分(fèn):測量範圍為0-100%LEL的點型氣體探測器》、JJG693-2011《氣體檢(jiǎn)測報警器》、GB3836.1-2010《爆炸性環境(jìng) 第1部分:設備 通用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸性(xìng)環境 第2部分: 由隔爆外殼(ké)“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外殼防(fáng)護等級(IP代碼)》等國家要求(qiú)嚴(yán)格設計製造,並通過了國家級(jí)防爆(bào)和性能檢(jiǎn)驗。
該儀(yí)器可廣泛應用於石油化工、人工煤氣、冶金、鋼鐵、煉焦、電力等存在氣體的各(gè)個行業,是保證(zhèng)財產和人身安全的理想控製(zhì)器。
l (4~20)mA模擬量信號輸出
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(xī)友(yǒu)好,操作簡(jiǎn)便
l 可手動設(shè)置濃度比例、高低(dī)報數值和(hé)清零等功能
l 整體采用防爆設計
l 采(cǎi)用可更換的傳感器探頭
l 可直接配置本公司聲光(guāng)報警器
l 顯示(shì)方式 LCD液晶顯(xiǎn)示
l 報警方式 聲光報(bào)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(本產品不含聲光報警器功能,需選配聲光報警燈。)
l 電源 DC24V 50HZ
l 功耗 ≤3.5W
l 使用環境 溫度:-40℃~+60℃
l 隔爆等級 Ex d ⅡC T6 Gb
l 輸出接口 三線(xiàn)製
l 示值誤差 ≤±5%FS
l 安裝方式 固(gù)定式
l 輸出信號 4-20mA
本(běn)公司提供的氣體檢測係統由探測器、控製器組成, 用以監測環境中的氣體,係統(tǒng)組成如(rú)圖1所示。
圖1探測器組成係統
探測(cè)器輸出標準(4~20)mA 電(diàn)流信號(hào)(某些規格探測器可(kě)同時輸出數字信號),通過電纜將(jiāng)信號傳輸(shū)到控製(zhì)器。探測器與控製器相互配合(hé)使用,最(zuì)遠傳輸距離可達1500米。
探測器整體主要包括:
l 可配接三種傳感器的探測器機殼;
l 安裝支架——用於在牆麵(miàn)安裝或管(guǎn)道安裝;
l 內部電路板與LCD液晶顯示。
l 關鍵零部件和材料清單(dān)(見表1)
探測器硬質殼(ké)體由鋁材質製成,帶有一個的(de)電纜引入裝置。探測器殼體的一端可以進線,打開上蓋可以進行連接(引線電纜外徑為8±1)。另一端可用於安裝外置型防爆聲光報警器。探測(cè)器的顯示模(mó)塊能顯示氣體濃度、單位、報警/故障狀態(tài)等(děng)。兩個編程繼電器(qì)(以三線製探測器為(wéi)例)用於控製外部(bù)設備,如(rú)聲(shēng)光報警器、警笛等。該設備可通過探頭操作控製,便於用戶直接控製和設置探測器而不需要接觸內部(bù)部(bù)件。
表1
序號 | 名 稱 | 型 號 | 主要性能指標 |
1 | 點型(xíng)氣體探測器(qì)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(bǎn) | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 點(diǎn)型氣體探測器探頭 | 3 | 量程:(0~100)%LEL 示值誤差:±5%FS |
圖2 探測器的結構
NOTE:探測器接線采用M20˝電纜接頭螺(luó)母接線,無需防爆接線裝置。所有電纜連(lián)接都可以(yǐ)通過(guò)探測器內部的接線端子方便地連接上。
探(tàn)測器(qì)顯示麵板部件由(yóu)LCD 液晶顯(xiǎn)示(shì)屏組件等構成,顯示部件可以(yǐ)提供詳實的探(tàn)測器狀態信息顯示,以下對顯示麵板詳細介紹。
本章節主要(yào)描述如(rú)何安裝氣體探(tàn)測器,具體內容如下(xià):
l 探(tàn)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)測器進行接線和調節工作(zuò);
l 電(diàn)纜線(xiàn)路及接線。
NOTE:不正(zhèng)確(què)的接地(dì)方法(fǎ)或屏蔽效果差將導致誤報警,正確的接地方法將提高(gāo)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。
根據國家標準中的相應規定,一般情(qíng)況下,麵(miàn)積適中的室內空間(jiān),可依據保護半徑均勻布點,即探測器安(ān)裝在泄漏點水平距(jù)離3~4m以內或兩隻(zhī)探測器的(de)水平距離6~8m以內,麵積過大或(huò)存在大量可通風部位的室內空(kōng)間(jiān),可效(xiào)仿室外情況布(bù)置探測器,但(dàn)應避免將探(tàn)測器安裝(zhuāng)在空氣流動過大的地方。
探測器安裝位置應選在潛在泄漏點或氣(qì)體聚積處,建議安裝在可能(néng)有性氣體泄漏的地(dì)點處一米範圍內(視氣體種類(lèi)或高(gāo)或低(dī)),這樣探頭實際反應速度較快。儀器(qì)的安裝位置還(hái)應綜合考慮空(kōng)氣流動的(de)速度、方向、潛在泄(xiè)漏(lòu)源的相對位置和通風條件而定,並(bìng)便於維護和標定。注:禁止將探測器直接安裝在熱源或(huò)振(zhèn)動源上。
當探測(cè)器安(ān)裝在室外時,可依據泄漏點(diǎn)布置探測器,但必須將探(tàn)測器置於泄漏點的下風口處,同時,應盡量避免(miǎn)外界因素的影響,如淋雨、強(qiáng)光照射、雷電等,所以要做好(hǎo)相關措施和定期點檢,例(lì)如:為(wéi)探測器安裝風(fēng)雨擋板等;嚴禁強氣流衝擊,避免水源、油等浸入。氣探測器的(de)安裝位置(zhì)應視氣體比重確定安裝在易泄露部位1.5m以內(因圍牆處易聚集氣體,也可選擇在圍牆附(fù)近(jìn)安裝)。
室外安裝,若無法滿足安裝高度時,應依據安裝高(gāo)度(dù)製作支架。
本產品可探測燃氣、燃油(yóu)、有機溶劑類、各種有毒氣體等。設計時,應視探測氣種(zhǒng)比重的不同確(què)定安裝高度。主要內容如下:
l 天然氣:主要成份甲烷(wán)(比(bǐ)重約為0.56),比空氣略(luè)輕,探測器安(ān)裝(zhuāng)高度應(yīng)在距頂棚
30cm以內。
l 人工煤製(zhì)氣:人工煤製氣是一種混(hún)合氣,比空氣輕(qīng),探測器安(ān)裝(zhuāng)高度應在距頂棚(péng)30cm
以內。
l 液化氣:混合物,所探測成(chéng)份比空氣(qì)重,探測器安裝高度應在(zài)距地麵30cm以內(nèi)。
l 汽油:混合物,所探測成份均比空氣重(chóng),探測器安裝(zhuāng)高度應在距地麵30cm以(yǐ)內。
l 乙醇等(děng)有(yǒu)機溶劑類:所探測成份均比空氣重,探測(cè)器安裝高度應在(zài)距地麵30cm以(yǐ)內。
l 其它石油(yóu)製品:視其蒸汽(qì)比重比空氣比重(chóng)大小不同,決定距地或距頂(dǐng)安裝。
一些常見氣體的數據見附錄一。
圖3 儀器(qì)尺寸
安裝時,傳感器探頭朝下,避(bì)免灰塵(chén)或雨水在探頭上堆積。
通(tōng)過安裝支架,將探測器固定到牆壁上(shàng)(見圖(tú)4),或直徑為(20-70)mm的水(shuǐ)平或立柱(橫管(guǎn)或縱管)上,如圖4所示.。
圖(tú)4探測器的安裝方式
通過安裝支架把(bǎ)探測器固定在牆體或管(guǎn)道上,具體安裝步(bù)驟如下:
1、安裝(zhuāng)在牆體上時,需使用M6膨脹(zhàng)螺釘或自攻螺釘(用戶自備)直接將探測器固定在牆體上;
2、安裝在管道上時,要使用安裝支架、外六角螺栓及配套螺母將探測器固定在管道上;3、特殊情況下,也可自製安(ān)裝鐵板,先將探測器固定在鐵板上,再將(jiāng)鐵板(bǎn)固定在合適
的地方。
探測器內部接線端子便於線纜的連(lián)接,請專業人士根據(jù)以下步驟進行線纜連接,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、按接插件示意,如圖5所示,對探測器進行連線,確保接線正確、牢(láo)固;
3、完成上述操作後,用(yòng)力旋上探測器上蓋,確保密封圈緊閉。
圖5 探測器接插件示意圖
探測器(qì)與控製器搭配使用時的接線示意圖,如圖6所示。
圖6 三線製探測器接線示意圖(tú)
在按照手冊對探測(cè)器完成正(zhèng)確的安裝、調試之後,係統便可投入連續在線測量。在檢測過程中,根據探測器運(yùn)行狀況,係統會處於正常模式。
有顯(xiǎn)示探(tàn)測器在該模式下(xià)探測器執行測(cè)量工作,並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(shì)正(zhèng)常測量狀態的(de)濃度,繼電器RELAYB1處於釋放(fàng)和吸合狀態狀態。
上電後(hòu),經過讀取默認設置數值後探測器進入正常模式(測量模式)。正常模式下,4-20mA對外輸出和所測量的氣體濃(nóng)度成線(xiàn)性關係,計(jì)算方(fāng)法如下,假設探測器的量程是R(出廠時已經設置好),當時的測量濃度是C,那麽輸出電流為(wéi):I = (4 + (16/R)*C)mA,當(dāng)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(me)I=(4+(16/R)*R)=20mA。
舉例:
以量程是25%的氧氣(qì)探測器為例,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。
當被監測環境中氣體濃(nóng)度達到或超過探測器設(shè)定的(de)低報閥值,但不超過探測器設定的高報閥值(zhí)時(shí),探測器進入低報(bào)報警狀態,液晶顯示當前所測氣體濃度(dù)值,探測器的指示燈發出1Hz頻率閃爍的紅色光報警(jǐng)信號,報(bào)警繼電(diàn)器吸合(hé)(軟件可設為脈衝輸出),進行報警,同(tóng)時探測器(qì)輸出和氣體濃度(dù)成比例的(de)4~20mA電流信(xìn)號。
當被監測環境中氣體濃度達到或超(chāo)過探測器設(shè)定的高(gāo)報警閥值,但不超過滿量程值時(shí),探(tàn)測器進入(rù)高報(bào)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(guāng)報警(jǐng)信(xìn)號,報警繼電器吸合,進(jìn)行報警,同時探測(cè)器輸出和氣體濃度成比(bǐ)例的4~20mA電流信號。
當(dāng)被監測環境中氣體濃度降至報警閥值(zhí)設定值以下時,探測器能(néng)自動恢複為正常檢(jiǎn)測狀態,報警繼電器也恢複釋放狀態。
NOTE:1、探測器正(zhèng)常啟動後,濃度值在(zài)短時間內會有所上升(傳感器未穩定),
而(ér)後逐漸下降至零(傳感(gǎn)器穩定)。
2、一些測特殊氣體(例如(rú)氣體、氯氣、氫氣等)的傳感器需要(yào)一定的
通(tōng)電預熱時間。預熱時間具體由傳感器本身特性決定。預熱後,探測器才能處於正常模式。
3、為防止催化燃燒傳感器在(zài)高濃度被測氣體淹沒(méi)下失效,氣(qì)體探測器具有超量程(chéng)傳感器失(shī)效(xiào)保護功能。檢測到超量程被測氣體時探測(cè)器(qì)會對傳感器進行保護。
探測器的操(cāo)作方法采用顯示屏(píng)按鍵。用戶可以完成包括報警濃(nóng)度限值設置、標氣濃度設置(zhì)、調零設置(zhì)、標定設(shè)置等操作。整個菜單的結構簡單(dān)、清晰(xī),便於操作,如圖7所示(shì)。
圖7係統菜單結構
主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(miàn)主要用來顯示監(jiān)測氣體的濃度。如圖8所示(shì):
圖8 探測器主顯示界麵
傳感器的使用壽命(mìng)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(qì)的更換步驟為:
1)切斷電源,逆時針(zhēn)方向轉動並取下探測(cè)器(qì)上蓋,將帶有液晶(jīng)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,然後輕輕轉動傳感器外罩,從而取(qǔ)下傳感器外罩;
3)將(jiāng)新的傳感器外罩扭入(rù),然(rán)後把傳感器線插入插座,確認傳感器已緊貼電路(lù)板且無
鬆(sōng)動,再(zài)裝(zhuāng)入顯示(shì)板。
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(huàn)完畢。
本公司設計了一套用於探測器標定的專業裝置,使用戶更為便捷地對探測器進行標定,用戶可根據需要(yào)購買。
這套裝置(zhì)包括(kuò):標氣瓶、減壓閥以及阻流器(qì)。標定時可參(cān)照下圖連接標定裝置,即標氣通過減壓閥後(hòu)接至阻流器(用以(yǐ)限定標氣流量),再接Φ8的氣管至標(biāo)定罩並固定在探測器探頭上即可,如圖(tú)14所示。
圖(tú)14 探測(cè)器標定裝置
NOTE:1、為(wéi)確保標定準確,氣體流量(liàng)應控(kòng)製在500mL/min左(zuǒ)右。在使用減壓
時,請專業人(rén)士按減壓閥使用說明書操作。
2、在標定的狀態下,顯(xiǎn)示屏顯示的是標定濃度。
3、標氣為有毒、性氣體,因此在標(biāo)定過程中務必注意標氣(qì)安全!如在安裝位置直接對探測器進行標定,要確保現場(chǎng)的環境通風,如(rú)果將探測器(qì)拆卸下來標定,則請在(zài)負壓室中進行標定。
4、調零或標定整個過(guò)程大約需要3~5分鍾左右時間,所以(yǐ)維護時,請耐 心等待。
5、在標定時,可檢測到(dào)傳感器是否失效,傳感器失效(xiào)後(hòu),探測器會自動切換(huàn)到故障模式。
6、本公司所使用的傳(chuán)感器進行了模(mó)塊化設計(jì),使其更具有智能性,可(kě)以(yǐ)方便快捷的更換新的傳感器模塊。
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%純甲烷氣 | |
城市煤氣 | 混合物(wù) | ≈0.97 | 99.8%純氫氣(qì)或一(yī)氧化碳純氣 | |
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 |
乙炔 | C2H2 | 26 | 0.9 | 工(gōng)業用乙炔 |
甲醇 | CH4O | 32 | 1.10 | 分析純甲醇 |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析純乙醇(chún) |
苯(běn) | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析純苯 |
甲苯 | C7H9 | 93 | 3.21 | 分析純甲苯 |
二甲苯 | C8H12 | 108 | 3.72 | 分析純二(èr)甲苯 |
丙酮 | C3H6O | 58 | 2.0 | 分析純丙酮 |
汽油 | 混合物 | 3.2 | 汽油Ⅰ |
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