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1儀器介紹
歡迎選(xuǎn)用本(běn)公司的氣體特測器控製器,在詳細了解控製器的使(shǐ)用方法之前,本節將對控製器及其(qí)組成係統做簡單介紹。
點(diǎn)型氣(qì)體探測器可以使用在國(guó)家規定的(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(yǒu)害、氣(qì)體的濃度,采用中文顯示,可以遠程查詢傳感器的量程,單位等參數,也(yě)可以實(shí)時查詢現場的氣體濃度(濃度以低爆炸極限(LEL)的百分比來顯示),探測器狀(zhuàng)態等信息。其主(zhǔ)要監測的(de)氣體有CO,H2S,NH3,CL2,H2,烷烴等有機物和某些無機物,並可轉換成相應的數據(jù)顯示以及(4~20)mA標準電流(liú)信號輸(shū)出,實現與(yǔ)DCS等設備的連接。用戶還可選用本公司生產的氣體(tǐ)探測器控製器(以下簡(jiǎn)稱控製器)來集中(zhōng)觀(guān)察,組成功能強大的氣體報警控製係統。
探測器嚴格遵(zūn)循國(guó)家標準設計(jì)而成,具有高穩定性,低功耗,抗幹擾性強等特點;探測器是(shì)按照(zhào)GB15322-1《氣(qì)體第1 部分:測(cè)量範圍為0-100%LEL的點型氣體探測器》、JJG693-2011《氣體檢測報警器》、GB3836.1-2010《爆炸性環境(jìng) 第1部分:設備(bèi) 通用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸(zhà)性環境 第2部(bù)分: 由隔爆外殼“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外殼防護等級(jí)(IP代碼)》等國家要求嚴格(gé)設計製造,並通過了國家級防爆和性(xìng)能檢(jiǎn)驗。
該儀器可廣泛(fàn)應用於石油化工、人工煤氣(qì)、冶金、鋼鐵、煉焦、電力等存在氣體的各個行(háng)業(yè),是保證財(cái)產和人身安全(quán)的理想控製器。
l (4~20)mA模擬量信號輸出
l 現場高亮度的LCD報警顯(xiǎn)示
l 直觀(guān)、準(zhǔn)確的顯示氣濃度
l 界麵清晰(xī)友好,操作簡便
l 可手動設置濃度比例、高(gāo)低報數值和清零等(děng)功能
l 整體采用防爆設(shè)計
l 采用可(kě)更換的傳感器探頭
l 可直接配(pèi)置本公司聲光報警器
l 顯示方式 LCD液晶顯示
l 報警方式(shì) 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(本產品不(bú)含聲光報警器(qì)功能,需選(xuǎn)配聲光報警燈。)
l 電源 DC24V 50HZ
l 功耗 ≤3.5W
l 使用環境 溫度(dù):-40℃~+60℃
l 隔爆等級 Ex d ⅡC T6 Gb
l 輸出接口 三線製(zhì)
l 示值誤差 ≤±5%FS
l 安裝方式 固定式
l 輸出信號 4-20mA
本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(zhōng)的氣體,係(xì)統組成如圖1所示。
圖1探測器組成係(xì)統
探測器輸出標(biāo)準(4~20)mA 電流信號(某(mǒu)些規(guī)格探測器可同時(shí)輸出數字信(xìn)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,最遠傳輸距離可達1500米。
探(tàn)測器整體主要包(bāo)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(qiáng)麵安裝或(huò)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(見表1)
探測器硬質(zhì)殼體由鋁材質製成,帶有一個的電纜引入裝置。探測器(qì)殼體的一端可(kě)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(yú)安裝(zhuāng)外置型防爆聲光報警器。探測器的顯示模塊能顯示氣體濃度、單位、報警/故障狀態(tài)等。兩個編(biān)程繼電器(以三線製探測器為(wéi)例(lì))用(yòng)於控製外部設備,如聲光報警器(qì)、警笛等。該設(shè)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部件。
表1
序號 | 名 稱 | 型 號 | 主要性能指標 |
1 | 點型氣體探測器主板 | 1 | 量程:(0~100)%LEL 示值誤差:±5%FS |
2 | 點型氣體探(tàn)測器顯示板 | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 點型氣體(tǐ)探測器探頭(tóu) | 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˝電纜接頭螺母(mǔ)接線,無需(xū)防爆接線裝置(zhì)。所(suǒ)有電纜連接都可以通過探測器內部的接線端子方便(biàn)地連接上。
探(tàn)測器顯示麵板(bǎn)部件由LCD 液晶顯(xiǎn)示屏組件等(děng)構成,顯示(shì)部件可以提供詳(xiáng)實的探測器狀態信息顯示,以下對顯示(shì)麵板(bǎn)詳細介紹(shào)。
本章節主要描述如何安裝氣體探測器,具(jù)體內容如下:
l 探測器安裝場合
l 探(tàn)測器的安裝位(wèi)置、尺寸及安裝方法;
l 如何對探測器進(jìn)行接線和調節工作;
l 電纜線(xiàn)路及接(jiē)線。
NOTE:不正確的接地(dì)方法或屏蔽效果差將導致(zhì)誤報警(jǐng),正確的接地方法將提高探
測器抗各種電磁幹擾的(de)能力。探測(cè)器內外接地必須(xū)可靠連接。
根據國家標準中的相應規定,一般情況下,麵積適中的室(shì)內空間,可依據保護半徑均勻布點(diǎn),即探測器安裝在泄漏點水平距離3~4m以(yǐ)內或兩隻探測器的水平距離6~8m以內,麵積過大(dà)或存在大量可通風部位的室內空間,可(kě)效仿室外情況布置探測(cè)器,但應避免將探測器(qì)安裝(zhuāng)在空氣流動過大的地方。
探測器安裝(zhuāng)位置應選在潛在泄漏點或氣體聚積處,建議安裝在可能有性氣體泄(xiè)漏的地點處(chù)一米範圍內(視氣體種(zhǒng)類或高或低),這樣(yàng)探(tàn)頭(tóu)實際反應速度較快。儀器的安(ān)裝位置還(hái)應綜合考慮空氣流動(dòng)的速度、方向、潛在(zài)泄漏源的(de)相對位置和通(tōng)風條件而定,並便(biàn)於(yú)維(wéi)護和標定。注:禁止將探(tàn)測器直接安(ān)裝在熱(rè)源或(huò)振動源上。
當探測器安裝在室外時(shí),可依據泄漏點布置探(tàn)測器,但必須將探測器置於泄漏點的下風(fēng)口處,同時(shí),應盡(jìn)量避免外界因素的影響,如淋雨、強光照射、雷電等,所以要做好相關措施和定期點(diǎn)檢(jiǎn),例如:為探測器(qì)安裝風雨(yǔ)擋板等;嚴禁強氣流衝擊,避免水源、油等浸入。氣探測器的安裝位置應視氣體比重確定安裝在(zài)易(yì)泄露部位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(mǎn)足安(ān)裝高度時,應依據安裝高度製作支架。
本產品可探測(cè)燃氣、燃油、有機溶劑類、各種(zhǒng)有(yǒu)毒氣體等。設計時,應視探測氣種比重(chóng)的不同確定安裝高(gāo)度。主要內容如下:
l 天然氣:主要成份甲烷(比重約為0.56),比(bǐ)空氣略輕,探測器安裝高(gāo)度應在距頂棚
30cm以內。
l 人工煤製氣:人工煤製氣是一(yī)種混合氣,比空氣輕,探測(cè)器安裝高(gāo)度(dù)應在距頂(dǐng)棚30cm
以內(nèi)。
l 液化氣:混合物(wù),所探測成份比空氣重,探測器安裝(zhuāng)高度應在距地麵30cm以內(nèi)。
l 汽油:混合物,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 乙(yǐ)醇等有機溶劑(jì)類:所探測成(chéng)份均比空氣重,探測器安裝高度應在距(jù)地麵30cm以內。
l 其(qí)它石油製品:視其蒸(zhēng)汽比重比空氣比重大小不同,決定距地或(huò)距頂安裝。
一些常見(jiàn)氣體的數據見附(fù)錄(lù)一(yī)。
圖3 儀器尺(chǐ)寸
安裝時,傳感器探頭朝下(xià),避(bì)免灰塵或雨水在探頭上堆積。
通過安裝(zhuāng)支架,將探(tàn)測器固定到(dào)牆壁上(見(jiàn)圖4),或直徑為(20-70)mm的水平或立柱(橫管或縱管)上,如圖4所示.。
圖4探(tàn)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道(dào)上,具體安裝步驟(zhòu)如(rú)下:
1、安裝在牆體上時,需使用M6膨脹螺釘或自攻螺釘(dìng)(用戶自備)直接將探測器固定在牆體上;
2、安裝在(zài)管道上(shàng)時,要使用安裝支架、外六角螺栓及配套(tào)螺母將探(tàn)測(cè)器固定在管道上;3、特殊情(qíng)況下,也可自製安裝鐵板,先將探測(cè)器固定在鐵板上,再將鐵(tiě)板固定在合適
的地方。
探測器內部(bù)接線端子便於線纜的連(lián)接,請專業人士根據以下步驟(zhòu)進行線纜連接,錯(cuò)誤的(de)操作將會導致不可預計的損壞。
1、逆(nì)時針方向轉動(dòng)並取下探測器上蓋;
2、按接插件示意,如(rú)圖5所示,對探測器進(jìn)行連線,確(què)保接線正確、牢固;
3、完成上述操作後(hòu),用力旋上探測器上蓋,確保密封圈緊閉。
圖5 探測器(qì)接插件示意圖(tú)
探測器(qì)與控製器搭配使用時的(de)接線示意圖,如圖6所示。
圖(tú)6 三線製探(tàn)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(zhī)後,係統便可投入連續在線測量(liàng)。在(zài)檢測過(guò)程中,根據探測器運行(háng)狀況,係統會處於正常(cháng)模式。
有顯示探測器在該模式下(xià)探測器執行測量工作,並可能(néng)處於正常和警(jǐng)告兩種工作狀態。正常工作狀態:係統正常(cháng)地進行采樣和顯示工(gōng)作,LCD顯示正常測量狀態的濃度,繼電器RELAYB1處於釋(shì)放和吸合狀態狀態。
上電(diàn)後(hòu),經過(guò)讀取默認設(shè)置數值後探(tàn)測器進入正常模式(測量模式)。正常模式(shì)下,4-20mA對外輸出和所測量(liàng)的(de)氣體濃度成線性關係,計算方法如下,假設探測器的量程是(shì)R(出廠時已經設置(zhì)好(hǎo)),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(chù)於滿量程點時 C = R,那(nà)麽I=(4+(16/R)*R)=20mA。
舉例:
以量程是25%的氧氣探測器為例,在空氣中的(de)O2濃度是20%,那麽它(tā)的輸出電流是:
I=(4 +(16/25)* 20)= 16.8mA。
當被監測環境中(zhōng)氣體濃度達到或(huò)超(chāo)過(guò)探測器設定的低報(bào)閥值,但不超過探測(cè)器設定的高報閥值時,探(tàn)測器進入低報報警狀態,液晶顯示當前所(suǒ)測氣體濃度值,探(tàn)測器的指示燈發(fā)出1Hz頻率閃爍的紅色光報(bào)警信號,報警繼電器吸合(軟(ruǎn)件可設為脈衝輸出),進行報警,同時(shí)探測器輸出和氣體濃度成比例的4~20mA電(diàn)流信號。
當被監測環(huán)境中氣體濃度達到(dào)或超過探測器(qì)設定的(de)高報警(jǐng)閥值,但不超過滿量程值時,探測器進入高報報(bào)警狀態,液晶顯示當前所測氣體濃度值,探(tàn)測(cè)器的指示燈發出2Hz頻率閃爍的紅色光(guāng)報警信號,報警(jǐng)繼電(diàn)器吸合,進行報警,同時探測器輸出和氣體濃度成比(bǐ)例的4~20mA電流信號。
當被監測(cè)環(huán)境中氣(qì)體濃度降至報(bào)警閥值設定值以下時,探測器能自動恢複為正常檢測狀態,報警繼電器也恢複釋放狀態。
NOTE:1、探(tàn)測器(qì)正常啟動後,濃度(dù)值在短時間內會有所上升(傳感(gǎn)器未穩定),
而後逐漸下降至零(傳感器穩定)。
2、一些(xiē)測特殊氣體(例如氣體、氯氣、氫氣等(děng))的傳感器需要一(yī)定的
通(tōng)電預熱時(shí)間(jiān)。預熱時(shí)間具體由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(gǎn)器在高濃度被(bèi)測氣體淹沒下失效,氣體探測器具有(yǒu)超量程傳感器失效保護(hù)功能(néng)。檢測到超量程(chéng)被測氣體時(shí)探測器會對傳感器進行保護。
探測器的(de)操作方法采用顯(xiǎn)示屏按鍵。用戶可以完成包括報警(jǐng)濃度限值設置(zhì)、標氣濃度(dù)設置(zhì)、調零設置、標定(dìng)設置(zhì)等操作。整個菜單的結構簡單(dān)、清晰,便於操作,如圖7所示。
圖7係統菜單結構
主顯示界麵是在儀器開機自(zì)檢完畢,進(jìn)入正常工作狀態後(hòu)的界麵。主顯示界麵主要用來顯示監測氣(qì)體的(de)濃度。如圖8所示:
圖(tú)8 探測器主(zhǔ)顯示界麵
傳感器的使用壽命一般為2~3年(nián)(視使用(yòng)環境而定),傳感器(qì)使用壽命到期或無法標(biāo)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(bìng)取下探測器上蓋,將帶有液晶的顯示板取下來,露出探測器底板;
2)將連(lián)接傳感器的(de)線從插座上拔出,然後輕輕轉動傳感器外罩,從(cóng)而取下傳感器外罩;
3)將(jiāng)新(xīn)的傳(chuán)感器外罩(zhào)扭入,然後把傳感器(qì)線插入插座,確認傳感器(qì)已(yǐ)緊貼電路板且無
鬆動,再裝入顯示板。
4)緊定螺(luó)釘和旋緊探測器(qì)上蓋(不可過分用(yòng)力以免損(sǔn)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(zhuān)業裝置,使用戶更為便捷地對探測器進行標定,用戶可根據需要購買。
這套裝置包括:標氣瓶(píng)、減壓閥以及阻流器。標定時可參照下圖連接標(biāo)定裝置,即標氣通過減壓閥後接至阻(zǔ)流器(用以限定標氣流量),再接Φ8的氣管至(zhì)標定(dìng)罩並固定在探測器探頭上即可,如(rú)圖14所示。
圖14 探測器標定裝置
NOTE:1、為確保標定準確,氣體流量應控製在(zài)500mL/min左右。在使用減壓
時,請專業人士按(àn)減壓閥使用說明書操作。
2、在標定(dìng)的狀態下,顯示屏顯示的是(shì)標定濃度(dù)。
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(quán)!如在安裝位置直接對探測器進行(háng)標定,要確保現場的環境通(tōng)風,如果將探測器拆卸下來標定,則(zé)請在負壓室中(zhōng)進行標定(dìng)。
4、調零或(huò)標定整個過程大(dà)約需要3~5分鍾左右時間,所以維護時,請(qǐng)耐 心等待。
5、在標定時,可檢測到傳感器是否失效,傳感器失效後,探(tàn)測器會自動切換到故障(zhàng)模式(shì)。
6、本公司所使用的傳感器進行了模塊化設計,使其更具有智(zhì)能性,可以方(fāng)便快捷的更換新(xīn)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 | 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(tàn)純氣 | |
液化(huà)氣(qì) | 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 | 工業用乙炔 |
甲醇 | CH4O | 32 | 1.10 | 分析(xī)純甲醇 |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析純乙醇(chún) |
苯 | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析純苯 |
甲苯 | C7H9 | 93 | 3.21 | 分析純甲(jiǎ)苯 |
二甲(jiǎ)苯 | C8H12 | 108 | 3.72 | 分析純二甲苯 |
丙酮 | C3H6O | 58 | 2.0 | 分析純(chún)丙酮 |
汽油 | 混合物 | 3.2 | 汽油Ⅰ |
LCD液(yè)晶顯(xiǎn)示信息