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1儀器介紹
歡迎選用本公司的氣(qì)體特測(cè)器控製器,在詳細了(le)解控製器的使用方法之前,本節將對(duì)控製器及其組成係統做簡單介(jiè)紹。
點型氣體探測器可以使(shǐ)用在國家規定的1 區或2 區(qū)危險(xiǎn)場所。探測器(qì)的(de)主(zhǔ)要功能是現場探測(cè)和測量(liàng)環境中有毒有害、氣體的濃度,采用中文(wén)顯示,可以(yǐ)遠程查詢傳(chuán)感器的(de)量(liàng)程,單位等參數,也(yě)可以實時(shí)查詢現(xiàn)場的氣體濃度(濃度以低爆炸極限(xiàn)(LEL)的百分比(bǐ)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,並可轉換成相應的數據顯示以及(4~20)mA標(biāo)準電流信號輸出,實(shí)現(xiàn)與(yǔ)DCS等設備的連接。用戶還可選用本公司生(shēng)產的氣體探測器控(kòng)製器(以下簡稱控製器)來(lái)集中觀(guān)察,組成功能強大的氣體報警控製係(xì)統。
探測器(qì)嚴格遵循(xún)國家標準設計而成,具有高(gāo)穩定性,低功耗(hào),抗幹(gàn)擾性強(qiáng)等特點;探測(cè)器(qì)是按照GB15322-1《氣體第1 部(bù)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(xìng)環境 第1部分(fèn):設備 通用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸性環(huán)境 第2部分: 由隔爆(bào)外殼“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外殼防護等級(IP代碼)》等(děng)國家要(yào)求嚴(yán)格設計製造,並通過了國家級防(fáng)爆和性能檢驗(yàn)。
該(gāi)儀器(qì)可(kě)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個行業,是保證財產和人身安(ān)全的理想控製器(qì)。
l (4~20)mA模擬量信號輸出
l 現場高(gāo)亮度的LCD報警顯示
l 直觀、準確的顯示氣濃度
l 界麵清晰友好,操作簡便
l 可手動設(shè)置濃(nóng)度比例、高(gāo)低報數值和清零等功能
l 整體采用防爆設計
l 采用可更換的傳(chuán)感器探頭
l 可(kě)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 聲光報警
l 低限報警 25%LEL
l 高限報(bào)警 50%LEL
l 響應時間 <10s
l 報警音量(liàng) >65dB(本(běn)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(shǐ)用環境 溫度:-40℃~+60℃
l 隔爆(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(gù)定式
l 輸出信號 4-20mA
本公司(sī)提供的氣體檢測係統由探(tàn)測器、控製器組成, 用以(yǐ)監測環境中的氣體,係統組成如圖1所示。
圖1探測器組(zǔ)成係(xì)統(tǒng)
探測器輸出標準(zhǔn)(4~20)mA 電流信號(hào)(某些(xiē)規格探測器可同時輸出(chū)數字信號),通(tōng)過(guò)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(yuǎn)傳輸(shū)距離可達1500米。
探測器整體(tǐ)主要包括:
l 可配接三種傳感器(qì)的探測器機殼(ké);
l 安裝支架——用於在牆麵安裝或管道安裝;
l 內部電路板與LCD液晶顯(xiǎn)示。
l 關鍵零部件和材料清單(見表1)
探測器硬質殼體由(yóu)鋁(lǚ)材質製(zhì)成,帶有一個的電纜引入裝置。探測器殼體的一端可以進線,打開上蓋可以(yǐ)進行連接(引(yǐn)線電纜(lǎn)外徑為8±1)。另一端可用於安裝外置型防爆聲光報警器。探測器的顯示模塊能顯示氣體濃度(dù)、單位、報警/故障(zhàng)狀態等。兩個編程繼電器(以三線製探測器為例)用於控製外部設備,如聲光報警(jǐng)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(yào)接觸內部部件。
表1
序號(hào) | 名 稱 | 型 號 | 主要(yào)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 | 點型氣體探測器顯示板 | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 點型(xíng)氣體探測器探頭 | 3 | 量程:(0~100)%LEL 示值(zhí)誤差:±5%FS |
圖2 探測器的結構
NOTE:探測器接(jiē)線(xiàn)采用(yòng)M20˝電纜接頭螺(luó)母接線,無需(xū)防爆接(jiē)線裝置。所有電纜連(lián)接都可(kě)以通過探測器(qì)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(jīng)顯示屏(píng)組件等構成,顯示部件可以提供詳實的探測器狀態(tài)信息顯示,以下對顯示麵板(bǎn)詳細介(jiè)紹。
本章節主要(yào)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(jí)安(ān)裝方(fāng)法;
l 如何(hé)對探測器(qì)進行接線和(hé)調節工(gōng)作;
l 電纜線路及接線。
NOTE:不正(zhèng)確的接地方法或屏蔽效(xiào)果差將導致誤報警,正(zhèng)確的接(jiē)地方法將提高探
測器抗各種(zhǒng)電(diàn)磁幹擾的能力。探測器內外接地必須可(kě)靠連(lián)接。
根據國家標準(zhǔn)中的相應規定,一般情況下(xià),麵積適中的室內空間,可依據保護半徑均(jun1)勻布點,即探(tàn)測器安裝在泄漏點水平距離3~4m以內或(huò)兩隻探(tàn)測器的水平距離6~8m以內,麵(miàn)積過大或存在大(dà)量可(kě)通(tōng)風部位的(de)室內空(kōng)間,可效仿室外情況布置探測器,但應避免將(jiāng)探測器安(ān)裝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體(tǐ)聚積處,建議安裝在可能(néng)有性氣體泄漏的地(dì)點處一米(mǐ)範圍內(視氣體種類或高或低),這樣探頭實際反應速度較快。儀(yí)器的安裝位置還應綜合考慮空氣流動(dòng)的速度、方向、潛在泄漏源的(de)相對位置和通風條件而定(dìng),並便於維護和標定。注(zhù):禁止將探測器直接安裝在熱(rè)源或振動源上。
當探測器安裝在室外時,可依據泄漏點布(bù)置探(tàn)測器,但必須(xū)將探測器置於泄漏點的下風口處,同時,應盡量避免外界因素的影響,如淋(lín)雨(yǔ)、強光照射、雷電等,所以(yǐ)要做好(hǎo)相關措施(shī)和(hé)定期點檢,例如:為(wéi)探測(cè)器安裝風雨擋板等;嚴禁強氣流衝擊,避(bì)免水源、油等(děng)浸(jìn)入。氣探(tàn)測器的安裝位(wèi)置應視氣體比重確定安裝在(zài)易泄露(lù)部位1.5m以內(因圍牆處易聚集氣體,也可選擇在圍牆附近安裝)。
室外安裝(zhuāng),若無法滿足安裝高度時,應依據(jù)安裝高度製作支架。
本產品可探測燃(rán)氣、燃油(yóu)、有機溶劑類、各種有毒氣體(tǐ)等。設計時,應視探測氣種比重的不同確定安裝高度。主要內容如下:
l 天然氣:主要成(chéng)份甲(jiǎ)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:人工煤製氣是一種混合氣,比空氣輕,探測器(qì)安裝高度應在距頂棚30cm
以內。
l 液化氣:混合(hé)物,所探測成份比空氣重,探測器安裝高度應在距地麵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 乙醇等有機溶劑類:所(suǒ)探測成份均比空(kōng)氣重,探(tàn)測器安(ān)裝(zhuāng)高度應在距地麵30cm以內(nèi)。
l 其它石油製品:視(shì)其蒸(zhēng)汽比重比空氣比重大小(xiǎo)不同,決定距地或距頂安裝。
一些常見氣(qì)體的數(shù)據(jù)見附錄一。
圖3 儀器尺寸
安裝時,傳感器探頭朝下,避免灰塵或雨(yǔ)水在探(tàn)頭上堆積。
通過安裝支架,將探測器固定到(dào)牆壁上(見圖4),或直徑為(20-70)mm的水(shuǐ)平或立柱(橫管或縱管)上,如圖(tú)4所示.。
圖4探測器的安裝方式(shì)
通過(guò)安裝支架把探測器固定在牆體或(huò)管道上,具體安裝步驟如下:
1、安裝(zhuāng)在牆體上時,需使用M6膨脹螺釘(dìng)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(dào)上時,要使用安裝支架、外六角螺(luó)栓及(jí)配套螺母將探測(cè)器固定在管道上;3、特殊情況下,也可自製安裝鐵板,先將探測(cè)器固定在鐵板上(shàng),再將鐵板固定在合適
的地方。
探測器(qì)內部接線端子便於線纜的(de)連(lián)接,請專業人(rén)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(yù)計的損壞。
1、逆時針方(fāng)向轉動並取下探(tàn)測器上蓋;
2、按接插件示(shì)意,如圖5所示,對探測器進行連線,確保接線正確、牢固;
3、完成上述操作後,用(yòng)力(lì)旋上(shàng)探測器上蓋,確保密封圈緊閉(bì)。
圖5 探測器接插件示意圖
探測器與控製器(qì)搭配使用時的接線示(shì)意圖(tú),如圖6所示。
圖6 三線製探測器(qì)接線示(shì)意圖
在按照手冊對探測器完成正(zhèng)確的安裝、調試(shì)之後,係統便可投入連續在線測量。在檢測(cè)過程中,根據探測器運行狀況,係統(tǒng)會處於(yú)正常模(mó)式。
有顯示探測器在該模式下探測器執行測量工作,並可能處於正常和警告兩種工作狀(zhuàng)態。正(zhèng)常工作狀態(tài):係統正常(cháng)地進行采樣和顯示工作,LCD顯(xiǎn)示正(zhèng)常測(cè)量狀態的濃度,繼電器RELAYB1處(chù)於釋放和吸合狀態狀態。
上(shàng)電後,經過讀取默認設置數值後探測器(qì)進入正(zhèng)常(cháng)模式(shì)(測量模式(shì))。正常模式下,4-20mA對外輸出和所測量的氣體濃度成線性關係,計算(suàn)方法如下,假設探測器的量程是R(出廠時已(yǐ)經設置好(hǎo)),當時的測量濃度是C,那(nà)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 C = R,那麽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O2濃度是20%,那麽它的(de)輸出電流是:
I=(4 +(16/25)* 20)= 16.8mA。
當被監(jiān)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,探測器進入低報報警狀態,液晶顯示當前所測氣體濃度值,探測器的指示(shì)燈發(fā)出1Hz頻率閃爍的紅色光報警信號,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成比例的4~20mA電流信號。
當被監測環境中氣體濃(nóng)度達(dá)到或超過探(tàn)測(cè)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,液晶顯示當(dāng)前所測(cè)氣體濃度值(zhí),探測器的指示(shì)燈發(fā)出2Hz頻率閃爍的紅色(sè)光報警(jǐng)信號,報警繼電(diàn)器吸合,進行報警,同(tóng)時探測器(qì)輸出和氣體濃度(dù)成比例的4~20mA電流(liú)信號。
當被監測環(huán)境中氣(qì)體濃度降至報(bào)警閥值設定值(zhí)以下時,探測器(qì)能自動恢複為正常檢測狀態,報警繼電器也恢複釋放狀態(tài)。
NOTE:1、探測器正常啟動後,濃(nóng)度值(zhí)在(zài)短時間內會有所上升(shēng)(傳感器未(wèi)穩定),
而後逐漸下降至零(傳感器穩定)。
2、一(yī)些測特殊氣(qì)體(例如氣體、氯氣、氫氣等)的傳感器需要一定的
通電預熱時間。預(yù)熱時間(jiān)具體由傳感器本(běn)身特性決定。預(yù)熱後,探測器才能處於正常(cháng)模式。
3、為防止催(cuī)化(huà)燃燒傳感器在高濃度被測氣體(tǐ)淹沒下失效,氣體探(tàn)測器具有超量程傳感器失效保(bǎo)護功能。檢測(cè)到超量程被測氣體時探測器會對傳感器進行保護。
探(tàn)測器的操作方法采用顯示屏按鍵。用戶可以完(wán)成包括報警濃(nóng)度限值設置、標氣濃度設置、調零設置、標定設置等操作。整個菜單的結構簡單、清晰,便於操(cāo)作,如圖7所示。
圖7係統菜單結構
主(zhǔ)顯示界麵是在儀(yí)器開機自檢完畢,進入正常(cháng)工(gōng)作狀態後的界麵。主顯示界麵主要用來顯示監測氣體的濃度。如圖8所示:
圖8 探測器主顯示界麵
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(huàn)傳感器,且必須更換為(wéi)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(shí)針方向轉動並取下探(tàn)測(cè)器(qì)上蓋,將帶有液晶的顯示板取下來,露出(chū)探測器底板;
2)將連接傳(chuán)感器的線從插座上拔出,然後輕輕轉動傳感器外罩,從而取下傳感器外罩;
3)將新的傳感器(qì)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
鬆動,再裝入顯示板。
4)緊定螺釘和旋緊探測器(qì)上蓋(不可(kě)過分用(yòng)力以免損壞探測器),更換完畢(bì)。
本公司設計了一(yī)套用於探測器標定的專業裝置,使用戶更為便捷(jié)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、減壓閥(fá)以(yǐ)及阻流(liú)器。標定時可參(cān)照下圖連接標定裝置(zhì),即標氣通過減壓閥後接至阻(zǔ)流器(用(yòng)以限定標氣流量),再接Φ8的氣管(guǎn)至標定罩並固定在探測器探頭上即可,如圖14所示。
圖14 探測器標定裝置
NOTE:1、為確保標定準確,氣(qì)體流量應控製在500mL/min左右。在使用減壓
時,請專業人士按減壓閥使用說明書操作。
2、在標(biāo)定的狀態下,顯示屏顯示的(de)是標定濃度。
3、標氣為有毒、性氣(qì)體,因此在標定過程中務必注意標氣安全!如在安裝位置直接對探測器進行標定,要確保現(xiàn)場(chǎng)的(de)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(biāo)定。
4、調零或標定整個過程大約需要3~5分鍾左(zuǒ)右時間,所以維護時,請耐 心等待。
5、在標定時,可檢測(cè)到傳感(gǎn)器是否失效,傳感器失效後,探測器會自(zì)動切換到故障模式。
6、本公司所使用的傳感器進行了模塊化設計,使其更具有智能性,可以方便快捷的更(gèng)換新的傳感器模塊。
氣體種類 | 分子式 | 分(fèn)子量(liàng) | 比重(空氣=1) | 試 劑(jì) 規 格 |
天然(rán)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(qì)或一氧化碳純氣 | |
液化氣 | 混合物 | 1.6~1.9 | 99.8%純(chún)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(yǐ)炔 |
甲醇 | CH4O | 32 | 1.10 | 分析純甲醇 |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析純乙醇 |
苯 | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析純苯 |
甲苯 | C7H9 | 93 | 3.21 | 分(fèn)析(xī)純甲苯 |
二甲苯 | C8H12 | 108 | 3.72 | 分(fèn)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 |
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