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1儀(yí)器介紹
歡(huān)迎選用本公(gōng)司的氣體特測器控製器,在詳細了解控製器(qì)的使用方法之前,本節將對控製器及其組成係統做簡單介紹。
點型氣體探測器可以使用在國家規定的1 區或2 區危險場所(suǒ)。探(tàn)測器的主要功能是現場探測和測量環境中有(yǒu)毒有害(hài)、氣體的濃度,采用中(zhōng)文顯示,可以遠(yuǎn)程查詢(xún)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(yǐ)低爆(bào)炸(zhà)極限(LEL)的百分比(bǐ)來顯示),探測(cè)器狀(zhuàng)態等信息。其主要監測(cè)的氣(qì)體(tǐ)有(yǒu)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(shì)以及(jí)(4~20)mA標準電流信號輸出,實現與DCS等設(shè)備的連接。用戶還(hái)可選用本公司生產的氣體探測器控製器(以下簡稱控製器)來集中觀察,組成功能強大的氣(qì)體報警控製係統。
探測器嚴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)器是按照GB15322-1《氣體第1 部分:測量範圍為0-100%LEL的點型氣體探測(cè)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(bèi) 通用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸性(xìng)環境 第2部分: 由(yóu)隔(gé)爆外殼“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外殼防(fáng)護等級(IP代碼)》等國家要求嚴格設計製造,並通過了國家級防爆和性能(néng)檢驗。
該儀(yí)器可廣泛(fàn)應用於石油化工、人工煤(méi)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全的理想控製器。
l (4~20)mA模擬量信號輸出
l 現場(chǎng)高亮度的LCD報警顯示
l 直觀、準確的顯示氣濃度
l 界麵清晰友(yǒu)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(gōng)能
l 整體采用防爆設計
l 采用可更換的傳感器探頭
l 可直接配置(zhì)本公司聲光報警器
l 顯(xiǎn)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(wēn)度:-40℃~+60℃
l 隔(gé)爆等級 Ex d ⅡC T6 Gb
l 輸出(chū)接口 三線(xiàn)製
l 示值誤差 ≤±5%FS
l 安裝方式 固定式(shì)
l 輸出信號 4-20mA
本公司提供的氣體檢測係統由探測(cè)器、控製(zhì)器組成, 用以監測環境中的氣體,係統組成如(rú)圖(tú)1所示。
圖1探測器組成係統
探測器輸出標準(zhǔn)(4~20)mA 電流信號(某些規格探測器可同時輸出數字信號),通過電纜將(jiāng)信號傳輸到(dào)控製(zhì)器。探測器與控(kòng)製器相互配合使用,最遠傳輸距離可(kě)達1500米。
探測器整(zhěng)體主要包括:
l 可配接三(sān)種傳感器的探測器機殼;
l 安(ān)裝支架——用於在牆麵安裝或管道安(ān)裝;
l 內部電(diàn)路板與LCD液晶顯示。
l 關鍵零部件和(hé)材料(liào)清單(見表1)
探測器硬質殼體由鋁材質製成,帶有一個的電纜引入裝置。探測器殼體的(de)一端可以進線,打開上蓋可以進(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。探測器的顯示模塊能顯示氣體濃(nóng)度(dù)、單位、報警/故障狀態等。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(bú)需要接觸內部部件。
表1
序號 | 名 稱(chēng) | 型 號 | 主要性能指標 |
1 | 點型(xíng)氣體探測器主板 | 1 | 量(liàng)程:(0~100)%LEL 示(shì)值誤(wù)差:±5%FS |
2 | 點型(xíng)氣體探(tàn)測器顯示板 | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 點型氣體(tǐ)探測(cè)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(lǎn)接頭螺母接線,無需防爆(bào)接線裝置。所有電(diàn)纜連(lián)接都可以通過探(tàn)測器內(nèi)部的接線端(duān)子方便地連接上。
探測器顯示(shì)麵板部(bù)件由LCD 液晶(jīng)顯示屏(píng)組件等構成(chéng),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(jiē)主要描述如何安(ān)裝氣(qì)體探(tàn)測器,具(jù)體內容如(rú)下:
l 探測器安裝場(chǎng)合
l 探測器的安裝(zhuāng)位(wèi)置、尺寸及安裝方法;
l 如何(hé)對探(tàn)測器進行接線和調節工(gōng)作;
l 電纜線路及接線。
NOTE:不正確(què)的接地方法或屏蔽(bì)效果(guǒ)差將(jiāng)導(dǎo)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(jiē)地必須可(kě)靠連接。
根據國家標準中的相(xiàng)應規定,一般情況下,麵積適中的室內空間,可依據保護半徑均勻布點,即探測器安裝在泄(xiè)漏點(diǎn)水平距離3~4m以內或兩隻探(tàn)測器的水平距離6~8m以內,麵積過大或存在大量可通(tōng)風部位的室內空間(jiān),可效仿室外情況布置(zhì)探測器(qì),但應避(bì)免將(jiāng)探(tàn)測器安裝在空氣流動過大的地方。
探(tàn)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(zhuāng)在可能有性氣體泄漏的(de)地點處一米範圍內(視氣體種類或高或低),這樣探頭實際(jì)反應(yīng)速度較快。儀器的安裝位置還應綜合考慮空氣流動的速度、方向、潛(qián)在泄(xiè)漏源(yuán)的相(xiàng)對位(wèi)置(zhì)和通風條件而定,並便於維護和標定(dìng)。注:禁止將探測器直接安裝(zhuāng)在熱(rè)源或振動源上。
當探測器安裝在室外時,可依據泄漏點布置探測器,但(dàn)必須(xū)將探(tàn)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,如淋雨、強光照射、雷電等,所以要做好相關措施和定期點(diǎn)檢,例如:為探測器安裝風雨擋板等(děng);嚴禁強氣流(liú)衝擊,避(bì)免水源、油等浸(jìn)入。氣探測(cè)器的安裝位置(zhì)應視氣體比重(chóng)確(què)定安裝在易泄露部位1.5m以(yǐ)內(因圍牆處易聚集氣體,也可選擇在圍牆附(fù)近安裝(zhuāng))。
室(shì)外安裝,若無法滿足(zú)安裝高度時,應(yīng)依據安裝(zhuāng)高度製作(zuò)支架。
本產品可探測燃氣、燃油、有機溶劑類、各種有毒氣體等(děng)。設計時,應視探測氣種比重的不同確定(dìng)安裝高度。主要(yào)內容如下:
l 天然氣:主要成份甲烷(比重約(yuē)為0.56),比空氣略輕,探(tàn)測(cè)器安裝高度應在距頂棚
30cm以內(nèi)。
l 人工煤製氣(qì):人工煤製氣是一種混合氣,比空氣(qì)輕,探測器安裝高度應在距頂棚30cm
以內。
l 液化氣:混合物(wù),所探(tàn)測成(chéng)份比空氣重,探測器安裝高度應在距地麵30cm以內。
l 汽油:混合物,所探測成份均(jun1)比空氣重,探測器安裝高度應(yīng)在距地麵30cm以內。
l 乙醇(chún)等有機溶劑(jì)類(lèi):所探測成份均比空氣重,探測器(qì)安(ān)裝高度(dù)應在距地麵30cm以(yǐ)內(nèi)。
l 其它石油製品:視其蒸汽比重比空(kōng)氣比重大(dà)小不同,決(jué)定距地或距頂安裝。
一些常見(jiàn)氣體的數據見(jiàn)附錄一。
圖3 儀器(qì)尺寸
安裝時,傳感器探頭朝下,避免灰塵或雨水在探頭上堆積。
通過安裝支架(jià),將探測器固定到牆壁上(見圖(tú)4),或直徑為(wéi)(20-70)mm的水平或立柱(橫管或縱管)上,如圖4所示.。
圖4探測(cè)器的安裝方式
通過安裝支架把探測器固定在牆體或管道上,具體安(ān)裝步驟如下:
1、安裝在牆體上時,需使用M6膨脹螺釘或自攻螺釘(用戶自(zì)備)直接將探測器固定在牆(qiáng)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(guǎn)道上;3、特殊情況下,也可自製安裝鐵(tiě)板,先將探測器固定在鐵板上,再將鐵板固定在合適
的地方。
探測器內(nèi)部接線端子便於線纜(lǎn)的連接,請專業人士根據以下步驟進行(háng)線纜連接,錯誤的操作將會導致不可預計的損(sǔn)壞。
1、逆時(shí)針方向轉動並取下探測(cè)器上蓋;
2、按接插件示(shì)意,如圖5所示,對探測器進行連(lián)線,確保接線(xiàn)正確、牢固(gù);
3、完成上述操作(zuò)後,用力旋上探測器上蓋,確保密封圈緊閉。
圖(tú)5 探測(cè)器接插件示意(yì)圖(tú)
探測器與控製器搭配使(shǐ)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
在按照手冊對探測(cè)器完成正確的安(ān)裝、調試之後,係統便可(kě)投入連續在線測量。在檢測過程中,根據探測器運行(háng)狀況,係統會處於正常模式。
有顯示探測(cè)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(gōng)作狀態。正常工作狀態:係統正常地進(jìn)行采(cǎi)樣和顯示工作,LCD顯示正(zhèng)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(dú)取默認設置(zhì)數值後探測器(qì)進入正常模式(測(cè)量模式)。正常模式下,4-20mA對外輸出和(hé)所測量(liàng)的氣體濃度成線性關係,計算(suàn)方(fāng)法如下,假設(shè)探測器的量程是R(出廠時已經設置好),當時的測量(liàng)濃度是C,那麽輸出電流為:I = (4 + (16/R)*C)mA,當處(chù)於(yú)零點時,C = 0,那麽(me)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(de)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(bào)閥值時(shí),探測器進入低報報警狀(zhuàng)態,液晶(jīng)顯示當(dāng)前所測氣體濃度值,探測器的指示燈發出1Hz頻率閃爍的紅色光報警信號,報警繼電器(qì)吸合(hé)(軟件可設為脈衝(chōng)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電流信號。
當被監測環境中氣(qì)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(zhí)時,探測器進入高報報(bào)警狀態,液晶顯示當前所測氣(qì)體濃度(dù)值,探測器的(de)指示燈發出(chū)2Hz頻率閃爍的紅色光報警信號,報警繼電(diàn)器吸合,進行報警,同時探(tàn)測器(qì)輸出和氣體濃(nóng)度(dù)成比例的4~20mA電流(liú)信號。
當被監測環(huán)境中氣體濃度降至報警閥值設定值以下(xià)時,探測器(qì)能自動恢複為正常(cháng)檢測狀態,報警(jǐng)繼電器也(yě)恢複釋放狀態。
NOTE:1、探測器正常啟動後,濃度值在短時間(jiān)內會有所上升(傳(chuán)感器(qì)未穩定),
而後逐漸下降至零(傳感器穩定)。
2、一些測特殊氣體(例如(rú)氣體(tǐ)、氯氣、氫氣(qì)等)的傳感器需要一定的
通電預熱時間。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(yú)正常(cháng)模式。
3、為防止催(cuī)化燃燒傳感器在高濃度被測氣體淹沒(méi)下失效,氣體探測器具有超量程(chéng)傳感器(qì)失效保護功能(néng)。檢測到超(chāo)量程被測氣體時探測器會(huì)對傳感器進行保(bǎo)護。
探測器的操作方法采用顯示屏按鍵。用戶可以完成包括報警濃度(dù)限值設置、標氣濃度設(shè)置、調零設置、標定設置等操作。整個(gè)菜單的結構簡單、清晰,便於操作,如圖7所示。
圖7係統菜(cài)單結(jié)構
主顯示界麵是在儀器開機自檢完畢,進入正常(cháng)工作狀態後的(de)界麵。主顯示界麵主要用來(lái)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(wú)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(zhòu)為:
1)切斷電源,逆時針方向轉(zhuǎn)動並取下探測器上蓋,將(jiāng)帶有(yǒu)液晶的顯示板取下來,露出探測器底板(bǎn);
2)將連接傳感器的線從插座(zuò)上拔出,然後輕輕轉(zhuǎn)動傳感(gǎn)器外罩,從而取下傳(chuán)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(rèn)傳感器已緊貼電路板且(qiě)無(wú)
鬆動,再裝入顯(xiǎn)示板。
4)緊定螺釘和旋緊探測器上蓋(gài)(不可過分用力以免損壞探測器),更換完畢。
本公司(sī)設計了一套用於探測器標定的(de)專業裝置,使用戶更為便捷地對探(tàn)測器進行標定,用戶可根據需要購買。
這套裝置包括:標氣瓶、減壓閥以及阻流(liú)器。標定時可參(cān)照下圖連接標定裝置,即(jí)標氣通過減壓閥後接至阻流器(用以限定標(biāo)氣流量),再接Φ8的氣管至標定罩並固定在探(tàn)測器探頭上即可,如(rú)圖14所示。
圖14 探測(cè)器(qì)標定裝置
NOTE:1、為確保標定準(zhǔn)確,氣體(tǐ)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,顯示屏顯示的是標定濃度。
3、標氣為有毒、性氣體,因此在標定過程中務必(bì)注意標氣安(ān)全!如在安裝(zhuāng)位置直接對探測器進行標(biāo)定,要確保現場的環境通風(fēng),如果將探測(cè)器拆卸下(xià)來標定(dìng),則請在負壓室中進行(háng)標定(dìng)。
4、調零或標定整個過程大約需要3~5分鍾左右時間,所以維護時,請耐 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,探測器會(huì)自動切換到故障模式。
6、本(běn)公司(sī)所(suǒ)使用的傳感器進行了模塊化設計,使其更具有智能性,可以(yǐ)方便快捷(jié)的更(gèng)換新的傳感器模塊。
氣體種類 | 分子式 | 分子量 | 比重(空(kōng)氣=1) | 試 劑 規 格 |
天然(rán)氣 | 混合物 | 0.6~0.7 | 99.8%純甲烷氣 | |
城市煤氣 | 混(hún)合物 | ≈0.97 | 99.8%純氫氣或一氧化碳純氣 | |
液化氣 | 混合物 | 1.6~1.9 | 99.8%純丙烷氣(qì) | |
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 | 分析純甲醇 |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析純乙醇 |
苯 | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析(xī)純苯 |
甲苯 | C7H9 | 93 | 3.21 | 分析純甲苯 |
二甲苯 | 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 |
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