深圳(zhèn)市博(bó)達創電子有限公司
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1儀器介紹
歡迎(yíng)選(xuǎn)用本公司(sī)的氣(qì)體(tǐ)特測器控製器,在詳細了解控製器的使用方法之前,本節將(jiāng)對控製器及其組(zǔ)成(chéng)係統做簡單介紹(shào)。
點型氣體探測器可以使用在國家規定的1 區或2 區(qū)危險場所(suǒ)。探測器的主要(yào)功能是現場探測和測量環境(jìng)中有毒有害、氣體的濃(nóng)度,采用中文顯示,可以遠(yuǎn)程查詢傳感器的量程,單位(wèi)等參數(shù),也可以實時查詢(xún)現場的氣體濃度(濃度(dù)以(yǐ)低爆炸極(jí)限(LEL)的百分比來顯示),探測(cè)器狀態等信息。其主要監測的氣(qì)體有CO,H2S,NH3,CL2,H2,烷烴等有機物和某些無機物,並可轉換成(chéng)相(xiàng)應的(de)數(shù)據顯示(shì)以及(4~20)mA標準電流信號輸出,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製器(以下簡稱控製器)來集中(zhōng)觀(guān)察,組成功能(néng)強大(dà)的(de)氣(qì)體報(bào)警控製係統(tǒng)。
探測器嚴格遵循國家標準設計(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GB15322-1《氣體第1 部分:測量範圍為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 第1部分:設備 通(tōng)用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸性環(huán)境 第2部分: 由隔爆外殼(ké)“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外殼防護等級(IP代碼)》等國家要求嚴格設計製造,並通(tōng)過了國家級防爆和性(xìng)能檢驗。
該儀器可廣(guǎng)泛應用於石油(yóu)化工、人工(gōng)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全的理想控(kòng)製器。
l (4~20)mA模擬(nǐ)量信(xìn)號輸(shū)出
l 現(xiàn)場高亮度的LCD報警顯示
l 直觀、準確的顯示氣濃度
l 界麵清晰友好,操(cāo)作簡便
l 可手動(dòng)設置(zhì)濃度比例、高低報數值和(hé)清零等(děng)功能
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(jiē)配(pèi)置本公司聲光報警器
l 顯示(shì)方式 LCD液晶顯示
l 報警方式 聲光報警
l 低限報(bào)警 25%LEL
l 高限報警 50%LEL
l 響應時間 <10s
l 報(bào)警音量 >65dB(本產品不含聲光報警器功能,需選配聲(shēng)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 三線製
l 示值誤差 ≤±5%FS
l 安裝方式(shì) 固定式
l 輸出(chū)信號 4-20mA
本公司提(tí)供的氣體檢測係統由探測器、控製器組成, 用(yòng)以監測環境中的氣體,係統組成如圖1所示。
圖1探測器組成係統
探測器輸出標(biāo)準(4~20)mA 電流信號(某些規格探測器可同(tóng)時輸出數字信號),通過(guò)電纜將(jiāng)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。
探測器(qì)整體(tǐ)主要包括(kuò):
l 可配接三種(zhǒng)傳感器的探測器(qì)機(jī)殼;
l 安裝支架——用(yòng)於在牆麵安裝或管(guǎn)道安裝;
l 內部電路板與LCD液晶(jīng)顯示。
l 關鍵零部件(jiàn)和(hé)材料清單(見表(biǎo)1)
探測器硬質殼體由鋁材質製成,帶有一個的電纜(lǎn)引入(rù)裝置。探測器殼體的一(yī)端可以進線,打開上蓋可以進行連接(引線電纜外徑(jìng)為8±1)。另一端可用於安裝(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(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(shè)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(yòng)戶直接控製和設置探測器而不需要接(jiē)觸內(nèi)部部件(jiàn)。
表1
序號(hào) | 名 稱 | 型 號 | 主要(yào)性能指標 |
1 | 點型(xíng)氣體探(tàn)測器主板 | 1 | 量程:(0~100)%LEL 示(shì)值誤差:±5%FS |
2 | 點型氣體探測器顯(xiǎn)示板 | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 點型氣(qì)體探(tàn)測器探頭 | 3 | 量程:(0~100)%LEL 示值(zhí)誤(wù)差:±5%FS |
圖2 探測器的(de)結構
NOTE:探測器接線采用M20˝電纜接頭螺母接(jiē)線,無需(xū)防爆接線裝置。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。
探測器顯示麵板部件由(yóu)LCD 液晶顯示屏組件等構成,顯示部件可以提供詳實的探測器(qì)狀態信息顯示,以下對(duì)顯示麵板詳細介紹。
本章節主要描述如何安(ān)裝氣體(tǐ)探測器,具體內容如下:
l 探測器安裝場合
l 探測(cè)器的安(ān)裝位置、尺寸及安裝(zhuāng)方法;
l 如何對探(tàn)測器進(jìn)行接線和調節工作;
l 電纜線路及接線。
NOTE:不正(zhèng)確的接地方法或屏蔽效(xiào)果(guǒ)差將導致誤報警,正(zhèng)確的接地方法將提高探
測器抗各種電磁幹擾的能力。探測器內外接地必須可靠(kào)連(lián)接(jiē)。
根據(jù)國家標準中(zhōng)的相應規定,一般情況下,麵積適中的室內空間,可依據保護半徑均勻(yún)布點,即探測器安裝在泄漏點水平距離3~4m以內或兩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,可效仿室外情況布置探測器,但應避免將探測器安裝在空氣流動過大的地方。
探測器(qì)安裝位置應選在潛在泄漏點或氣體聚積(jī)處,建議安(ān)裝在(zài)可能有性氣體(tǐ)泄漏(lòu)的地點處一(yī)米範圍內(視氣(qì)體種類或高或低),這樣探頭實際反應速(sù)度較(jiào)快。儀器(qì)的(de)安裝位置還應綜合考慮空(kōng)氣流動的速(sù)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(hù)和標定。注(zhù):禁(jìn)止將探測器(qì)直(zhí)接安裝在熱源(yuán)或振動源上。
當探測器安裝在室外時,可依據泄漏(lòu)點布置(zhì)探測器,但必須將探測器置於泄漏點的下風口處,同時,應盡量(liàng)避免外界因素的影(yǐng)響,如淋雨、強光照(zhào)射、雷電(diàn)等,所以要(yào)做好相關措施和定期點檢(jiǎn),例如:為探測器安裝風雨擋板等;嚴禁強(qiáng)氣流衝擊,避免水源、油等(děng)浸入。氣探測器的(de)安裝位置應視氣體比重確(què)定安裝在易泄(xiè)露部位1.5m以內(因圍(wéi)牆(qiáng)處易聚集氣體(tǐ),也可(kě)選擇在圍牆(qiáng)附近安裝(zhuāng))。
室外安裝,若無法滿足安裝高度時,應依據安裝高度製作(zuò)支架(jià)。
本(běn)產品可探測燃氣、燃油、有機溶劑類、各種有毒氣體等。設計時,應視探(tàn)測氣種比重的不同確定安裝高度。主要內容如下:
l 天然(rán)氣:主要成份甲烷(比重約為0.56),比(bǐ)空氣(qì)略輕,探測器安裝高度(dù)應在距頂棚
30cm以內。
l 人工煤製氣:人工(gōng)煤製氣是一種混(hún)合氣(qì),比空氣輕,探測(cè)器安裝(zhuāng)高度應在距頂棚30cm
以內。
l 液化氣:混(hún)合物,所探測(cè)成份比空氣重,探測器安裝高(gāo)度應在距地麵30cm以內。
l 汽油(yóu):混合物,所探測成份均(jun1)比空氣重,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(suǒ)探測成份均比空氣重,探(tàn)測器(qì)安裝高度應在距地麵30cm以內。
l 其它石油製(zhì)品(pǐn):視其蒸汽比重比(bǐ)空氣比(bǐ)重大小不同,決定距地或距頂安裝。
一些常見氣體的數據見(jiàn)附(fù)錄一(yī)。
圖3 儀器尺寸
安裝(zhuāng)時,傳感器探頭(tóu)朝下,避免灰塵或雨水在探(tàn)頭(tóu)上堆積。
通過安裝支架,將探測器固定到牆壁上(見(jiàn)圖4),或直徑為(20-70)mm的(de)水平或立柱(橫管或縱管)上,如圖4所示.。
圖4探測器的(de)安裝方式
通(tōng)過安(ān)裝支架把探測器固定在牆體或管道上,具體安裝步驟(zhòu)如下:
1、安裝在牆體上時,需使用M6膨脹螺(luó)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(guǎn)道上時(shí),要使用安裝(zhuāng)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(xià),也可自製安裝鐵板,先將探測器固定(dìng)在鐵板上,再(zài)將(jiāng)鐵板固定在合適
的地方。
探測器內部接線端子便於線纜的連接,請專業人士根據以(yǐ)下步驟進(jìn)行線(xiàn)纜連接,錯誤的操作將會導致不可預(yù)計的損壞。
1、逆時針方向轉動並取下探測(cè)器上蓋(gài);
2、按接插件示意,如圖5所示,對探測器進行(háng)連線,確保接(jiē)線正確、牢固;
3、完成上述操作後,用力(lì)旋上探測器(qì)上蓋,確保密封圈緊閉。
圖5 探(tàn)測器接插件(jiàn)示意圖
探測器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
在按照手冊對探測器完成正確的安裝、調試(shì)之後,係統便可投入連續在線測量。在檢測過程中(zhōng),根據(jù)探(tàn)測器運行狀況,係統(tǒng)會處於正常模式。
有顯示探(tàn)測器在該模式下探測器執行測量工作,並可能處於正(zhèng)常和警告兩種工(gōng)作狀態。正常工作(zuò)狀態(tài):係統正常地進行采樣和顯示工作,LCD顯示正常測量狀態的濃度,繼電器RELAYB1處於釋放和吸合狀態狀態(tài)。
上電後,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(tǐ)濃度(dù)成線性關係,計算方法如下,假設探測器的量(liàng)程(chéng)是R(出廠(chǎng)時已經設置好),當時的測(cè)量濃(nóng)度是C,那麽輸出電流為:I = (4 + (16/R)*C)mA,當處於(yú)零(líng)點時,C = 0,那麽I =(4 +(16/R)*0)= 4mA,處於滿(mǎn)量程點時 C = R,那麽I=(4+(16/R)*R)=20mA。
舉例:
以量程是25%的(de)氧氣探測器(qì)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(dāng)被監測環境中(zhōng)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(gāo)報閥值(zhí)時,探測器進入低報(bào)報警狀態,液晶顯示當前所(suǒ)測(cè)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,報警繼電器吸合(軟件可設為脈衝輸出),進行報警,同時探測器輸出(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達到或超(chāo)過探測器設定的高報警閥值,但不超(chāo)過滿量程(chéng)值(zhí)時,探測器進入高報報警(jǐng)狀態,液晶顯示當前所測氣體濃度值,探測器(qì)的指示(shì)燈發出2Hz頻率閃爍的紅色光報警信號,報警繼電器吸合,進行報警,同時探測器輸出和(hé)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閥值設定值以(yǐ)下(xià)時,探測器能自動恢(huī)複為正常檢測狀態,報警繼電器也恢複釋放(fàng)狀(zhuàng)態。
NOTE:1、探測器正常啟動後,濃度值在短時間內會有所上升(傳感器未(wèi)穩定),
而後逐漸下降至零(傳感(gǎn)器穩定)。
2、一些測特殊氣體(例如氣體(tǐ)、氯氣、氫氣等)的傳感器需要一定的
通電預熱時間。預熱時間具體由(yóu)傳感(gǎn)器本(běn)身特(tè)性決定。預熱後,探測器才(cái)能處於正常模式。
3、為防止催化燃燒(shāo)傳感器在高濃度被測氣(qì)體淹沒下失效,氣體探測器具有超量程傳感器失效保護功(gōng)能。檢測到超量程被測氣體時探(tàn)測器(qì)會對傳感器進行保(bǎo)護。
探測器的操(cāo)作方法采用顯示屏按鍵。用戶可以完成包括報警濃度限值設置、標氣濃度設置、調零設(shè)置、標定設置等操作。整個菜單的結構簡(jiǎn)單、清晰,便於操作,如圖7所示。
圖7係統菜單結(jié)構
主顯(xiǎn)示界麵是在(zài)儀(yí)器開機自檢完畢,進入正常(cháng)工作狀態後(hòu)的界(jiè)麵。主顯(xiǎn)示界麵主要用來顯示監測氣(qì)體的濃度。如(rú)圖8所示(shì):
圖8 探測器主顯示界麵
傳感器的使用壽命一般為(wéi)2~3年(視使用環境而定),傳感器使用壽(shòu)命到期或(huò)無法標定後,需更換傳感器(qì),且必須(xū)更換為同一類型傳感器。
智能(néng)型傳感(gǎn)器的更(gèng)換(huàn)步(bù)驟為:
1)切(qiē)斷電源,逆時針方向轉動並取下探測器上蓋(gài),將帶有液晶的顯示(shì)板取下來,露(lù)出探測器底板;
2)將連接傳感器的線從(cóng)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)將新的傳感器外罩扭入,然後把傳感器(qì)線(xiàn)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(dìng)螺釘和旋緊探測器上蓋(不可過分用力(lì)以免損壞探測器),更換完(wán)畢。
本公司設計了(le)一套(tào)用於(yú)探測(cè)器標定的專業裝置,使用戶更為便捷地對探測器進行標定,用戶可根據需要購買。
這套裝置(zhì)包括:標氣瓶、減壓閥以及阻流器。標定時可參照下圖連接標定(dìng)裝置,即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(dìng)罩並固定在(zài)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(cāo)作。
2、在標定的狀態下,顯示屏顯示(shì)的是標定濃度。
3、標氣(qì)為有毒、性氣體,因此在標(biāo)定過程中務必注意標氣安全(quán)!如在安裝位置直接對探測器(qì)進行標定,要確(què)保現場的環境通風,如果將探測器拆卸下來標定,則請在負壓室中進行標定。
4、調零或標定整個過程大約需要3~5分鍾左右(yòu)時間,所以維護時,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(kuài)捷的(de)更換新的傳感器(qì)模塊。
氣體(tǐ)種類 | 分子式 | 分子量 | 比重(空(kōng)氣=1) | 試 劑 規 格 |
天然氣 | 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%純氫氣或一氧化碳純氣(qì) | |
液化氣 | 混合物 | 1.6~1.9 | 99.8%純(chún)丙(bǐng)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 | 分析純甲醇(chún) |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析純乙醇 |
苯 | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析純苯 |
甲苯(běn) | C7H9 | 93 | 3.21 | 分析純甲苯(běn) |
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 |
LCD液(yè)晶顯示信息