深圳市博達(dá)創電子有限公司
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1儀器介(jiè)紹
歡迎選用本公司的(de)氣(qì)體特測器控製器,在詳細(xì)了解控製器的使用方法之前,本(běn)節將對控製器及其組成係統(tǒng)做簡單介(jiè)紹。
點型氣體探測器可以使用在國(guó)家規定的1 區或(huò)2 區危險場所。探測器的(de)主要功能是現場探測和測量(liàng)環境中有毒有害、氣體的(de)濃度,采用中文顯示(shì),可以遠程查詢傳感器的量程,單位(wèi)等參數(shù),也可以實時查詢現場的氣體濃度(dù)(濃度以低爆(bào)炸極限(LEL)的百分比來顯示),探(tàn)測器狀(zhuàng)態等信息。其主要監測的氣(qì)體有(yǒu)CO,H2S,NH3,CL2,H2,烷烴(tīng)等有機物和某些無機物,並可轉換成相應的數據顯示以(yǐ)及(4~20)mA標準電流信號輸出(chū),實現與DCS等設(shè)備(bèi)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)來集中觀察,組成功能強大的氣體報警控製係統。
探(tàn)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(děng)特點;探測器是按照GB15322-1《氣體第1 部分(fèn):測量範圍(wéi)為0-100%LEL的點型氣體探測器(qì)》、JJG693-2011《氣體檢(jiǎn)測報警器(qì)》、GB3836.1-2010《爆炸性環境 第1部分:設備 通用(yòng)要(yào)求》、GB3836.2-2010 《爆炸性環境 第2部分: 由隔爆外殼“d”保護的設備》、GB 4208-2008 《外殼防護等級(IP代碼)》等國(guó)家要求(qiú)嚴格設計製造,並通過(guò)了國家級防(fáng)爆和性能檢驗。
該(gāi)儀器可廣泛應用於石油化(huà)工、人工煤(méi)氣、冶金、鋼鐵、煉焦、電力等存在氣體的(de)各個行業,是保證財產(chǎn)和人身安全的理想控製器。
l (4~20)mA模擬量信號輸出
l 現場高亮度的LCD報警顯示
l 直觀、準確的(de)顯示氣濃度
l 界麵(miàn)清晰友好,操作(zuò)簡便
l 可手動(dòng)設置濃度比例、高低報數值(zhí)和(hé)清零(líng)等功能
l 整體采用防(fáng)爆設計(jì)
l 采用可更換的傳感器探頭
l 可直接配置本公司聲光報警器
l 顯示方式(shì) LCD液晶顯示
l 報警方式 聲光(guāng)報(bào)警
l 低限報警 25%LEL
l 高限報警 50%LEL
l 響應時(shí)間 <10s
l 報警音量 >65dB(本產品(pǐn)不含聲光報警器功能(néng),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(gé)爆等級 Ex d ⅡC T6 Gb
l 輸出接口 三線製
l 示(shì)值誤差 ≤±5%FS
l 安裝方式(shì) 固定式(shì)
l 輸出信號 4-20mA
本公(gōng)司提供的(de)氣(qì)體檢測係統由(yóu)探測(cè)器、控製器組成, 用以監測環境中的氣體,係統(tǒng)組成如圖1所示。
圖1探測器組成係統
探測器輸(shū)出標準(4~20)mA 電流信號(hào)(某些規格探測器可同時(shí)輸出數字信號(hào)),通過電纜將信號傳輸到控製(zhì)器。探測器與控製器相互配合(hé)使用,最遠傳輸距離可達1500米。
探測器整(zhěng)體主要包括(kuò):
l 可配接三種傳感器的探測(cè)器機殼;
l 安裝(zhuāng)支架——用於在牆麵安(ān)裝或管(guǎn)道安裝;
l 內(nèi)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(qì)硬(yìng)質殼(ké)體由鋁材質製成,帶有一個的電纜引入裝置。探測器殼體的一(yī)端可以進線,打開上蓋可以進行連接(引線電纜外徑為8±1)。另一端可用(yòng)於(yú)安裝(zhuāng)外置(zhì)型防爆聲光報警(jǐng)器。探測器的顯示模塊(kuài)能顯示氣體濃度、單位、報(bào)警(jǐng)/故障狀態等。兩個編程繼電器(以三線(xiàn)製探測器為(wéi)例)用於控製外部設備,如聲光報警(jǐng)器(qì)、警笛等。該(gāi)設備可通過探(tàn)頭操(cāo)作控製,便於用(yòng)戶直接控(kòng)製(zhì)和設置探測器而不需要(yào)接觸內部(bù)部件。
表1
序號 | 名 稱 | 型(xíng) 號 | 主要(yào)性能指標 |
1 | 點型氣體探測器主板(bǎn) | 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(liàng)程:(0~100)%LEL |
3 | 點型氣體探測器探(tàn)頭(tóu) | 3 | 量程:(0~100)%LEL 示值誤差:±5%FS |
圖2 探測器的結構
NOTE:探(tàn)測器接線采用M20˝電纜接頭螺(luó)母接(jiē)線,無需防爆接線裝置。所有電纜連接都可以通過探測器內部的接線端子方便地連接上。
探(tàn)測器顯示麵板部(bù)件由LCD 液晶(jīng)顯示屏組件等構成,顯示部件可以提供詳實的探測器狀(zhuàng)態信息顯示,以下對顯示麵板詳細介紹(shào)。
本章節主要描(miáo)述如何安裝氣體探(tàn)測器,具體內容如下:
l 探測器安裝場合
l 探測器的(de)安裝位置、尺寸及安裝方法;
l 如何對探測器進行接線和調節工作(zuò);
l 電纜線路及接線。
NOTE:不正確的接地(dì)方法或(huò)屏蔽效果差將導致誤報警,正確的接地方法將(jiāng)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連接(jiē)。
根據國家標準中的相應規定,一般情況(kuàng)下,麵積適中的(de)室內空間,可依據保護半徑均勻布點,即探測器安裝(zhuāng)在泄漏點水平距(jù)離(lí)3~4m以內或兩隻探(tàn)測器的水平距(jù)離6~8m以內,麵積(jī)過大或存在大量可通風部(bù)位的室內空間,可(kě)效仿室外情況(kuàng)布置探測器,但應避免將探測器安裝在(zài)空氣流動過大的地方。
探測器安裝位(wèi)置應選在潛在泄漏點(diǎn)或氣體聚積處,建議安裝在可(kě)能有性氣體泄漏的地點處一米範圍內(視氣體種類或高或低),這樣探頭實際反應速度較(jiào)快。儀器的安裝位置(zhì)還應綜合考慮空氣流動的速度、方向、潛(qián)在泄漏源的相對位置和通風條件而定,並便於(yú)維護和標定。注: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(lòu)點布置探測器,但(dàn)必須將探測器置於泄漏點的下風口處(chù),同時,應盡量避免外界因素的影(yǐng)響,如淋雨、強光照射、雷(léi)電等,所以要做好相關措(cuò)施和定期點檢,例如:為探(tàn)測器安(ān)裝風雨擋板等;嚴(yán)禁(jìn)強氣流衝擊,避免(miǎn)水源(yuán)、油等浸入。氣探測器的安裝位置應視氣體比重確定安(ān)裝在易泄露部位1.5m以內(因圍牆處易聚集(jí)氣體(tǐ),也可選擇在圍牆附近安(ān)裝)。
室外安裝,若無法滿足安裝高度時,應依據(jù)安裝高度製(zhì)作支架。
本產品可探測燃氣、燃油、有機(jī)溶劑類、各種有毒氣體等。設(shè)計時,應視探測氣種比重的不同確定安裝高度。主要內容如(rú)下:
l 天然氣:主要成份甲烷(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(gōng)煤製氣是(shì)一種混(hún)合氣,比空氣輕,探測器安裝高度應在距頂棚30cm
以內。
l 液化氣:混合物,所探測成份比空氣重,探(tàn)測器安裝高度應在距地麵30cm以內。
l 汽油:混合物,所探測成份均比空氣重(chóng),探測器安裝高度應在距地麵30cm以內。
l 乙醇(chún)等有機溶劑類: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 其它(tā)石油製(zhì)品:視(shì)其蒸汽比重比空氣比重大小(xiǎo)不同,決定距地或距頂安裝。
一些常見氣體的數(shù)據見附錄一。
圖3 儀器尺寸
安裝時,傳感器探頭朝下,避免(miǎn)灰塵(chén)或雨水在探頭上堆積。
通過安裝支(zhī)架,將探測器固定到牆壁(bì)上(見圖(tú)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探測器的安裝方式
通過安裝支架把探(tàn)測器固定在牆體或管道上(shàng),具體安(ān)裝步驟如下:
1、安裝在牆體上時(shí),需使(shǐ)用M6膨脹螺釘(dìng)或自攻螺釘(用戶自備)直(zhí)接將探測(cè)器固定在(zài)牆體上;
2、安裝在管(guǎn)道上時,要使用安(ān)裝支(zhī)架(jià)、外六角(jiǎo)螺栓及配套螺母將探(tàn)測器固定在(zài)管道上;3、特殊情況下,也可自製安裝鐵板,先將探測(cè)器固(gù)定在鐵(tiě)板上,再將鐵板固定在合適
的地方。
探測器內部接線端子(zǐ)便於(yú)線纜的連接,請專業人(rén)士根據(jù)以下(xià)步驟進(jìn)行線纜連接,錯誤的操作將會導致不可預計的損(sǔn)壞。
1、逆時針方向轉動並取下(xià)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(xiàn),確保接線正確、牢固;
3、完成上述操作後,用力旋上探測器(qì)上蓋,確保密封圈(quān)緊閉。
圖5 探(tàn)測器接插件示意圖
探測器與控製器搭配使用時的接線示意圖,如圖6所(suǒ)示。
圖6 三線製探測器接線示意圖
在按照手冊對探測器完(wán)成正確的(de)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。
有顯示探測器在該模(mó)式下探測器執行測量工作,並可能處於正常和(hé)警告兩種工作(zuò)狀態。正常工(gōng)作狀態:係統正常地進行采樣和顯示(shì)工作,LCD顯示正常測量狀態的(de)濃度,繼電器RELAYB1處於釋放和吸合狀態狀態。
上電後,經過(guò)讀取(qǔ)默(mò)認設置數值後(hòu)探測器進入正常模式(測量模式(shì))。正常模式(shì)下,4-20mA對外輸出和(hé)所測量的氣體(tǐ)濃度成線性關係,計算方法如下,假設探測器的量程是R(出廠時已(yǐ)經設置好),當時的測量濃度是C,那麽輸出電流為:I = (4 + (16/R)*C)mA,當(dāng)處於(yú)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(yǎng)氣探測器(qì)為例,在空氣中的O2濃(nóng)度是20%,那麽它的輸(shū)出電流是:
I=(4 +(16/25)* 20)= 16.8mA。
當被監測(cè)環境中氣(qì)體(tǐ)濃度達到或超過探測器設定的低(dī)報(bào)閥值,但不超過探測器設定的高報閥值時(shí),探測器進入低報報警狀態,液晶顯示當前所測氣體(tǐ)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(huò)超過探測器設定的高報警閥值,但(dàn)不超(chāo)過滿量程(chéng)值時,探測器進入高報報警狀態,液晶顯示當前所測氣(qì)體濃度值,探測器的指示燈發出2Hz頻率閃爍的紅色光報警信號,報警繼電器吸合(hé),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(jiān)測環境中氣體濃度降至報警閥值設定值以下時,探測器(qì)能自動(dòng)恢複為正常檢測狀態,報警繼電器也恢複釋放狀態。
NOTE:1、探測器正常啟動後,濃度值在短時間內會有所上(shàng)升(傳感器未穩定),
而後逐(zhú)漸下降至零(傳感器穩定)。
2、一些測特殊氣體(tǐ)(例如氣體、氯氣、氫氣等(děng))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(běn)身特性決定。預熱後(hòu),探測器才能處於(yú)正常模(mó)式。
3、為防止催化燃(rán)燒傳感器(qì)在高濃度被測氣體淹(yān)沒下失效,氣體探測器具有超量程(chéng)傳感器失(shī)效(xiào)保護(hù)功能。檢測(cè)到超量(liàng)程被測氣體時探測器會對傳感器進行保護。
探測器的操作方法(fǎ)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(děng)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檢完畢,進入正常工作狀態(tài)後的界麵。主(zhǔ)顯(xiǎn)示界麵(miàn)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(jiè)麵
傳感器的(de)使用壽命(mìng)一般為2~3年(視使用環境而定),傳感器(qì)使用壽命(mìng)到期或無法標定後,需(xū)更換傳感器,且(qiě)必須更換(huàn)為同一類型傳感器。
智(zhì)能型傳感器的更換步驟為:
1)切斷電源,逆時針方向轉動並取下探測器上蓋,將帶有液晶的顯示(shì)板取下來,露出探測(cè)器底板;
2)將(jiāng)連接傳感器的線從插座上拔出,然後輕(qīng)輕轉動傳感器外(wài)罩,從而取下傳感器外罩;
3)將新的傳感器外罩扭入,然後把傳感器線插入插座,確認傳感(gǎn)器已緊貼電路板且無
鬆動,再裝入顯(xiǎn)示板。
4)緊定螺釘和旋(xuán)緊探測器上(shàng)蓋(gài)(不可過(guò)分用力以免損壞探(tàn)測器),更換完畢。
本公司設計了一套用於(yú)探測器標定的專業裝置,使用戶(hù)更為便捷地對探測器(qì)進行標定(dìng),用戶可根據需(xū)要購買。
這套裝置包括:標氣瓶、減壓閥以及阻流器。標(biāo)定(dìng)時可參照下圖連(lián)接標定裝置,即標氣通過減(jiǎn)壓閥後接至阻流器(用以限定標氣流量),再接Φ8的(de)氣(qì)管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(biāo)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(zài)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注意標氣安全!如在安裝位置直(zhí)接對探測器進(jìn)行標(biāo)定,要(yào)確(què)保現場的環境通風,如(rú)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(yào)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(jiǎn)測到傳感器是否失效,傳感(gǎn)器失效後,探測器會自動切換到(dào)故障模式(shì)。
6、本公司所(suǒ)使用的傳感器(qì)進行了模塊化設計,使其更具有智能性,可以方便快捷的更換新的傳感器(qì)模(mó)塊。
氣體種類 | 分子式 | 分子量 | 比重(空(kōng)氣=1) | 試 劑(jì) 規 格 |
天然氣 | 混合(hé)物 | 0.6~0.7 | 99.8%純(chún)甲(jiǎ)烷氣 | |
城市煤氣 | 混合物 | ≈0.97 | 99.8%純(chún)氫氣(qì)或一(yī)氧化碳純氣 | |
液化(huà)氣(qì) | 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 | 工業用乙炔 |
甲醇(chún) | CH4O | 32 | 1.10 | 分析純甲醇 |
乙(yǐ)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 | 分析純甲苯 |
二甲苯(běn) | C8H12 | 108 | 3.72 | 分析純二甲苯 |
丙酮 | C3H6O | 58 | 2.0 | 分析純丙(bǐng)酮 |
汽油 | 混合物 | 3.2 | 汽油Ⅰ |
LCD液晶(jīng)顯示信息