深圳市博達創電子有限公司
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1儀器介紹
歡迎選用本公司的氣體特測器控制器,在詳細了解控制器的使用方法之前,本節將對控制器及其組成系統做簡單介紹。
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。探測器的主要功能是現場探測和測量環境中有毒有害、氣體的濃度,采用中文顯示,可以遠程查詢傳感器的量程,單位等參數,也可以實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,并可轉換成相應的數據顯示以及(4~20)mA標準電流信號輸出,實現與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制器(以下簡稱控制器)來集中觀察,組成功能強大的氣體報警控制系統。
探測器嚴格遵循國家標準設計而成,具有高穩定性,低功耗,抗干擾性強等特點;探測器是按照GB15322-1《氣體第1 部分:測量范圍為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 通用要求》、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)》等國家要求嚴格設計制造,并通過了國家級防爆和性能檢驗。
該儀器可廣泛應用于石油化工、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全的理想控制器。
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、準確的顯示氣濃度
l 界面清晰友好,操作簡便
l 可手動設置濃度比例、高低報數值和清零等功能
l 整體采用防爆設計
l 采用可更換的傳感器探頭
l 可直接配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 溫度:-40℃~+60℃
l 隔爆等級 Ex d ⅡC T6 Gb
l 輸出接口 三線制
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系統由探測器、控制器組成, 用以監測環境中的氣體,系統組成如圖1所示。
圖1探測器組成系統
探測器輸出標準(4~20)mA 電流信號(某些規格探測器可同時輸出數字信號),通過電纜將信號傳輸到控制器。探測器與控制器相互配合使用,最遠傳輸距離可達1500米。
探測器整體主要包括:
l 可配接三種傳感器的探測器機殼;
l 安裝支架——用于在墻面安裝或管道安裝;
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)
探測器硬質殼體由鋁材質制成,帶有一個的電纜引入裝置。探測器殼體的一端可以進線,打開上蓋可以進行連接(引線電纜外徑為8±1)。另一端可用于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、單位、報警/故障狀態等。兩個編程繼電器(以三線制探測器為例)用于控制外部設備,如聲光報警器、警笛等。該設備可通過探頭操作控制,便于用戶直接控制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 | 點型氣體探測器顯示板 | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 點型氣體探測器探頭 | 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?電纜接頭螺母接線,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。
探測器顯示面板部件由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狀態信息顯示,以下對顯示面板詳細介紹。
本章節主要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、尺寸及安裝方法;
l 如何對探測器進行接線和調節工作;
l 電纜線路及接線。
NOTE:不正確的接地方法或屏蔽效果差將導致誤報警,正確的接地方法將提高探
測器抗各種電磁干擾的能力。探測器內外接地必須可靠連接。
根據國家標準中的相應規定,一般情況下,面積適中的室內空間,可依據保護半徑均勻布點,即探測器安裝在泄漏點水平距離3~4m以內或兩只探測器的水平距離6~8m以內,面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。
探測器安裝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漏的地點處一米范圍內(視氣體種類或高或低),這樣探頭實際反應速度較快。儀器的安裝位置還應綜合考慮空氣流動的速度、方向、潛在泄漏源的相對位置和通風條件而定,并便于維護和標定。注:禁止將探測器直接安裝在熱源或振動源上。
當探測器安裝在室外時,可依據泄漏點布置探測器,但必須將探測器置于泄漏點的下風口處,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檢,例如:為探測器安裝風雨擋板等;嚴禁強氣流沖擊,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易泄露部位1.5m以內(因圍墻處易聚集氣體,也可選擇在圍墻附近安裝)。
室外安裝,若無法滿足安裝高度時,應依據安裝高度制作支架。
本產品可探測燃氣、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 人工煤制氣:人工煤制氣是一種混合氣,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,探測器安裝高度應在距地面30cm以內。
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面30cm以內。
l 乙醇等有機溶劑類:所探測成份均比空氣重,探測器安裝高度應在距地面30cm以內。
l 其它石油制品:視其蒸汽比重比空氣比重大小不同,決定距地或距頂安裝。
一些常見氣體的數據見附錄一。
圖3 儀器尺寸
安裝時,傳感器探頭朝下,避免灰塵或雨水在探頭上堆積。
通過安裝支架,將探測器固定到墻壁上(見圖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探測器的安裝方式
通過安裝支架把探測器固定在墻體或管道上,具體安裝步驟如下:
1、安裝在墻體上時,需使用M6膨脹螺釘或自攻螺釘(用戶自備)直接將探測器固定在墻體上;
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道上;3、特殊情況下,也可自制安裝鐵板,先將探測器固定在鐵板上,再將鐵板固定在合適
的地方。
探測器內部接線端子便于線纜的連接,請專業人士根據以下步驟進行線纜連接,錯誤的操作將會導致不可預計的損壞。
1、逆時針方向轉動并取下探測器上蓋;
2、按接插件示意,如圖5所示,對探測器進行連線,確保接線正確、牢固;
3、完成上述操作后,用力旋上探測器上蓋,確保密封圈緊閉。
圖5 探測器接插件示意圖
探測器與控制器搭配使用時的接線示意圖,如圖6所示。
圖6 三線制探測器接線示意圖
在按照手冊對探測器完成正確的安裝、調試之后,系統便可投入連續在線測量。在檢測過程中,根據探測器運行狀況,系統會處于正常模式。
有顯示探測器在該模式下探測器執行測量工作,并可能處于正常和警告兩種工作狀態。正常工作狀態:系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處于釋放和吸合狀態狀態。
上電后,經過讀取默認設置數值后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濃度成線性關系,計算方法如下,假設探測器的量程是R(出廠時已經設置好),當時的測量濃度是C,那么輸出電流為:I = (4 + (16/R)*C)mA,當處于零點時,C = 0,那么I =(4 +(16/R)*0)= 4mA,處于滿量程點時 C = R,那么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%,那么它的輸出電流是:
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(軟件可設為脈沖輸出),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超過探測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,液晶顯示當前所測氣體濃度值,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,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降至報警閥值設定值以下時,探測器能自動恢復為正常檢測狀態,報警繼電器也恢復釋放狀態。
NOTE:1、探測器正常啟動后,濃度值在短時間內會有所上升(傳感器未穩定),
而后逐漸下降至零(傳感器穩定)。
2、一些測特殊氣體(例如氣體、氯氣、氫氣等)的傳感器需要一定的
通電預熱時間。預熱時間具體由傳感器本身特性決定。預熱后,探測器才能處于正常模式。
3、為防止催化燃燒傳感器在高濃度被測氣體淹沒下失效,氣體探測器具有超量程傳感器失效保護功能。檢測到超量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、調零設置、標定設置等操作。整個菜單的結構簡單、清晰,便于操作,如圖7所示。
圖7系統菜單結構
主顯示界面是在儀器開機自檢完畢,進入正常工作狀態后的界面。主顯示界面主要用來顯示監測氣體的濃度。如圖8所示:
圖8 探測器主顯示界面
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后,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,逆時針方向轉動并取下探測器上蓋,將帶有液晶的顯示板取下來,露出探測器底板;
2)將連接傳感器的線從插座上拔出,然后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,然后把傳感器線插入插座,確認傳感器已緊貼電路板且無
松動,再裝入顯示板。
4)緊定螺釘和旋緊探測器上蓋(不可過分用力以免損壞探測器),更換完畢。
本公司設計了一套用于探測器標定的專業裝置,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裝置,即標氣通過減壓閥后接至阻流器(用以限定標氣流量),再接Φ8的氣管至標定罩并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,氣體流量應控制在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!如在安裝位置直接對探測器進行標定,要確保現場的環境通風,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分鐘左右時間,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,傳感器失效后,探測器會自動切換到故障模式。
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,可以方便快捷的更換新的傳感器模塊。
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%純甲烷氣 | |
城市煤氣 | 混合物 | ≈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 | |
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 |
LCD液晶顯示信息