1仪器介绍
欢迎选用本公司的气体特测器控制器,在详细了解控制器的使用方法之前,本节将对控制器及其组成系统做简单介绍。
1.1 概述
点型气体探测器可以使用在国家规定的1 区或2 区危险场所。探测器的主要功能是现场探测和测量环境中有毒有害、气体的浓度,采用中文显示,可以远程查询传感器的量程,单位等参数,也可以实时查询现场的气体浓度(浓度以低爆炸极限(LEL)的百分比来显示),探测器状态等信息。其主要监测的气体有CO,H2S,NH3,CL2,H2,烷烃等有机物和某些无机物,并可转换成相应的数据显示以及(4~20)mA标准电流信号输出,实现与DCS等设备的连接。用户还可选用本公司生产的气体探测器控制器(以下简称控制器)来集中观察,组成功能强大的气体报警控制系统。
探测器严格遵循国家标准设计而成,具有高稳定性,低功耗,抗干扰性强等特点;探测器是按照GB15322-1《气体第1 部分:测量范围为0-100%LEL的点型气体探测器》、JJG693-2011《气体检测报警器》、GB3836.1-2010《爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求》、GB3836.2-2010 《爆炸性环境 第2部分: 由隔爆外壳“d”保护的设备》、GB 4208-2008 《外壳防护等级(IP代码)》等国家要求严格设计制造,并通过了国家级防爆和性能检验。
该仪器可广泛应用于石油化工、人工煤气、冶金、钢铁、炼焦、电力等存在气体的各个行业,是保证财产和人身安全的理想控制器。
1.2 主要功能与技术指标
1.2.1主要功能
l (4~20)mA模拟量信号输出
l 现场高亮度的LCD报警显示
l 直观、准确的显示气浓度
l 界面清晰友好,操作简便
l 可手动设置浓度比例、高低报数值和清零等功能
l 整体采用防爆设计
l 采用可更换的传感器探头
l 可直接配置本公司声光报警器
1.2.2技术指标
l 显示方式 LCD液晶显示
l 报警方式 声光报警
l 低限报警 25%LEL
l 高限报警 50%LEL
l 响应时间 <10s
l 报警音量 >65dB(本产品不含声光报警器功能,需选配声光报警灯。)
l 电源 DC24V 50HZ
l 功耗 ≤3.5W
l 使用环境 温度:-40℃~+60℃
l 隔爆等级 Ex d ⅡC T6 Gb
l 输出接口 三线制
l 示值误差 ≤±5%FS
l 安装方式 固定式
l 输出信号 4-20mA
1.3 探测器组成系统
本公司提供的气体检测系统由探测器、控制器组成, 用以监测环境中的气体,系统组成如图1所示。
图1探测器组成系统
探测器输出标准(4~20)mA 电流信号(某些规格探测器可同时输出数字信号),通过电缆将信号传输到控制器。探测器与控制器相互配合使用,最远传输距离可达1500米。
1.4 探测器结构(见图2)
探测器整体主要包括:
l 可配接三种传感器的探测器机壳;
l 安装支架——用于在墙面安装或管道安装;
l 内部电路板与LCD液晶显示。
l 关键零部件和材料清单(见表1)
探测器硬质壳体由铝材质制成,带有一个的电缆引入装置。探测器壳体的一端可以进线,打开上盖可以进行连接(引线电缆外径为8±1)。另一端可用于安装外置型防爆声光报警器。探测器的显示模块能显示气体浓度、单位、报警/故障状态等。两个编程继电器(以三线制探测器为例)用于控制外部设备,如声光报警器、警笛等。该设备可通过探头操作控制,便于用户直接控制和设置探测器而不需要接触内部部件。
表1
序号 | 名 称 | 型 号 | 主要性能指标 |
1 | 点型气体探测器主板 | 1 | 量程:(0~100)%LEL 示值误差:±5%FS |
2 | 点型气体探测器显示板 | 2 | 量程:(0~100)%LEL |
3 | 点型气体探测器探头 | 3 | 量程:(0~100)%LEL 示值误差:±5%FS |
图2 探测器的结构
NOTE:探测器接线采用M20˝电缆接头螺母接线,无需防爆接线装置。所有电缆连接都可以通过探测器内部的接线端子方便地连接上。
2盘面说明
探测器显示面板部件由LCD 液晶显示屏组件等构成,显示部件可以提供详实的探测器状态信息显示,以下对显示面板详细介绍。
3安 装
本章节主要描述如何安装气体探测器,具体内容如下:
l 探测器安装场合
l 探测器的安装位置、尺寸及安装方法;
l 如何对探测器进行接线和调节工作;
l 电缆线路及接线。
NOTE:不正确的接地方法或屏蔽效果差将导致误报警,正确的接地方法将提高探
测器抗各种电磁干扰的能力。探测器内外接地必须可靠连接。
3.1 安装位置
根据国家标准中的相应规定,一般情况下,面积适中的室内空间,可依据保护半径均匀布点,即探测器安装在泄漏点水平距离3~4m以内或两只探测器的水平距离6~8m以内,面积过大或存在大量可通风部位的室内空间,可效仿室外情况布置探测器,但应避免将探测器安装在空气流动过大的地方。
探测器安装位置应选在潜在泄漏点或气体聚积处,建议安装在可能有性气体泄漏的地点处一米范围内(视气体种类或高或低),这样探头实际反应速度较快。仪器的安装位置还应综合考虑空气流动的速度、方向、潜在泄漏源的相对位置和通风条件而定,并便于维护和标定。注:禁止将探测器直接安装在热源或振动源上。
当探测器安装在室外时,可依据泄漏点布置探测器,但必须将探测器置于泄漏点的下风口处,同时,应尽量避免外界因素的影响,如淋雨、强光照射、雷电等,所以要做好相关措施和定期点检,例如:为探测器安装风雨挡板等;严禁强气流冲击,避免水源、油等浸入。气探测器的安装位置应视气体比重确定安装在易泄露部位1.5m以内(因围墙处易聚集气体,也可选择在围墙附近安装)。
室外安装,若无法满足安装高度时,应依据安装高度制作支架。
本产品可探测燃气、燃油、有机溶剂类、各种有毒气体等。设计时,应视探测气种比重的不同确定安装高度。主要内容如下:
l 天然气:主要成份甲烷(比重约为0.56),比空气略轻,探测器安装高度应在距顶棚
30cm以内。
l 人工煤制气:人工煤制气是一种混合气,比空气轻,探测器安装高度应在距顶棚30cm
以内。
l 液化气:混合物,所探测成份比空气重,探测器安装高度应在距地面30cm以内。
l 汽油:混合物,所探测成份均比空气重,探测器安装高度应在距地面30cm以内。
l 乙醇等有机溶剂类:所探测成份均比空气重,探测器安装高度应在距地面30cm以内。
l 其它石油制品:视其蒸汽比重比空气比重大小不同,决定距地或距顶安装。
一些常见气体的数据见附录一。
3.2 仪器尺寸(见图3)
图3 仪器尺寸
3.3 安装步骤及说明
安装时,传感器探头朝下,避免灰尘或雨水在探头上堆积。
通过安装支架,将探测器固定到墙壁上(见图4),或直径为(20-70)mm的水平或立柱(横管或纵管)上,如图4所示.。
图4探测器的安装方式
通过安装支架把探测器固定在墙体或管道上,具体安装步骤如下:
1、安装在墙体上时,需使用M6膨胀螺钉或自攻螺钉(用户自备)直接将探测器固定在墙体上;
2、安装在管道上时,要使用安装支架、外六角螺栓及配套螺母将探测器固定在管道上;3、特殊情况下,也可自制安装铁板,先将探测器固定在铁板上,再将铁板固定在合适
的地方。
3.4 内部接线步骤
探测器内部接线端子便于线缆的连接,请专业人士根据以下步骤进行线缆连接,错误的操作将会导致不可预计的损坏。
1、逆时针方向转动并取下探测器上盖;
2、按接插件示意,如图5所示,对探测器进行连线,确保接线正确、牢固;
3、完成上述操作后,用力旋上探测器上盖,确保密封圈紧闭。
图5 探测器接插件示意图
探测器与控制器搭配使用时的接线示意图,如图6所示。
图6 三线制探测器接线示意图
4工作模式
在按照手册对探测器完成正确的安装、调试之后,系统便可投入连续在线测量。在检测过程中,根据探测器运行状况,系统会处于正常模式。
4.1 正常模式
有显示探测器在该模式下探测器执行测量工作,并可能处于正常和警告两种工作状态。正常工作状态:系统正常地进行采样和显示工作,LCD显示正常测量状态的浓度,继电器RELAYB1处于释放和吸合状态状态。
上电后,经过读取默认设置数值后探测器进入正常模式(测量模式)。正常模式下,4-20mA对外输出和所测量的气体浓度成线性关系,计算方法如下,假设探测器的量程是R(出厂时已经设置好),当时的测量浓度是C,那么输出电流为:I = (4 + (16/R)*C)mA,当处于零点时,C = 0,那么I =(4 +(16/R)*0)= 4mA,处于满量程点时 C = R,那么I=(4+(16/R)*R)=20mA。
举例:
以量程是25%的氧气探测器为例,在空气中的O2浓度是20%,那么它的输出电流是:
I=(4 +(16/25)* 20)= 16.8mA。
4.2 低报模式
当被监测环境中气体浓度达到或超过探测器设定的低报阀值,但不超过探测器设定的高报阀值时,探测器进入低报报警状态,液晶显示当前所测气体浓度值,探测器的指示灯发出1Hz频率闪烁的红色光报警信号,报警继电器吸合(软件可设为脉冲输出),进行报警,同时探测器输出和气体浓度成比例的4~20mA电流信号。
4.3 高报模式
当被监测环境中气体浓度达到或超过探测器设定的高报警阀值,但不超过满量程值时,探测器进入高报报警状态,液晶显示当前所测气体浓度值,探测器的指示灯发出2Hz频率闪烁的红色光报警信号,报警继电器吸合,进行报警,同时探测器输出和气体浓度成比例的4~20mA电流信号。
4.4 自动恢复模式
当被监测环境中气体浓度降至报警阀值设定值以下时,探测器能自动恢复为正常检测状态,报警继电器也恢复释放状态。
NOTE:1、探测器正常启动后,浓度值在短时间内会有所上升(传感器未稳定),
而后逐渐下降至零(传感器稳定)。
2、一些测特殊气体(例如气体、氯气、氢气等)的传感器需要一定的
通电预热时间。预热时间具体由传感器本身特性决定。预热后,探测器才能处于正常模式。
3、为防止催化燃烧传感器在高浓度被测气体淹没下失效,气体探测器具有超量程传感器失效保护功能。检测到超量程被测气体时探测器会对传感器进行保护。
5操作使用说明
5.1 系统的菜单结构
探测器的操作方法采用显示屏按键。用户可以完成包括报警浓度限值设置、标气浓度设置、调零设置、标定设置等操作。整个菜单的结构简单、清晰,便于操作,如图7所示。
图7系统菜单结构
5.2 主显示界面
主显示界面是在仪器开机自检完毕,进入正常工作状态后的界面。主显示界面主要用来显示监测气体的浓度。如图8所示:
图8 探测器主显示界面
6维 护
6.1 传感器维护
传感器的使用寿命一般为2~3年(视使用环境而定),传感器使用寿命到期或无法标定后,需更换传感器,且必须更换为同一类型传感器。
智能型传感器的更换步骤为:
1)切断电源,逆时针方向转动并取下探测器上盖,将带有液晶的显示板取下来,露出探测器底板;
2)将连接传感器的线从插座上拔出,然后轻轻转动传感器外罩,从而取下传感器外罩;
3)将新的传感器外罩扭入,然后把传感器线插入插座,确认传感器已紧贴电路板且无
松动,再装入显示板。
4)紧定螺钉和旋紧探测器上盖(不可过分用力以免损坏探测器),更换完毕。
6.2 标定装置
本公司设计了一套用于探测器标定的专业装置,使用户更为便捷地对探测器进行标定,用户可根据需要购买。
这套装置包括:标气瓶、减压阀以及阻流器。标定时可参照下图连接标定装置,即标气通过减压阀后接至阻流器(用以限定标气流量),再接Φ8的气管至标定罩并固定在探测器探头上即可,如图14所示。
图14 探测器标定装置
NOTE:1、为确保标定准确,气体流量应控制在500mL/min左右。在使用减压
时,请专业人士按减压阀使用说明书操作。
2、在标定的状态下,显示屏显示的是标定浓度。
3、标气为有毒、性气体,因此在标定过程中务必注意标气安全!如在安装位置直接对探测器进行标定,要确保现场的环境通风,如果将探测器拆卸下来标定,则请在负压室中进行标定。
4、调零或标定整个过程大约需要3~5分钟左右时间,所以维护时,请耐 心等待。
5、在标定时,可检测到传感器是否失效,传感器失效后,探测器会自动切换到故障模式。
6、本公司所使用的传感器进行了模块化设计,使其更具有智能性,可以方便快捷的更换新的传感器模块。
附录一
气体种类 | 分子式 | 分子量 | 比重(空气=1) | 试 剂 规 格 |
天然气 | 混合物 | 0.6~0.7 | 99.8%纯甲烷气 | |
城市煤气 | 混合物 | ≈0.97 | 99.8%纯氢气或一氧化碳纯气 | |
液化气 | 混合物 | 1.6~1.9 | 99.8%纯丙烷气 | |
甲烷 | CH4 | 16 | 0.55 | 99.8%纯甲烷气 |
乙炔 | C2H2 | 26 | 0.9 | 工业用乙炔 |
甲醇 | CH4O | 32 | 1.10 | 分析纯甲醇 |
乙醇 | C2H6O | 46 | 1.59 | 分析纯乙醇 |
苯 | C6H6 | 78 | 2.70 | 分析纯苯 |
甲苯 | C7H9 | 93 | 3.21 | 分析纯甲苯 |
二甲苯 | C8H12 | 108 | 3.72 | 分析纯二甲苯 |
丙酮 | C3H6O | 58 | 2.0 | 分析纯丙酮 |
汽油 | 混合物 | 3.2 | 汽油Ⅰ |
附录二
LCD液晶显示信息