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氣體探測系統(tǒng)
氣體探測系統(tǒng)
持續(xù)探測危險氣體泄漏所應用的*普遍的方法是在*可能發(fā)生泄漏的地方放置一些傳感器。然后將這些傳感器通過電纜線連接到一個多渠道的控制器,該控制器位于離該區(qū)域一定的**距離而不含氣體的區(qū)域,它具有顯示與報警設(shè)備,事件記錄設(shè)備等。人們在提到該系統(tǒng)時通常將之稱為定點系統(tǒng)。這的確名副其實,該系統(tǒng)的確是長久地固定在一個區(qū)域的(如海上鉆井平臺、石油精煉廠、實驗室冷藏庫等)。
所有氣體探測系統(tǒng)的復雜性都取決于其對數(shù)據(jù)的用法。數(shù)據(jù)記錄允許使用信息來識別問題區(qū)域及幫助實施**措施。若只準備將系統(tǒng)用于警告,則系統(tǒng)輸出可以很簡單,且無數(shù)據(jù)儲存之必要。所以,在選擇系統(tǒng)時,重要的是要知道信息的用途,這樣就可以選擇適當?shù)南到y(tǒng)元件了。在毒性氣體監(jiān)測中,多點系統(tǒng)迅速證明了其處理各種工作場所暴露問題的潛力,且其在識別問題讓工人和管理機構(gòu)知道工作場所的污染物濃度方面具有不可估量的價值。
在多點系統(tǒng)的設(shè)計中,必須對各種元件及其互連做相當多的考慮。例如,在使用燃燒式探測傳感器時,到傳感器的電纜連接應是三芯的,每根芯的橫截面積為1平方毫米,它們不只傳送輸出信號,同時還將電源傳送到電橋電路,其中,電橋電路位于傳感器上,作用是為了減少沿著電纜的信號電壓下降。
在毒性(及一些易燃性)氣體監(jiān)測系統(tǒng)中,空氣的取樣往往是在遠離部件的地方進行,然后通過泵將氣體吸入傳感器中(穿過一些便用合成材料和內(nèi)徑狹小的管道)。在這些系統(tǒng)設(shè)計時應注意的是要選擇適當大小的泵和管道,一系列用于按順序從各管道中取樣的取樣部件的選擇以及用來停止微?;蛴盟袛鄻悠窔饬鞯倪^濾器的選擇。
管道的內(nèi)徑大小是非常關(guān)鍵的,因為內(nèi)徑必須足夠的大,以在使用標準大小的泵的情況下達到快速的響應時間,但同時又不可過大,不能達到允許過量的空氣進入從而造成樣品稀釋。各取樣點都必須連接到一個單獨的管道,若一個中央傳感器上連接了幾個取樣點,那么,在兩次樣品之間就必須使用清潔的空氣對之進行清潔。
固定系統(tǒng)所用的控制器可定位于工廠的中心,也可以分散在工廠的各個位置,具體情況要視應用要求而定。控制器有一個控制面板,且有一個單一渠道(即每個傳感器含有一個控制卡)或一個多渠道配置,當必須限制電源、空間或成本時,后者是很有效的。
在各傳感器上指示了氣體濃度,正常情況下還使用了內(nèi)部繼電器,控制報警、故障及關(guān)機等功能。有效的報警水平數(shù)目因控制器的不同而不同,但一般可設(shè)置3個水平,所設(shè)水平取決于業(yè)內(nèi)法定要求或工作規(guī)范。還包含其他一些有用的性能,如報警抑制和復位、超量程指示及模擬4-20mA輸出等。通常,還有數(shù)字輸出功能,可將控制器連接到DCS/BMS上。重要的是要記住,氣體探測系統(tǒng)的主要目的是為了在蓄積的氣體濃度達到危險水平時將之探測出來,并執(zhí)行一個緩解操作,阻止危險的發(fā)生。若氣體濃度持續(xù)向危險水平靠近,那么,執(zhí)行程序就會關(guān)閉,報警就會激活。僅僅記錄事件或測量人們所接觸的氣體水平是不夠的。
在典型的工業(yè)氣體探測系統(tǒng)(如剛剛所描述的)中,傳感器被定位在工廠周圍的一些關(guān)鍵點上,且各傳感器與控制器之間的距離是不同的。在安裝與控制器之間的電連接時,重要的是要記住,根據(jù)各傳感器電纜長度的不同,其電回路電阻也不同。在對恒定電壓類型的探測器執(zhí)行標定程序時,傳感器現(xiàn)場和控制器處都需要一個人員。在對恒定電流類型或使用了局部傳送器的探測器進行標定程序時,對現(xiàn)場設(shè)備的標定可以和對控制的標定分開執(zhí)行。
保護傳感器電纜不受外部損傷的方法是可以將之穿過一個金屬管道,也可以是使用適當?shù)臋C械防護電纜。各電纜終端都應配備一個防護性的墊片,傳感器安裝在一個接線盒上,以輔助完成簡單、低電阻的“清潔”終端。確保所有墊片大小及螺紋與接線盒和所用電纜的外徑相匹配也是很重要的。應使用正確的密封墊片確保探測器與接線盒之間是不受氣候影響的。還有一點就要記住,傳感器制造商在為了進行安裝而提供計算電纜芯直徑的信息時,通常都指示的是其傳感器連接的*大回路電阻(不是線路阻)。
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