Сигнализатор аммиака типа СА-2
Общие сведения
Сигнализаторы предназначены для непрерывного автоматического контроля и выдачи сигнализации о превышении установленных значений массовой концентрации аммиака (NН3) в воздухе рабочей зоны.
Структура условного обозначения
СА-2-Х:
СА - сигнализатор аммиака;
2 - номер серии;
Х - индексация значений порога срабатывания сигнализации:
01-20 мг/м3 ("ПОРОГ 1") или 60 мг/м3 ("ПОРОГ 2");
02-500 мг/м3 ("ПОРОГ 1") или 1500 мг/м3 ("ПОРОГ 2"). % Климатическое исполнение по УХЛ4.2 для блока сигнализации и питания (БСП) и УХЛ2 для блока датчика (БД) по ГОСТ 15150-69.
Температура окружающего воздуха от минус 30 до 40°С БД и от 5 до 45°С для БСП.
Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).
Относительная влажность воздуха до 98% при температуре 25°С.
Содержание пыли не более 10-3 г/м3.
Содержание неизмеряемых компонентов не должно превышать санитарных норм согласно ГОСТ 12.1.005-88.
Производственная вибрация с частотой 5-25 Гц и амплитудой не более 0,1 мм.
Напряженность внешнего однородного переменного магнитного поля не более 400 А/м.
Напряженность внешнего однородного переменного электрического поля не более 10 кВ/м.
По устойчивости к механическим воздействиям сигнализатор относится к группе L3 по ГОСТ 12997-84.
Степень защиты корпуса сигнализатора от доступа к опасным частям и от попадания внешних твердых предметов и от проникновения воды по ГОСТ 14254-96: IР20 - для БСП, IР54 - для БД.
Блок сигнализации и питания с выходными искробезопасными цепями уровня "ib" имеет маркировку взрывозащиты "ЕхibIIА в комплекте СА-2", соответствует ГОСТ 22782.5-81 и предназначен для установки вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок.
Блок датчика сигнализатора является взрывозащищенным с видами взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" (ib), имеет маркировку взрывозащиты "1ЕхibIIАТ6Х в комплекте СА-2", соответствует ГОСТ 22782.0-81, ГОСТ 22782.5-81 и может эксплуатироваться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно требованиям действующих ПУЭ и другим нормативно-техническим документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
Блок датчика сигнализатора имеет нормальную степень механической прочности по ГОСТ 22782.0-81, о чем свидетельствует знак "Х" в маркировке взрывозащиты.
Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007-75 и действующим "Правилам устройства безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением".
Сигнализаторы соответствуют требованиям ИБЯЛ.413411.022 ТУ-99.
Технические характеристики
Значения установленных порогов срабатывания сигнализации соответствуют данным, указанным в табл. 1.
Таблица 1
| Обозначение | Условное наименование сигнализатора | Пороги срабатывания сигнализации, мг/м3 | |
| "ПОРОГ 1" | "ПОРОГ 2" | ||
| ИБЯЛ.413411.033 | СА-2-01 со стрелочным индикатором | 20 | 60 |
| ИБЯЛ.413411.033-02 | СА-2-01 без стрелочного индикатора | ||
| ИБЯЛ.413411.033-01 | СА-2-02 со стрелочным индикатором | 500 | 1500 |
| ИБЯЛ.413411.033-03 | СА-2-02 без стрелочного индикатора | ||
| Примечание. По требованию заказчика могут устанавливаться другие значения порогов срабатывания сигнализации: для сигнализатора СА-2-01 "ПОРОГ 2" в диапазоне от 60 до 100 мг/м3; для сигнализатора СА-2-02 "ПОРОГ 1" в диапазоне от 200 до 600 мг/м3. | |||
Сигнализатор имеет унифицированный выходной токовый сигнал 4-20 мА по ГОСТ 26.011-80. Сопротивление нагрузки не более 500 Ом, пульсации не более 3 мВ.
Номинальная функция преобразования сигнализатора имеет вид:
I=Iо+КпxСx,
где I - выходной токовый сигнал сигнализатора, мА;
Iо - начальный уровень выходного сигнала (4 мА);
Сx - значение массовой концентрации аммиака, мг/м3;
Кп - номинальный коэффициент преобразования, равный:
0,107 мА/мг/м3 - для сигнализатора СА-2-01;
0,008 мА/мг/м3 - для сигнализатора СА-2-02.
Предел допустимого значения основной относительной погрешности измерений: д.
Предел допустимой вариации выходного сигнала: 0,5 д.
Предел допустимой основной относительной погрешности срабатывания порогового устройства с: + 5% значения установленного порога.
Предел допустимой дополнительной погрешности срабатывания порогового устройства при изменении температуры окружающей среды от 5 до 45°С от номинального значения температуры (20+2)°: с.
Предел допустимой дополнительной погрешности измерений от изменения температуры окружающей и контролируемой сред от минус 30 до 40°С для БД и от 5 до 45°С для БСП от номинального значения температуры (20+2)°С.
Предел допустимой дополнительной погрешности измерений от изменения атмосферного давления от 84 до 106,7 (от 630 до 800 мм рт. ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) от номинального значения давления (101,3+4) кПа ((760+30) мм рт. ст.): 0,2 д.
Предел допустимой дополнительной погрешности измерений от изменения относительной влажности анализируемой среды в диапазоне от 30 до 98%, от номинального значения 65% при температуре 20°С: д.
Предел допустимой суммарной дополнительной погрешности измерений при воздействии неизмеряемых компонентов в концентрациях, указанных в табл. 2 равен пределу основной относительной погрешности измерений в начальной точке диапазона измерений.
Таблица 2
| Неизмеряемый компонент | Концентрация |
| СО | 190 мг/м3 |
| СО2 | 1% об. |
| СН4 | 1,06% об. |
| Сl2 | 9 мг/м3 |
| Н2S | |
| SО2 | |
| NО2 | 4,9 мг/м3 |
Время срабатывания порогов сигнализации "ПОРОГ 1" и "ПОРОГ 2" при массовой концентрации аммиака в 1,6 раза превышающей пороговую не более 60 с.
Время прогрева сигнализатора не более 60 мин.
Сигнализатор соответствует требованиям к основной погрешности после воздействия концентрации измеряемого компонента на уровне 1000 мг/м3 (для сигнализатора исполнения СА-2-01) и 3000 мг/м3 (для сигнализатора исполнения СА-2-02) в течение 10 мин.
Время восстановления характеристик после снятия перегрузки не более 60 мин.
Время непрерывной работы сигнализатора без проверки по ПГС - не менее 30 сут.
Параметры искробезопасных цепей блока сигнализации и питания:
ток КЗ не более 200 мА;
напряжение не более 16 в;
электрическая емкость трехпроводной линии связи не более 0,25 мкФ, индуктивность линии связи не более 1 мГн, оммическое сопротивление линии связи не более 10 Ом на жилу.
Допустимый ток через контакты реле сигнализаций "ПОРОГ 1", "ПОРОГ 2", "ДАТЧИК" - не более 1 А при напряжении на разомкнутых контактах 220 В частотой 50 Гц.
Уровень звукового давления, создаваемого сигнализацией не менее 65 дБ на расстоянии 1 м.
Питание сигнализатора осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением (220-+) В частотой (50+1) Гц.
Мощность, потребляемая сигнализатором от сети переменного тока не более 10 В·А.
Габаритные размеры составных частей сигнализатора, мм, не более: БД - 250x150x90; БСП - 310x65x250.
Масса составных частей сигнализатора, кг, не более: БД - 0,8;
БСП - 1,6.
Средний полный срок службы сигнализатора в условиях и режимах эксплуатации не менее 10 лет с учетом технического обслуживания.
Сигнализатор является стационарным, одноканальным, двухблочным прибором непрерывного действия.
Внешний вид сигнализатора приведен на рис. 1.
Общий вид и габаритные размеры сигнализатора:
а - в комплекте с датчиком;
б - блока сигнализации и питания (со снятой крышкой);
1 - отсек для подключения электропитания и внешних устройств сигнализации;
2 - сетевой предохранитель;
3 - индикатор;
4 - отсек для подключения блока датчика;
5 - крышка;
6 - электрохимический датчик;
7 - защитная крышка;
8 - фланец;
9 - соединительный кабель;
10 - регулятор нуля прибора;
11 - регулятор чувствительности;
I - места пломбирования потребителем
Сигнализатор состоит из двух блоков: блока сигнализации и питания и блока датчика.
На передней панели БСП расположены:
клавиша включения сигнализатора "СЕТЬ";
клавиша отключения звуковой сигнализации "ЗВУК-ОТКЛ";
двухцветный светодиод "ДАТЧИК";
красные светодиоды световой сигнализации "ПОРОГ 1" и "ПОРОГ 2";
стрелочный индикатор (при наличии заказа).
Со стороны передней панели БСП расположены:
отсек для подключения БД;
отсек для подключения напряжения питания переменного тока, вторичного регистрирующего прибора, внешних устройств сигнализации (исполнительных механизмов);
сетевой предохранитель.
БД включает в себя электрохимический датчик аммиака, установленный на нижней стенке корпуса, разъем для подключения кабеля связи с БСП, расположенный на правой боковой стенке корпуса.
На лицевой панели БД расположен отсек, закрытый крышкой, в котором находятся потенциометры регулировки нуля (0) и чувствительности "", а также светодиод, сигнализирующий о включении БД.
Связь БД и БСП сигнализатора осуществляется по трехпроводной линии.
Сигнализаторы обеспечивают следующие виды сигнализации:
непрерывную световую зеленого цвета, свидетельствующую о нормальной работе сигнализатора (БСП включен, БД подключен к БСП);
непрерывную световую красного цвета и прерывистую звуковую, свидетельствующие о превышении массовой концентрацией аммиака уровня срабатывания сигнализации "ПОРОГ 1" с одновременной коммутацией контактов реле для включения внешних цепей сигнализации (исполнительных механизмов);
непрерывную световую красного цвета и прерывистую звуковую свидетельствующие о превышении массовой концентрацией аммиака уровня срабатывания сигнализации "ПОРОГ 2" с одновременной коммутацией контактов реле для включения внешних цепей сигнализации (исполнительных механизмов);
непрерывные звуковую и световую красного цвета, свидетельствующие о неисправности БД или обрыве соединительного кабеля с одновременной коммутацией контактов реле для включения внешних цепей сигнализации.
Принцип работы сигнализатора состоит в преобразовании содержащегося в атмосфере аммиака в непрерывный электрический сигнал посредством электрохимического датчика (ЭХД).
ЭХД представляет собой двухэлектродную электрохимическую ячейку, выполненную в виде таблетки, которая состоит из индикаторного электрода, слоя электролита и вспомогательного электрода. Вывод индикаторного электрода (положительный полюс ЭХД) маркирован цифрой "1".
Сила тока, генерируемого ЭХД, прямо пропорциональна концентрации аммиака в атмосфере.
Принцип работы составных частей сигнализатора поясняют функциональные схемы БД и БСП, приведенные на рис. 2 и 3.
Функциональная схема блока датчика:
1 - электрохимический датчик (ЭХД);
2 - преобразователь "ток-напряжение";
3 - нормирующий усилитель;
4 - преобразователь "напряжение-ток";
5 - формирователь временной задержки при включении питания;
6 - индикатор включения блока датчика;
7 - стабилизатор напряжения
Функциональная схема блока питания и сигнализации:
1 - трансформатор питания блока датчика;
2, 7 - стабилизаторы напряжения;
3 - плата искрозащиты;
4 - трансформатор питания цепей сигнализации;
5 - плата гальванической развязки;
6 - преобразователь "ток-частота";
8 - преобразователь "частота-напряжение";
9 - нормирующий усилитель;
10 - преобразователь "напряжение-ток";
11 - компаратор "ПОРОГ 1";
12 - компаратор "ПОРОГ 2";
13 - компаратор "ОТКАЗ БД";
14 - плата звуковой и световой сигнализации
Блок датчика обеспечивает формирование нормированного и термокомпенсированного сигнала концентрации в формате 1-5 мА, передаваемого на БСП. Для поддержания низкого значения фонового тока и сокращения времени прогрева электроды ЭХД при отключении БД закорачиваются полевым транзистором.
Формирователь временной задержки при включении питания отключает в течение нескольких секунд преобразователь "напряжение - ток" для предотвращения срабатывания сигнализации, после чего включается единичный индикатор красного цвета, сигнализирующий о включении БД. Индикатор расположен рядом с потенциометрами регулировки нуля 0 и чувствительности "" под круглой крышкой на передней панели БД.
БСП обеспечивает блок датчика искробезопасным напряжением питания, передачу токового сигнала блока датчика через искрозащитный барьер и преобразование его в унифицированный сигнал 4-20 мА, выдачу сигнализации о превышении пороговых концентраций аммиака.
БСП снабжен общим предохранителем FU1, расположенным на его нижней стенке.
На входе трансформатора питания блока датчика дополнительно стоит полупроводниковый предохранитель FU2, расположенный на печатной плате устройства сигнализации и питания.
Соединение контактов в рядах зажимов в отсеке для подключения внешних цепей БП приведено на рис. 4. На этом рисунке контакты реле указаны в положении, соответствующем отсутствию сигнализации.
Схема электрических соединений контактов в рядах зажимов БСП:
1 - реле "ПОРОГ 1";
2 - реле "ПОРОГ 2";
3 - реле "ОТКЛ. БД";
Х2-Х7 - ряды зажимов
Взрывозащищенность сигнализатора достигается видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" (ib) - по ГОСТ 22782.5-78.
Детали корпуса блока датчика выполнены из термопластического материала, имеющего поверхностное электрическое сопротивление не более 109 Ом.
степень прочности корпуса блока датчика - нормальная по ГОСТ 22782.0-81.
Искробезопасность выходных электрических цепей блока питания и сигнализации достигается за счет органичения напряжения и тока в его электрических цепях до искробезопасных значений, а также за счет выполнения его конструкции в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.5-78.
Ограничение напряжения и тока в искробезопасных электрических цепях блока обеспечивается применением барьера искрозащиты, наличием гальванического разделения искробезопасных цепей и цепей питания, а также сигнальных цепей.
Гальваническая развязка осуществляется трансформатором питания блока датчика и оптронами платы, причем гальваническая развязка удовлетворяет требованиям ГОСТ 22782.5-78.
Барьер искрозащиты представляет собой полупроводниковый ограничитель напряжения и тока. Искрозащитные элементы платы искрозащиты дублированы, и нагрузка не превышает 2/3 допустимых значений мощности, напряжения и тока.
Плата гальванической развязки и плата искрозащиты залиты компаундом. Конструкция разделительных оптронов и трансформатора удовлетворяет требованиям ГОСТ 22782.5-78.
Клеммная колодка для подключения искробезопасных цепей расположена в отдельном отсеке блока питания и сигнализации. Крышка отсека пломбируется.
Максимальная температура наружных поверхностей блока датчика в предельном режиме работы не превышает допустимую по ГОСТ 22782.0-81 для температурного класса Т6 и рабочую температуру применяемых в сигнализаторе изоляционных материалов.
Блоки сигнализатора имеют маркировку взрывозащиты, выполненную по ГОСТ 12.2.020-76 и соответствуют требованиям ГОСТ 22782.5-81, ГОСТ 22782.5-78.
Монтаж сигнализатора производится в соответствии с рис. 5, причем для крепления прибора в рабочем вертикальном положении используются кронштейны из комплекта ЗИП.
Монтажный чертеж установки сигнализатора:
а - общий вид:
1 - блок сигнализации и питания;
2, 5 - кронштейны;
3 - шнур ШВВ-3 "Ч" (ТУ 16-505.409-77);
4 - блок датчика
Примечание. Емкость трехпроводной соединительной линии не более 0,25 мкФ, индуктивность не более 1 мГн, сопротивление не более 10 Ом на одну жилу;
б - разметка отверстий под установку БСП;
в - разметка отверстий под установку БД;
г - схема электрических соединений БСП и БД
Допустимы отклонения составных частей сигнализатора от рабочего (вертикального) положения на угол в 20°С в любом направлении.
Монтаж сигнализаторов должен удовлетворять требованиям действующих "Правил устройства электроустановок и "Инструкции по монтажу электрооборудования силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон".
Запрещается устанавливать сигнализатор в непосредственной близости от источников тепла (нагревательных приборов).
В комплект поставки входят: сигнализатор аммиака, руководство по эксплуатации, методика поверки, ведомость и комплект ЗИП.
Примечание. За отдельную плату изготовитель поставляет: электрохимический датчик, баллоны с ПГС, вентиль точной регулировки, индикатор расхода, трубку ПВХ 4x1,5 мм, трубку Ф-4Д 4x1 мм.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
