В таблицах 3 и 4 приведены примеры подключения к датчику исполнительных устройств: светозвуковых оповещателей, вентиляторов, клапанов подачи фреона. Схемы подключения к датчику отличаются только типом подводимого к датчику напряжения питания: АС/DC 24В как для датчика, так и для исполнительных устройств.
Используемые в датчиках э/м реле обеспечивают как коммутацию мощной нагрузки с параметрами АС220В/DC30В 10А, так и коммутацию слаботочных сигналов. По этой причине релейный сигнал предварительного порогового уровня может быть в том числе подключен на дискретный вход контроллера системы диспетчеризации здания.
Рекомендации по эксплуатацииПри эксплуатации датчиков необходимо учитывать следующие рекомендации:
1. После подачи напряжения питания чувствительный элемент газового сенсора датчика должен нагреться (его рабочая температура порядка 400ºС). На практике датчики выходят на рабочий режим ориентировочно через 30-60 минут. Сразу после подачи питания выходное напряжение с газового сенсора приближается к максимальному значению и происходит срабатывание э/м реле датчика по 2-м порогам, по мере прогрева сенсорного элемента оно постепенно снижается и примерно через 15-30 минут приближается к начальному значению, соответствующему нормальному состоянию окружающего воздуха. Соответственно отключаются пороговые реле датчика. По данным производителя сенсорного элемента (ф.Figaro) полностью на рабочий режим датчики выходят после 24 часов непрерывной работы. Однако по данным испытаний датчиков менее чем через 60 минут выходной сигнал газовых сенсоров переходит в рабочую зону и дальнейшее изменение сигнала происходит в пределах общей погрешности сенсора.
2. Для контроля состояния датчика используются три светодиода, расположенные на плате преобразования и съемной крышке корпуса. Зеленый светодиод включается, когда на датчик подано напряжение питания. Первый красный светодиод (маркировка «1Н») включается, когда срабатывает реле по 1-му порогу, соответственно второй красный светодиод (маркировка «2В») включается при срабатывании реле по 2-му порогу.
3. Газовый сенсор с базовым фреоном R32, применяемый в датчиках FR01-24/220, является неселективным к типу фреона и с аналогичными характеристиками обеспечивает обнаружение следующих видов фреонов: R-32, R-1234yf, R-1234ze, R-404a, R-410a, R-22, R-454B, R-290. Калибровка датчика по рекомендации производителя газового сенсора осуществляется по фреону R32. Это означает, что датчик с калибровкой по фреону R-32 может без перекалибровки в пределах допуска пороговых уровней в 25% обеспечивать обнаружение фреонов R-32, R-1234yf, R- 1234ze, R-404a, R-410a, R-22, R-454B, R-290. В особых случаях калибровка датчика может осуществляться по фреону, тип которого указан при заказе датчика.
4. Газовый сенсор, применяемый в датчиках, имеет высокую чувствительность к фреонам, однако в определенных случаях он может реагировать на некоторые горючие газы, в том числе на пары спирта. Это не является признаком неисправной работы газового сенсора, а является его свойством в силу применяемого принципа работы – каталитической абсорбции контролируемых газообразных веществ на полупроводниковой структуре. Учитывая свойство побочной чувствительности газового сенсора к этанолу, возможно проведение периодической сквозной проверки собранной системы контроля утечек фреона. Для этого необходимо непосредственно к газовому сенсору поднести точечный источник этанола, например, кусочек ваты, смоченной спиртом, датчик в течение 10-15сек. должен сработать, соответственно произойдет переключение пороговых реле и включение исполнительных устройств, управляемых от этих реле. После удаления источника этанола датчик через 15-20сек. возвращается в исходное состояние.
5. Газовый сенсор с базовым фреоном R32, применяемый в описываемых моделях датчиков, относится к сенсорам нового поколения. В отличие от сенсоров предыдущего поколения, он имеет встроенный механический фильтр против паров спирта и по это причине его перекрестная чувствительность к парам спирта и другим нецелевым газам в несколько раз ниже. Кроме этого, производителем для газовых сенсоров с базовым фреоном R32 анонсированы меньшее потребление, более высокая надежность и более длительный срок жизни.
6. На момент поставки пороговые уровни датчиков устанавливаются на 500ppm и 1000ppm по фреону R32. Допускается перестройка пороговых уровней в процессе эксплуатации. Пороги устанавливаются независимо друг от друга с помощью 2-х подстроечных резисторов, установленных в левой части платы преобразования датчика, см. рисунок платы датчика выше в тексте описания. С помощью подстроечного резистора с маркировкой «1Н» устанавливается первый (нижний) порог, с помощью подстроечного резистора с маркировкой «2В» устанавливается второй (верхний) порог. В крайнем левом положении соответствующего подстроечного резистора пороговый уровень будет равен примерно 100ppm, в крайнем правом положении – 2000ppm. Гистерезис для всех уровней срабатывания остается равным примерно 200ppm. В зависимости от решаемой задачи установленные при производстве пороговые уровни могут быть изменены. Например, первый (нижний) порог может быть установлен на минимальный уровень c целью обнаружения минимальных концентраций фреона. Вероятность «ложной тревоги» в этом случае увеличивается, но уменьшается вероятность пропуска небольших утечек фреона.
7. Газовый сенсор имеет определенные эксплуатационные ограничения. В процессе эксплуатации не допускается:
- Осаждение на поверхности сенсора паров силикона;
- Попадание в сенсор летучих соединений H2S, CO2, Cl2, HCl;
- Конденсация влаги в сенсоре;
- Длительная работа сенсора в условиях высоких концентраций анализируемого газа (выше
- 30000ppm);
- Длительное хранение при повышенной влажности.
Несоблюдение в процессе эксплуатации вышеперечисленных условий может привести к выходу из строя газового сенсора.
8. Датчики ФРОСТ-ПЭ54-220\24-Ппредназначены для стационарного применения и обеспечивают как посменный (например, по 8 часов в сутки), так и круглосуточный режим работы. При посменном режиме работы необходимо учитывать, что датчику необходимо определенное время (не менее 30 минут) для выхода на рабочий режим.
9. Срок службы газового сенсора зависит от условий эксплуатации. В процессе эксплуатации чувствительный слой вступает в реакцию с контролируемыми газами, что ведет к изменению его физических свойств, т.к. происходит израсходование чувствительного слоя. Кроме этого, в силу высокой температуры чувствительного слоя происходит испарение молекул с его рабочей поверхности. Могут быть даны следующие рекомендации по сроку службы газового сенсора:
- Если датчик работает круглосуточно и регулярно подвергается воздействию фреонов, то рекомендованный срок службы газового сенсора составляет порядка 3-х лет. Раз в 3 месяца необходимо проверять работоспособность сенсора путем подачи на него газовой смеси фреона R32 с воздухом либо использовать проверку работоспособности сенсора с помощью паров этанола или с использованием комплекта имитатора утечки фреона;
- Если датчик работает посменно (например, 8 часов в день) и нерегулярно подвергается воздействию фреонов, то рекомендованный срок службы сенсора составляет порядка 5-ти лет. Раз в полгода необходимо проверять работоспособность сенсора путем подачи на него газовой смеси фреона R32 с воздухом либо использовать проверку работоспособности с помощью паров этанола или с использованием комплекта имитатора утечки фреона.
10. Замена газового сенсора может быть осуществлена в условиях эксплуатации силами обслуживающего персонала, при этом возможно проведение этой процедуры без отключения датчика от штатной кабельной сети, но при отключенном напряжении питания датчика. После замены газового сенсора рекомендуется провести внеочередную проверку работоспособности датчика с помощью паров этанола или с использованием комплекта имитатора утечки фреона. Также может быть рекомендована настройка пороговых уровней датчика по контролируемому типу фреона с использованием поверочной газовой смеси (ПГС-ГСО) фреон R32-воздух в составе градуировочного комплекса. Методика настройки порогов изложена в документе «Градуировочный комплекс и методика его применения совместно с датчиками серии FR».
11. Предприятие ГАЗСЕНСОР осуществляет техническое обслуживание датчиков в течение всего срока их службы, а также предоставляет услуги по ремонту, калибровке и замене газовых сенсоров и при необходимости настройке порогов датчиков. По желанию Заказчика техническое обслуживание датчиков может проводиться с интервалом от 1-го до 3-х лет. Для проведения данного вида работ Заказчик должен передать эксплуатируемый не менее 1 года датчик на предприятие-изготовитель. Результатом работы будет являться предоставление Заказчику настроенного (отремонтированного) прибора, с отметкой в паспорте о прохождении проверки. Как правило, в состав данных работ входит замена газового сенсора, соответственно после проведения технического обслуживания Заказчик получает датчик с новым паспортом, с новым газовым сенсором и новым гарантийным сроком.
Правила проведения входного контроля и периодической проверки работоспособности датчиков ФРОСТ-ПЭ54-220\24-ПРаботоспособность датчиков при входном контроле и в ходе профилактических работ может быть проверена тремя способами:
1. С помощью использования паров этанола
2. С помощью имитатора утечки фреона
3. С помощью градуировочного комплекса на основе поверочной газовой смеси (ПГС-ГСО) фреон R32-воздух c концентрацией 1000ppm
Контроль работоспособности датчиков ФРОСТ-ПЭ54-220-П с использованием паров этанолаДля контроля работоспособности в непосредственной близости от газового сенсора располагают точечный источник этанола. Через 10-15сек. датчик должен сработать, соответственно произойдет последовательное включение светодиодов «Порог1» и «Порог2» и переключение пороговых реле. После удаления источника этанола через 15-20сек. датчик должен вернуться в исходное состояние.
Контроль работоспособности датчиков с использованием имитатора утечкиПо отдельному заказу может быть поставлен имитатор утечки фреона в составе баллона объема 1000мл контролируемого датчиком фреона в комплекте с вентилем точной регулировки. Баллон с фреоном располагают на расстоянии не менее 3-х метров от датчика и кратковременно в течение 0,5-1сек. приоткрывают вентиль точной регулировки, наблюдая истечение фреона в направлении датчика. После достижения паров фреона газового сенсора датчик должен сработать. После рассеивания фреона датчик возвращается в исходное несработавшее состояние. Правила работы с имитатором изложены в документе «Имитатор утечек фреонов и методика его применения для контроля работоспособности датчиков утечек фреонов серии FR».
Контроль работоспособности датчиков с использованием ПГС фреон-воздухПо отдельному договору может быть поставлен градуировочный комплекс на основе поверочной газовой смеси (ПГС-ГСО) фреон R32-воздух c концентрацией 1000ppm для проверки работоспособности датчиков и точной настройки пороговых уровней датчиков. Правила работы с комплексом изложены в документе «Градуировочный комплекс для контроля пороговых уровней датчиков утечек фреонов серии FR и методика его применения».
Рекомендации по оценке состояния газового сенсора и процедуре его заменыВ случае, если датчик при проверке по какой-либо из методик не срабатывает, то одной из причин этого может быть падение чувствительности газового сенсора, связанной с расходованием его чувствительного слоя. В таком случае рекомендуется заменить штатный газовый сенсор датчика на новый сенсор из состава ЗИП и повторить проверку. Для замены сенсора необходимо провести следующие операции:
1. Отключить от датчика напряжение питания
2. Открутить резьбовой колпачок, защищающий газовый сенсор
3. Вынуть из сокетки штатный газовый сенсор, чуть отогнув фиксирующую сенсор плату
4. Вставить в сокетку, соблюдая цоколёвку, новый сенсор из состава ЗИП
5. Закрутить резьбовой колпачок, защищающий газовый сенсор
Цоколёвка газового сенсора и сокеткиГазовый сенсор имеет четыре вывода, они промаркированы от ключа против часовой стрелке. Сокетка также имеет ключ, ориентированный на верхнюю крышку корпуса датчика, этот ключ маркируется выемкой на корпусе сокетки. От ключа нумерация контактов сокетки также идет против часовой стрелки. Необходимо таким образом сориентировать газовый сенсор при его установке, чтобы номера его выводов совпали с номерами контактов сокетки.
Оценка начального состояния газового сенсораГазовый сенсор, используемый в датчиках, чувствителен к фреонам, однако он, в силу используемого принципа работы, имеет побочную чувствительность к некоторым другим газообразным веществам, таким как пары спирта, спиртосодержащие аэрозоли, бензины и прочие, а также углекислый газ, выдыхаемый человеком. Влияние этих нецелевых газов увеличивает т.н. начальное напряжение газового сенсора. В случае, если датчик утечки фреона установлен в помещении, где обеспечен стандартный промышленный воздухообмен с помощью приточной и вытяжной вентиляции и постоянно поддерживается чистая атмосфера, то начальное напряжение газового сенсора находится на стандартном уровне, равном примерно 1±0,5В. Это напряжение может быть измерено с помощью мультиметра между контактами клеммного соединителя платы преобразования, к которому подключен газовый сенсор. Крайний правый контакт сенсорного 3-х контактного клеммного соединителя – цепь «общий» схемы преобразования (маркировка «3»), средний контакт – выход напряжения от газового сенсора (маркировка «2»), крайний левый контакт – напряжение питания газового сенсора, равное 5В (маркировка «1»).
В случае, если датчик фреона установлен в помещении, где принудительная вентиляция отсутствует, то ухудшающееся со временем качество воздуха может стать причиной повышения начального уровня напряжения газового сенсора. Особенно это актуально для осенне-зимнего периода, когда в помещении может отсутствовать и естественная вентиляция. В помещении в этом случае могут накапливаться посторонние загрязняющие воздух газы и, в частности, углекислый газ, выдыхаемый человеком. Наличие нецелевых газов, к которым чувствителен газовый сенсор, в отдельных случаях может приводить к срабатыванию датчика по первому, предварительному порогу, установленному в датчике и равному 500ppm – половине ПДК фреона и в этом случае датчик утечки фреона фактически будет работать в качества датчика качества воздуха. Если нет возможности организовать вентиляцию помещений, то необходимо сдвинуть пороговые уровни схемы преобразования датчика в сторону увеличения, скомпенсировав тем самым нецелевое фоновое увеличение начального напряжение газового сенсора. Как вариант, можно переместить предварительный первый порог датчика с 500ppm (примерно горизонтальное влево положение стрелки переменного резистора первого порога) на 1000ppm. Соответственно второй порог переместить с 1000ppm на 1500ppm (горизонтальное вправо положение стрелки переменного резистора второго порога), см. рисунок, приведенный ниже по тексту.
Также может быть рекомендовано провести измерение напряжения датчика в чистом проветренном помещении, чтобы убедиться, что уход начального уровня газового сенсора связан с качеством воздуха контролируемого помещения.