ZY6485可燃氣體探測器試驗設備（ 可燃氣體探測器高低溫濕熱試驗箱）

ZY6485可燃氣體探測器試驗設備（ 可燃氣體探測器高低溫濕熱試驗箱）

　　可燃氣體探測器閉環(huán)高低溫濕熱試驗箱在傳統的對可燃氣體探測器進(jìn)行檢定的基礎上，結合標準GB-2003《可燃氣體報警器》中裝置的技術(shù)要求，研制了一套對0～100%LEL的可燃氣體探測器質(zhì)量檢驗的檢測裝置。

　　一、可燃氣體探測器試驗設備結構

　　該裝置主要為探測器提供了一個(gè)模擬在線(xiàn)的工作環(huán)境。主體為一個(gè)環(huán)形箱體，具備高低溫濕熱箱的功能，結合箱體外的紅外氣體分析儀和氣體稀釋裝置，可以按需配置不同濃度的標準氣體注入箱內，并實(shí)時(shí)對箱內濃度進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測和調整氣體濃度。其中環(huán)形箱體為密閉的環(huán)形風(fēng)流筒體，可以提供安全密閉的現場(chǎng)配氣單元，箱體結合專(zhuān)業(yè)高低溫技術(shù)和變頻控制風(fēng)速，在檢測過(guò)程中可以穩定的速率調整溫度、濕度、風(fēng)速、可燃氣體濃度、方位等多項參數，模擬了報警器在線(xiàn)工作環(huán)境，以更加科學(xué)合理地對探測器進(jìn)行技術(shù)評價(jià)。

　　可燃氣體探測器檢測裝置由環(huán)形箱(包括閉環(huán)風(fēng)流筒、加熱系統、方位試驗臺)、制冷機組(低溫機組和濕熱機組一體)、加濕系統、電氣控制系統(包括方位試驗智能控制臺)、配氣系統組成。

　　1.環(huán)形箱

　　(1)閉環(huán)風(fēng)流筒

　　閉環(huán)風(fēng)流筒為密閉性環(huán)形空間，內部設有整流柵、導流板、風(fēng)機、加濕口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、方位試驗臺和可燃氣體入口、氣體分析儀采氣口，還有溫度濕度檢測口等。環(huán)形風(fēng)流筒體外部連接風(fēng)機，風(fēng)機與箱體的連接處做了密封處理，以保證整個(gè)箱體的密封性。

　　(2)加熱系統

　　加熱系統設在閉環(huán)風(fēng)流筒的下部，由箱體、加熱器、低溫蒸發(fā)器、除濕蒸發(fā)器等組成。加熱器采用不銹鋼片式電加熱器，分兩組，可根據控制柜溫度顯示值手動(dòng)開(kāi)停。

　　(3)方位試驗臺

　　設在環(huán)形箱的可視窗口處，主要用于探測器方位試驗，箱體外的控制器通過(guò)信號線(xiàn)連至箱內的試驗臺，以達到對旋轉試驗臺的供電、控制和信息反饋，操控試驗臺分別在X、Y、Z3個(gè)軸線(xiàn)上按需要旋轉的角度進(jìn)行控制，通過(guò)箱體外部控制即可輕松實(shí)現可燃氣體探測器在不同方位的試驗操作，避免了人工操作的不便和人為帶來(lái)的偏差。不做該項試驗時(shí)可以把旋轉臺從箱體內取出(見(jiàn)圖1)。

　　2.低溫制冷機組

　　采用了雙級制冷方式，本機組由低溫雙級制冷系統和濕熱制冷兩個(gè)獨立的部分組成。低溫制冷系統由雙級壓縮機、氣液分離器、油分離器、風(fēng)冷冷凝器、貯液器、液體過(guò)冷器、干燥過(guò)濾器、機械式TX膨脹閥噴液冷卻系統、高低壓壓力控制器、油壓控制器、壓力表等組成。濕熱制冷系統由全封閉壓縮機、氣液分離器、風(fēng)冷冷凝器、貯液器、干燥過(guò)濾器、高低壓壓力控制器、壓力表等組成(見(jiàn)圖2、圖3)。

　　3.濕熱系統

　　濕熱系統由除濕機組、加濕器、除濕蒸發(fā)器等組成。除濕機組采用全封閉風(fēng)冷冷凝機組，為原裝進(jìn)口DANFOSS全封閉制冷壓縮機；除濕方式為機械除濕；加濕方式為電熱蒸汽加濕。加濕器結構緊湊、安裝簡(jiǎn)單，對水質(zhì)沒(méi)有特殊要求。加濕器具有缺水和過(guò)熱保護功能。

　　4.電氣控制系統

　　主要包括高低溫、恒定濕熱、風(fēng)速等參數控制系統和方位試驗操作控制器。環(huán)形箱體的溫濕度及箱內風(fēng)速的控制都由控制柜來(lái)操作實(shí)現，控制柜遵循了易操作性原則，在控制面板上可輕松實(shí)現上述3個(gè)參數的調節控制。方位試驗臺控制器面板按鈕設計直觀(guān)簡(jiǎn)潔，通過(guò)操作按鈕完成對箱體內方位臺和試驗后氣體置換的操作。

　　5.配氣系統

　　該系統主要由高純氣體(按照可燃氣體的種類(lèi)需要可以配置不同的標氣和相應的氣體分析儀)、氣體稀釋裝置、氣體分析儀等主要設備組成。

　　配氣系統工作原理:主要采用了一種基于氣體稀釋裝置和紅外氣體分析儀相結合的動(dòng)態(tài)配氣方法，實(shí)現了環(huán)形密閉體內氣體濃度的連續可調。操作稀釋裝置設定氣體濃度值(箱體內的目標設定值)，稀釋裝置的量程設定在可燃氣體爆炸限以下，準確控制定量進(jìn)樣，紅外氣體分析儀采集分析并閉環(huán)反饋，隨時(shí)監控補充和保持設定的氣體濃度值。試驗完畢后，通過(guò)控制排氣電磁閥強制排放箱體內氣體。檢驗人員定期對分析儀器用相應的有證氣體標準物質(zhì)進(jìn)行校準，以保證配氣系統量值的準確性和復現性。

　　二、裝置主要工作原理

　　環(huán)形箱體外的氣體稀釋裝置通過(guò)準確控制定量進(jìn)樣閥進(jìn)樣，把高純氣體通過(guò)箱體的下部注入環(huán)形箱內，以一定的進(jìn)氣速率逐漸增加箱體內的氣體濃度，風(fēng)機以穩定的氣流速度把箱內氣體攪拌均勻，然后紅外氣體分析儀通過(guò)從環(huán)形箱內采集氣體進(jìn)行分析，閉環(huán)反饋給稀釋裝置，稀釋裝置控制定量進(jìn)樣閥進(jìn)樣多少，隨時(shí)監控補充和保持設定的氣體濃度值，從而達到預先設定的氣體濃度值。探測器先放入箱體內，在風(fēng)速達到預設值時(shí)，開(kāi)始由低到高逐漸增加氣體濃度，直至探測器報警，記錄試驗數據。

　　本套裝置的主體是個(gè)密閉環(huán)形箱體，箱體內結構按照專(zhuān)業(yè)高低溫箱設計，具備高低溫、濕熱試驗等功能。按照可燃氣體探測器國家標準要求，箱內要保證定量的風(fēng)速，該裝置通過(guò)連接變頻風(fēng)機實(shí)現穩定風(fēng)速的功能，風(fēng)速由風(fēng)表或風(fēng)速傳感器均可監測。

　　三、裝置的創(chuàng )新點(diǎn)與功能拓展

　　1.模擬了氣體探測器工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境

　　傳統的做法采用普通的高低溫箱，無(wú)法提供一個(gè)充滿(mǎn)一定濃度可燃氣體和定量風(fēng)速的環(huán)境，檢驗條件與實(shí)際使用狀況相差甚遠，一些試驗靠人工控制無(wú)法完成。而本套系統模擬了探測器在線(xiàn)環(huán)境，探測器在有一定風(fēng)速、氣體濃度、氣候環(huán)境中測試報警動(dòng)作值，保證了可燃氣體探測器在工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境中工作的可靠性。

　　2.實(shí)現了環(huán)形密閉體內氣體濃度的連續可調

　　采用了一種基于氣體稀釋裝置和紅外氣體分析儀相結合的動(dòng)態(tài)配氣方法，系統內配套的紅外氣體分析儀連續監測試驗箱內氣體濃度，再閉環(huán)反饋給稀釋裝置，可以隨時(shí)監控補充和保持設定的氣體濃度值，實(shí)現了環(huán)形密閉體內氣體濃度的連續可調；改變了傳統的靠人工控制單向配氣，給氣方式由標定罩給氣法改為自然擴散式給氣。

　　3.設計了可三維調節的方位試驗臺，實(shí)現了在相同風(fēng)速下，對可燃氣體探測器不同方位下報警動(dòng)作值的自動(dòng)化檢測

　　按照國標要求，在定量風(fēng)速的條件下，報警器要分別在X、Y、Z軸上進(jìn)行計量性能測試。傳統做法都是采用手動(dòng)操作，既費時(shí)費力又不科學(xué)。本裝置設計了專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)化方位試驗裝置，試驗臺在箱體內，操作控制器在箱體外，通過(guò)箱外的控制器可任意控制環(huán)形箱內試驗臺的旋轉角度，實(shí)現可燃氣體探測器分別在X、Y、Z軸線(xiàn)上各個(gè)方位報警動(dòng)作值的自動(dòng)化測定。同時(shí)用于控制箱體廢氣排放的電磁閥與方位試驗的控制器集中在同一面板上，增加了該裝置的便捷性。

　　4.功能性

　　本裝置突破了氣體傳感器傳統的只能在零點(diǎn)氣做風(fēng)速影響試驗的局限性，為型式評價(jià)和質(zhì)量檢驗中要求的風(fēng)速影響試驗提供了可行的試驗手段和新的思路，既有穩定的風(fēng)速環(huán)境，又有穩定的氣體濃度，方法更加規范、科學(xué)。

　　四、結束語(yǔ)

　　該裝置按照可燃氣體探測器國家標準要求設計，解決了諸多常規試驗裝置無(wú)法完成的難題，箱體內可完成氣體報警動(dòng)作值、不通電低溫貯存、方位試驗、高速氣流、高溫、低溫、恒定濕熱等多項試驗。全量程指示偏差、重復性和響應時(shí)間等準確度較高的計量性能試驗，在箱體外用已知量值的標準氣體，經(jīng)校驗罩直接輸送到探測器的傳感元件進(jìn)行檢測，以確保量值溯源準確可靠。