System pomiarowo-detekcyjny do gazów i par cieczy mogący pracować w strefach zagrożonych wybuchem

Czwartek, 14 czerwca 2012 | Prezentacje firmowe Artykuły

Detekcja gazów i par cieczy występujących w strefach zagrożonych wybuchem to w przemyśle ważne zagadnienie metrologiczne, szczególnie często występujące w zakładach z branży chemicznej i petrochemicznej oraz w sektorze wydobywczym. Firma Alter, która od 25 lat specjalizuje się w rozwijaniu i wytwarzaniu urządzeń do pomiarów oraz wykrywania gazów, wprowadza do oferty nowe konwertery do transmisji danych z głowic pomiarowych. Pozwalają one na stworzenie niezawodnego i ekonomicznego systemu detekcji gazów, w tym mogącego pracować w strefach Ex.

Podstawowymi elementami opisywanego w artykule systemu są głowice pomiarowo-detekcyjne MGX-70 lub GDX-70, nowy konwerter transmisyjny KT-16 oraz urządzenie nadrzędne (patrz rys. 1). Tym ostatnim może być komputer, sterownik PLC, itp. ze złączem RS-485 i obsługą protokołu Modbus RTU (master). Dodatkowym elementem systemu, zamiast urządzenia nadrzędnego, mogą być moduły wyjść prądowych 4?20mA.

GŁOWICE POMIAROWO-DETEKCYJNE

Rys. 1. Schemat ideowy przykładowego systemu pomiarowego

MGX-70 i GDX-70 (patrz rys. 2) to głowice pomiarowo-detekcyjne przeznaczone do pomiarów stężeń gazów i par cieczy palnych, toksycznych oraz tlenu. Obydwie cechują się praktycznie identycznymi parametrami - różnicą jest zastosowana obudowa.

Wersje MGX-70 zabudowywane są w certyfikowanej osłonie ognioszczelnej, dzięki czemu stosowane mogą być także w strefach 1 i 2 zagrożonych wybuchem mieszanin gazów i par cieczy palnych z powietrzem oraz używane w strefach 21 i 22 zagrożonych wybuchem mieszanin przewodzących pyłów palnych z powietrzem.

Z kolei głowice GDX-70 oferowane są w standardowych obudowach z tworzywa sztucznego. Omawiane urządzenia wyposażone są w wymienny moduł czujnika, przez co w łatwy sposób można dokonywać wymiany, kalibracji i konfiguracji głowic do wykrywania różnych mediów. Moduł wraz z czujnikiem kalibrowany jest fabrycznie do odpowiedniego medium.

Dostępne są wersje z następującymi rodzajami czujników:

półprzewodnikowe do progowej detekcji gazów wybuchowych oraz par cieczy palnych w niskich zakresach stężeń (500 ppm - 10000 ppm),
katalityczne (pellistorowe) do wykrywania i pomiaru gazów wybuchowych oraz par cieczy palnych w zakresie do 100% DGW,
elektrochemiczne do wykrywania i pomiaru gazów toksycznych i tlenu,
absorpcyjne w podczerwieni (IR) do wykrywania i pomiaru gazów wybuchowych (100% DGW i 100% V/V) oraz CO₂,
fotojonizacyjne (PID) do wykrywania i pomiaru lotnych związków organicznych (VOC) w niskich zakresach (do 2000 ppm).

Rys. 2. Głowice: MGX-70 (po lewej) oraz GDX-70

Głowice wyposażone są w układ korekcji wpływu czynników klimatycznych na parametry czujnika oraz rozbudowany układ kontroli poprawności pracy systemu. Wbudowane diody LED sygnalizują przekraczanie progów oraz występowanie stanów awaryjnych.

Urządzenia mają wbudowany interfejs z komunikacją w podczerwieni, co umożliwia wymianę danych za pomocą serwisowego urządzenia kalibracyjno-konfiguracyjnego bez konieczności otwierania obudowy.

Jest to szczególnie istotne w przypadku MGX-70, których osłon ognioszczelnych nie wolno otwierać w strefach zagrożenia wybuchowego przy pracującym układzie elektrycznym. Opisywane podzespoły przystosowane są do współpracy z centralami pomiarowymi lub detekcyjnymi produkcji firmy Alter.

Głowice MGX-70 i GDX-70 łączone są z centralą szeregowo za pomocą jednego przewodu dwużyłowego służącego jednocześnie do zasilania i komunikacji wszystkich podłączonych głowic. Pracować one mogą w temperaturach od -25 do 55°C (dotyczy MGX-70) i cechują się stopniem ochrony IP65.

Głowice wykorzystywane mogą być wewnątrz lub na zewnątrz budynków, a ich zastosowaniem jest zabezpieczanie różnych obiektów - zarówno przemysłowych, użyteczności publicznej, jak i przydomowych.

NOWOŚĆ - KONWERTERY DO TRANSMISJI DANYCH Z GŁOWIC

Rys. 3. Widok podstawowych elementów konwertera KT-16

Nowością w ofercie firmy Alter jest konwerter KT-16, który jest urządzeniem dostosowującym komunikację z głowicami pomiarowo-detekcyjnymi MGX-70 oraz GDX-70 do standardu dwuprzewodowego interfejsu RS-485. Układ konwertera przystosowany jest do podłączenia do 16 głowic łączonych w sposób szeregowy, natomiast jego wyjście wyposażone jest w dwuprzewodowy interfejs RS-485 transmitujący dane zgodnie z protokołem Modbus RTU (slave).

Dzięki temu do wyjścia podłączyć można dowolne urządzenie nadrzędne (master) z analogicznym interfejsem i protokołem transmisji. Może ono za pośrednictwem konwertera odczytywać wszystkie parametry podłączonych głowic pomiarowo-detekcyjnych, zmieniać niektóre z nich (adresy, progi alarmowe), a także konfigurować parametry pracy samego konwertera.

Stan transmisji od strony wejścia i wyjścia konwertera przedstawiany jest za pomocą diod LED (patrz rys. 3). Oddzielną opcją pracy konwertera jest możliwość podłączenia do jego wyjścia analogowych modułów wyjść prądowych 4?20 mA. Moduły takie podłączane są zamiast urządzenia nadrzędnego, a ich sygnały wyjściowe odpowiadają wskazaniom podłączonych głowic pomiarowo-detekcyjnych.

Układ konwertera przystosowany jest do zasilania z zewnętrznego zasilacza o napięciu wyjściowym 15?25 V_DC i mocy 60 W. Dodatkowo konwerter ma zaciski zasilania awaryjnego (akumulatora) o parametrach 12 V_DC, 2,2 Ah.

Urządzenie KT-16 zabudowane jest w obudowie na szynę DIN wykonanej z tworzywa sztucznego i pracować może w temperaturach dodatnich do 40°C. Warto dodać, że konwerter może być łączony z dowolnym komputerem PC za pomocą interfejsu USB, przy czym wymagane jest posiadanie konwertera USB na RS-485 (zalecany typ to ADA-I9141 firmy CEL-MAR).

Należy zaznaczyć, że omawiane wcześniej głowice również współpracują z centralą typu MSMR-16, natomiast zastosowanie konwertera KT-16 zamiast centrali obniża koszt stworzenia kompletnego systemu pomiarowego.

Alter
www.altersa.pl