1.4. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДАТЧИКА
Структурная схема датчика с термокаталитическим сенсором представлена в ПРИЛОЖЕНИИ А. Внешний вид датчика представлен на рис.2. ПРИЛОЖЕНИЯ Б. Питание датчика осуществляется от искробезопасного источника, расположенного в информационном блоке СИГМА-03.ИПК газоанализатора или от искробезопасного источника питания СИГМА-03.ИП с характеристиками приведенными в п.1.2. настоящего РЭ. Для соединения датчика с информационным блоком СИГМА-03.ИПК газоанализатора СИГМА-03 рекомендуется применять кабель с тремя проводниками в экране с сечением жил не менее 0.35 мм2. Схемы соединения датчика с блоком информационным СИГМА-03.ИПК газоанализатора СИГМА-03 или искробезопасного источника питания приведены в Приложении Д.
Работа датчика основана на проявлении термокаталитического эффекта в чувствительном элементе – сенсоре типа ТКС-1, при котором определяется тепловой эффект сгорания газа на подогретой каталитически активной поверхности. Причем определяемая концентрация горючего взрывоопасного газа прямо пропорциональна температурному изменению электрического сопротивления чувствительного измерительного элемента – сенсора.
Компенсация влияния окружающей среды достигается применением в конструкции сенсора пассивного сравнительного элемента, включаемого в мостовую измерительную схему в месте с резистивным полумостом.
Подача контролируемой среды – конвекционная через микроотверстия (поры) защитного металлокерамического колпачка термокаталитического сенсора.
Защитный диод предохраняет датчик от электрических повреждений в случае подачи на датчик питающего постоянного напряжения 24 В неверной полярности и предотвращает разряд входной емкости блока питания датчика на кабель связи с информационным блоком (или иным источником питания) при коротком замыкании в кабеле связи. Блок питания датчика выполнен на импульсном преобразователе, преобразующего постоянное напряжение питания (24) В, в стабилизированное напряжение +5В, которое подается для питания электронной схемы датчика через линейный стабилизатор напряжения +3В и ограничитель тока. Ограничитель тока ограничивает ток в схеме датчика до искробезопасного уровня в случае короткого замыкания в его электрических цепях, а стабилитрон ограничивает напряжение питания измерительного моста, в который включен термокаталитический сенсор ТКС-1, вместе резистивным полумостом. Светодиод зеленого свечения применен для индикации питания измерительного моста. Сигнал разбаланса измерительного моста, вызванный появлением в воздухе паров ВОГ усиливается дифференциальным усилителем. Выходное напряжение дифференциального усилителя подается на вход преобразователя напряжение - ток и на контрольную вилку, а также компаратор, на выходе которого включен светодиодный индикатор порога 20% НКПР красного свечения. При начальной балансировке измерительного моста потенциометром необходимо добиться нулевого потенциала на контрольной вилке (см. рис.3 Приложение Б) c отклонением не более (±0,01 В).
Токовый сигнал на выходе датчика 4 мА соответствует нулевой концентрации паров ВОГ в воздухе, а сигнал 20 мА соответствует концентрации паров ВОГ в воздухе равной 50% НКПР. Рабочий диапазон датчика 0…50 % НКПР.
При использования для питания датчика искробезопасного источника питания по схеме приведенной в ПРИЛОЖЕНИИ Д концентрация К ВОГ (выраженная в % НКПР) определяется по формуле
К=50(I-4)/16 где I – ток датчика в мА,
Ток I датчика в мА определяется из измерения падения напряжения в мВ Uн на нагрузочном резисторе Rн из соотношения
I=Uн*Rн
1.5. Маркирование и пломбирование
1.5.1. На табличке, прикрепленной к датчику, нанесены следующие знаки и надписи:
- товарный знак предприятия-изготовителя;
-краткое наименование датчика СИГМА-03.ДВ;
- порядковый номер преобразователя по системе нумерации предприятия-изготовителя;
- выходной сигнал 4-20мА;
маркировка взрывозащиты по ГОСТ Р 51330.0-99.;
параметры искробезопасных цепей:
- максимальное входное напряжениеUi=27 В
- максимальный входной ток Ii=180 мА
максимальная входная внутренняя емкость Сi=0.1 мкФ;
максимальная входная внутренняя индуктивность 0.1 мГн;
рабочий температурный диапазон;
- заводской номер, месяц и год выпуска.
1.5.2. На потребительскую тару датчика наклеена этикетка, содержащая;
- товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
- условное обозначение преобразователя
- год выпуска.
1.5.3. На датчиках, предназначенных для экспорта должны быть
дополнительно указаны символ или сокращенное наименование испытательной организации и номер свидетельства о взрывозащите.
1.5.4. Крышка датчика пломбированию не полежит.
|