可燃气体检测探头使用说明书

PICKETER-Ex智能型可燃气体检测探头目录

·重要提示 ........................................................................................... 1 ·产品简介 ........................................................................................... 1 ·技术指标 ........................................................................................... 2 ·工作原理 ........................................................................................... 4 工作方框图 ......................................................................................... 5 ·结构说明 ........................................................................................... 6 ·探头安装 ........................................................................................... 7 ·探头连线 ........................................................................................... 8 探头与二次仪表的连接 .............................................................................. 9 探头与DCS控制系统的连接 ........................................................................ 10 ·探头使用 .......................................................................................... 11 ·标校设备 .......................................................................................... 12 ·探头标校 .......................................................................................... 13 ·输出信号标校及参数设定 ........................................................................... 15 ·关联设备 .......................................................................................... 20 · 传感器的更换 ..................................................................................... 21 ·探头变送器电路板的更换 ........................................................................... 22 ·传感器原理 ........................................................................................ 23 ·一般故障排除 ...................................................................................... 24 ·注意事项 .......................................................................................... 25 ·产品证书 .......................................................................................... 26 ·产品配套 .......................................................................................... 27 ·跟踪服务卡 ........................................................................................ 29

重要提示

－为了更好地发挥本探测器（以下按习惯称为检测探头）保障安全的作用，用户使用前请仔细阅读本说明书，以防止因误操作而造成不必要的损失！如有疑问，请与本公司联系。

产品简介

－PICKETER-Ex智能型可燃气体检测探头，是固定式连续检测空气中存在的可燃气体浓度的安全检测仪表。

－PICKETER-Ex智能型可燃气体检测探头，采用催化燃烧式传感器，结合本公司开发的具有零点漂移补偿、程序控制信号输出、磁棒遥控调校等功能的智能电路，使得该产品具有技术领先、检测可靠、日常维护工作简单等特点。

－PICKETER-Ex智能型可燃气体检测探头，吸收了国外同类先进产品结构设计之优点，采用了独特的隔爆结构，使繁琐的探头维护及标校工作，变得简单易行。

－PICKETER-Ex智能型可燃气体检测探头，广泛应用于石化、冶金、化工、电力、天然气、环保、市政及其它需要检测可燃气体的场所。

技术指标

检测对象：空气中的可燃气体 检测范围（量程）：0～100%LEL 检测方法：自然扩散 工作方式：固定式连续工作 传感器性质：催化燃烧方式

输出信号性质：4mA～20mA恒流输出（负载电阻小于500Ω） 工作电压：外部提供+15V～+24V直流电源 工作电流：动态电流小于100mA 工作环境湿度：≤95%RH 工作环境温度：-40℃～+70℃

显示方式：直接显示空气中可燃气体爆炸下限百分比浓度值－%LEL（采用液晶显示，并具有背光源）最小显示值：1%LEL 基本误差：≤±3%（F.S） 响应时间：≤20秒

传感器寿命：一般大于2年（探头工作环境恶劣，将缩短传感器的使用寿命） 连线方法：可直接与G1/2″外螺纹防爆软管相连或采用简便方法相连 连线电缆：三芯带护套电缆（建议选用屏蔽电缆）

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连线距离：与二次仪表相连距离可达到1000米（单根总线径≥1.0mm） 接点输出：具有直流干接点常开信号输出，容量为DC +24V 1A

安装要求：探头自备安装板，只需用户提供一根直径40mm～50mm的固定柱子 防爆形式：隔爆型 防爆等级：ExdⅡCT6 防爆合格证：CE041396

计量许可证： 京制00000344

外形尺寸：厚123 mm×宽133 mm×高120mm 探头重量：4Kg

（不包括传感器）

工作原理

－当检测探头周围空气中存在的可燃气体扩散到传感器气室时，气室中两只传感元件上的催化剂使可燃气体进行无焰燃烧，产生热量。由于两只传感元件结构不同，使得两只传感元件上产生的热量不同，传感元件的电阻变化也会不同，由其组成的电桥平衡被破坏，产生了微小的电压差信号。电压差的大小与空气中的可燃气体浓度成正比。

·将其微小变化的电压信号输入差分放大电路放大后，经A/D转换电路将模拟信号变换为数字信号，送入单片机内，再通过软件程序处理，对信号进行补偿和量程转换，使送入显示单元的数值直接表示为可燃气体爆炸下限的百分比浓度值（%LEL）。同时，再将显示数值送入D/A转换电路及电压电流变换电路，使传感器信号最终以4mA～20mA电流方式输出。

－本检测探头的监控程序中还具有一级报警指示灯及一级报警接点输出等功能。

当探头周围的可燃气体浓度高于设定的指示灯报警值时，通过单片机点亮报警指示灯并关闭正常指示灯；当探头周围的可燃气体浓度高于设定的接点报警值时，通过单片机触发接点继电器吸合。 －本检测探头的日常标校采用磁棒遥控调节，其原理是在探头面板的上、下、左、右四个位置分布四只单稳态霍尔开关。当调整磁棒的S极接近某霍尔开关时，该霍尔开关的控制端电平发生变化，通过单片机触发调整程序，对电路参数进行调整。（霍尔开关的控制距离较短，不易受外界磁场干扰。）

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－工作方框图

工作电源 传感器桥路 放大电路 AD转换电路 传感器识别 磁控调整终端 CPU 单片机 处理器 状态指示终端 数值显示终端 DA转换电路 内部看门狗 接点输出终端 VI转换电路 信号输出终端

结构说明

－探头壳体及传感器外壳均采用不锈钢材料、前盖透明窗采用6mm厚的钢化玻璃。探头外壳美观、强度高、耐腐蚀。变送器电路由主板电路及功能板电路连接而成，探头接线端子在其壳体的后部。 －探头结构见右图，其中：

1. 探头壳体 2. 探头前盖 3. 探头后盖 4. 传感器 5. 零点标校指示灯 6. 零点标校触发点 7. 增益标校指示灯 8. 增益标校触发点 9. 减小调整触发点 10.增大调整触发点 11.数值显示屏 12.状态指示灯 13.探头进线口 14.进线口堵头 15.探头调整磁棒

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探头安装

－探头安装位置的选取

探头安装位置应选在有可能泄漏可燃气体的部件附近，安装高度应离地面（工作面）500mm～1500mm，以便于探头的观察和维护；探头安装密度应参见相关行业标准。

！注意：探头禁止直接安装在热源及振动源上。腐蚀性气体及油雾环境将减少传感器的使用寿命。安装方法用户可自选，

但要遵守一个原则：将传感器的圆柱端面指向地面。

－首先将配件中的固定角架用Ｕ型螺栓套在固定柱子（直径40mm～50mm，需用户提供）上，在距柱子顶端不

超过10mm处拧紧（不能影响探头后盖的拆卸）。然后取出配件中的4只固定螺钉，将固定托板安装在探头进线口下方（传感器上方）的固定平面上；再取出2只固定螺钉，将固定托板与固定角架连接牢固，完成安装（见左图）。最后按下节介绍的方法进行电缆线连接。

－如果希望将探头固定在墙面上，可将固定角架用膨胀螺栓固定在墙面上，再按上述方法固定探头。

！注意：传感器防溅罩为选件，如用户选择使用，则将其旋

转着套在传感器上，进行标校时须将其暂时卸下。

－左图为安装示意，其中：

1.探头壳体 5.Ｕ型螺栓

2.固定柱子 6.传感器

3.固定托板

4.固定角架

7.防爆软管（G1/2″外螺纹）

探头连线

－PICKETER-Ex检测探头与控制室二次仪表之间采用三芯多股电缆连接。若单根总线径≥1.0mm，传输距离可以达到1000米（建议采用屏蔽电缆）。 －探头电缆的连接（见下图）

·探头后仓有上下两排接线端子，上方的五位端子为探头接线端子，由左到右定义为：“接点+”、“接点-”、“电源V”、“信号S”、“地线G”；下方的三位端子为传感器接线端子，由左到右定义为：“红”、“黄”、“黑”。

·拧下探头后盖，将穿有电缆线的G1/2″外螺纹防爆软管的活接头直接拧紧在进线口上，压紧进线口内的密封圈，使穿入壳体内的电缆线不能活动，按定义将电缆线连接到探头接线端子上的相应端。

注意：防爆软管的各接口一定要拧紧，防止进入雨水！

－当探头电缆线不需要通过防爆软管时，可将配件中的尼龙线缆接套拧紧在进线口上，再把电缆线穿入接套，进入探头内部接在探头接线端子上，拧紧接套套盖。

－如有必要，可调整进线口堵头的位置，在另一侧进线口进行连线。 －图中：

1.进线口 2.探头接线端子 3.传感器接线端子 4.传感器电缆线 5.防爆软管（G1/2″外螺纹） 6.尼龙线缆接套 7.进线口堵头

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－检测探头与二次仪表的连接

PICKETER-Ex检测探头，可与本公司生产的各种型号监控仪（二次仪表）配套使用。 · 如不使用现场接点信号，探头与二次仪表的连线为三芯电缆，按上节说明连接。

· 如使用现场接点信号，还需要另外增加两芯电缆，分别连接到探头接线端子上标有“接点”的两位上，无正负之分。该接点信号为直流干接点信号（常开），容量为DC +24V 1A。 如果采用本探头的接点输出信号控制交流大功率设备，在中间应加入固态继电器。 ！警告：不允许将交流电源引入探头内部，否则将严重影响探头正常工作。

接接电信地点点源号线+-VSG现场接点信号电 源信 号地 线电 源信 号地 线电 源信 号地 线本公司生产的二次仪表接线端子

－检测探头与DCS系统的连接

PICKETER-Ex检测探头，可直接接入DCS控制系统中。接入方式有两种：

·信号接入方式（图中?方式）：DCS系统为探头提供直流+24V（200mA）的工作电源，并将探头的“信号”和“地线”接入系统模拟量采集输入端（通过采样电阻将探头输出的电流信号转换为电压信号），通过DCS控制系统程序组态，可定量显示出探头的检测数值。

·接点接入方式（图中?方式）：DCS系统为探头提供直流+24V（200mA）的工作电源，并将探头的接点信号接入系统开关量输入端，通过组态，系统可定性显示出探头的检测状态（正常或报警）。

1ＤＣＳ控制系统+24V 专用直流稳压电源电源－电源＋2ＤＣＳ控制系统开关量输入端现场接点信号接接电信地点点源号线+-VSG模拟量电压输入端4-20mA采样电阻电源地线(系统零电位）11

探头使用

－当探头连线正确，通电后，探头显示窗内液晶屏应显示“Hd-P”（此时四个指示灯全都不亮，见右上图）。待10秒后进入正常显示状态，显示的数值为空气中的可燃气体爆炸下限百分比浓度值-即%LEL。各种显示值表示的含意如下： · 当显示“- - -”时，表示气体浓度已超过探头检测范围（探头最大可显示数值为 105）；输出信号为21mA（此时红色指示灯闪烁）。 · 当显示“OPE”时，表示探头的传感器失效或线路开路，需要更换或检修；输出信号为2.24mA（此时绿色指示灯闪烁）。 · 当显示“Err1”时,表示传感器故障或传感器类型不对，需要更换传感器。 · 当显示“Err2”时,表示主电路板损坏，需要更换主电路板。 · 当显示“0～100”之间的数值时，表示气体浓度在探头检测范围之内，这时探头检测电路的输出信号对应为4mA～20mA；当探头周围空气中没有可燃气体时，显示数值为“0”，输出信号为4mA，此时正常指示灯（绿色）点亮（见右中图）。 · 当显示数值＜“20”（出厂时指示灯报警设定值，用户可更改）时，正常指示灯（绿色）点亮；当显示数值≥“20”时，报警指示灯（红色）点亮（见右下图）；当显示数值≥“40”（出厂时接点报警设定值，用户可更改）时，探头直流干接点吸合（接点吸合后，可用调整磁棒触发“?”图标解除接点吸合，但红色报警指示灯仍然点亮）。 －探头面板的上、下、左、右位置分布着四个蓝色图标，其中靠左边的“?0?”图标，为零点标校触发点（以下简称为“左点”）；靠右边的“⊿”图标，为增益标校触发点（以下简称为“右点”）；靠上边的“?”图标，为数值增大调整触发点（以下简称为“上点”）；靠下边的“?”图标，为数值减小调整触发点（以下简称为“下点”）。

· 当探头需要标校及参数设定时，只需按照相应的要求，用调整磁棒隔着前盖玻璃触发相应的触发点（“左

点”、“右点”、“上点”及“下点”），即可进行相应的标校及设定，操作非常方便（具体的标校及设定方法见后面的“探头标校”和“输出信号标校及参数设定”两节）。

注：“触发”一词在本说明书中专指用调整磁棒（不带孔的一端）隔着探头前盖玻璃接近触发点后再离开。

标校设备

－标校探头时使用的设备这里只介绍一种：

压缩的标准气体-异丁烷：一般为钢瓶装。使用时需要减压阀将压缩气体的压力减小，通过流量计控制标准气体的流量，使其流量为200ml/min～300ml/min（自然扩散流量），通过导气管、标校气罩，将标准气体送到探头传感器内。

注：本公司生产的KL- 02型标气台，为该标校方法的理想设备。

－标准气体浓度与电流值的对应关系可通过下面公式计算：

I=4+(16/F)V

式中：F为探头的检测量程 V为样气的% LEL浓度值

I为该样气浓度对应的探头输出电流值

因本探头的检测量程为100%LEL，所以该公式可简化为：I=4+0.16V。

－图中：1.标准气体钢瓶

4.减压阀出气阀门 7.标气台微调旋钮

2.钢瓶出气阀门 3.气体减压阀 5.导气管 8.标校气罩

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6.KL-02型标气台

探头标校（注：只有当液晶屏内数值闪烁时，才能进行相应的调整。）

－由于探头周围的环境温度受季节变化影响，使探头出现微小温漂而影响了显示值。为了使探头的显示值真实地反映为检测到的气体浓度值，需要每个季度对探头进行一次标校。 －对探头的标校包括零点标校及增益标校。

！注意：因传感器需要极化稳定时间，所以在探头连续通电2小时以后，才能进行探头的标校。

－零点标校：

探头的零点，是指如果探头安装现场周围的空气中没有可燃气体，探头的显示值应为“0”（%LEL），否则需要进行零点标校，方法如下：

· 用配件中的调整磁棒（不带孔的一端），触发“左点”（右图中的1），使其下面的零点标校指示灯（右图中的2）点亮，显示窗内数值闪烁，表明已进入零点标校程序。然后触发“下点”（右图中的4），显示窗内数值便会回到“0”。 · 最后触发“左点”（右图中的1）进行保存，零点标校指示灯熄灭，表明已完成零点标校并退出零点标校程序，回到正常检测状态。

注：如果最后触发的不是“左点”（右图中的1），而是“右点”（右图中的5），探头亦将退出零点标校程序，但探头的

零点标校并没有完成，其零点仍为原值。在标校过程中，如果持续1分钟未触发任何触发点，探头将自动退出零点标校程序，回到正常检测状态。

· 如果探头安装现场周围的空气中可能存在可燃气体，则必须用配件中的标校气罩套在探头传感器上，用导气管、流量计等设备向标校气罩进气口内通入纯净空气，流量控制在（200～300）ml／min。待探头的显示值稳定后，观察探头的显示值是否为“0”，如不为“0”，则应进行零点标校，具体标校方法同上。（推荐使用此种方式进行零点标校！）

－增益标校：（注：此步骤必须在零点标校完成之后进行！）

探头的增益，是指如果探头安装现场周围的空气中存在可燃气体时，探头显示值应为可燃气体爆炸下限的百分比浓度值-即% LEL。

·我们可以通过下述方法验证增益是否准确，用标校设备以（200～300）ml／min的流量，向探头传感器内通入标准气体（浓度为100%LEL以下的异丁烷气体，建议浓度为50%LEL～70%LEL），探头的显示值应逐渐增大，待显示值稳定后（通气后约40秒），观察其是否与该标准气体的浓度值相同，如不相同，则应进行增益标校，方法如下：

· 用配件中的调整磁棒（不带孔的一端），触发“右点”（右图中的5），使其下面的增益标校指示灯（右图中的6）点亮，显示窗内数值闪烁，表明已进入增益标校程序。然后触发“上点”（右图中的3）或“下点”（右图中的4），使探头的显示值为通入标准气体的%LEL值。

· 最后触发“右点”（右图中的5）进行保存，增益标校指示灯熄灭，表明已完成增益标校并退出增益标校程序，回到正常检测状态（此时应关闭标准气体，拿掉

标校气罩）。

注：如果最后触发的不是“右点”（右图中的5），而是“左点”（右图中的1），探头亦将退出增益标校程序，但探头的

增益标校并没有完成，其增益仍为原值。在标校过程中，如果持续1分钟未触发任何触发点，探头将自动进行保存并退出增益标校程序，回到正常检测状态。

－当进入零点或增益标校程序后，探头暂时没有接点信号输出，直到标校程序结束。

！注意：以上零点及增益标校应每季度进行一次，否则将影响探头检测精度。

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·探头的使用和日常维护、标校应由专人负责；

·探头安装现场要符合其正常的工作环境、温度和湿度等指标； ·探头的工作电压为直流 +15V～+24V，切勿接反电缆线；

·标校探头时，通入的气体流量应控制在200ml/min～300ml／min； ·探头电流信号输出标校及参数调整，普通操作人员不要轻易调整；

·因传感器需要极化稳定时间，所以在探头连续通电2小时以后，才能进行探头的标校； ·探头零点和增益的标校，应每个季度进行一次，以保证探头检测精度；

·每年用压缩空气吹扫传感器隔爆片上的灰尘，隔爆片上的灰尘过多，将影响传感器的进气量； ·探头内部如果意外进水，则要将电路板烘干后，重新通电使用； ·只有当探头处于安全场所时，才能带电开盖；

·更换探头的传感器和变送器电路板，要在探头断电的情况下进行； ·探头如出现故障，用户不要盲目修理，应与本公司联系维修或者更换。

产品证书

－本产品取得了《防爆合格证》、《消防产品生产许可证》、《计量器具许可证》。

《防爆合格证》

《消防产品生产许可证》 《计量器具许可证》

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wed3.html