RU221641U1 - Стенд для поверки датчиков загазованности - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к системам проверки и настройки работоспособности датчиков загазованности, преимущественно к области автоматизации контроля параметров воздушной смеси рабочей зоны в бытовых, административных, общественных, производственных помещениях и открытых площадках. Применяется в автоматизированных системах контроля загазованности при проведении плановых проверок и обслуживания шлейфовых газосигнализаторов, например, серии СТГ-3-ХХ (далее - сигнализатор), и их метрологического контроля.

Полезная модель изготавливается в виде стенда - прибора, на лицевой панели которого располагается цифровой вольтметр, отображающий выходное постоянное напряжение подключенного сигнализатора, а также светодиодные индикаторы, оповещающие о замыкании внутренних оптоэлектронных реле сигнализатора. На задней поверхности корпуса располагается разъем для подключения к сигнализатору, в боковую поверхность монтируется штекерный разъем питания.

Полезная модель позволяет осуществлять проверку исправности реле первого и второго порога, а также производить настройку чувствительности срабатывания реле второго порога без подключения мультиметра и аккумуляторного источника питания. Возможность единовременно контролировать выходное напряжение сигнализатора и срабатывание реле порогов позволяет сократить время на осуществление проверки и настройки сигнализатора, сборки, разборки и отладки работы стенда.

Description

Полезная модель относится к системам проверки и настройки работоспособности датчиков загазованности, преимущественно к области автоматизации контроля параметров воздушной смеси рабочей зоны в бытовых, административных, общественных, производственных помещениях и открытых площадках. Применяется в автоматизированных системах контроля загазованности при проведении плановых проверок и обслуживания шлейфовых газосигнализаторов, например, серии СТГ-3-ХХ (далее - сигнализатор), и их метрологического контроля.

В рамках проведения технического обслуживания сигнализаторов, изготовителем предлагается схема стенда проверки сигнализаторов [Сигнализаторы газов шлейфовые СТГ-3. Методика поверки ИБЯЛ.413411.051 МП, лист 14 (https://gazoanalizators.ru/upload/iblock/837/

wv5o6fkzlvzquzyb3704920mjhm9btfp/ stg-3-mp.pdf)] серии СТГ-3-ХХ (далее - стенд) фиг. 1, включающая в себя:

баллон с поверочной газовой смесью 1;

вентиль точной регулировки 2;

ротаметр 3;

колпачок поверочный 4;

аккумуляторный источник питания постоянного тока 5;

СТГ-3 6;

мультиметр 7;

соединительные провода и трубки.

Недостатками предложенной схемы фиг. 1 являются:

отсутствие возможности проверки исправности внутренних оптоэлектронных реле сигнализаторов, срабатывающих при достижении пороговых значений концентрации контролируемого вещества в воздухе;

избыточное количество элементов и соединений в схеме проверки;

значительные габариты стенда и, как следствие, длительный процесс его сборки и отладки;

необходимость одновременного визуального контроля за показаниями на различных элементах стенда, такими как величина выходного постоянного напряжения сигнализатора на дисплее мультиметра, положение элемента контроля расхода ротаметра, состояние световой индикации срабатывания порогов на сигнализаторе.

Техническим результатом полезной модели является - конструкция и схема работы стенда, состоящая из световой предупредительной сигнализации, цифрового вольтметра с дисплеем, токоограничивающего сопротивления, разъемов питания схемы и подключения оптоэлектронных реле сигнализаторов, позволяющая проводить параллельный (одновременный) контроль исправного состояния оптоэлектронных реле сигнализаторов и проведение настройки параметров при достижении пороговых значений концентрации контролируемого вещества в воздухе, с визуальным контролем за выходным постоянным напряжением проверяемого сигнализатора.

Применение стенда позволяет осуществлять проверку исправности реле первого и второго порога, а также произвести настройку чувствительности срабатывания реле второго порога без подключения мультиметра и аккумуляторного источника питания. Вследствие уменьшения количества элементов схемы стенда, а также возможности единовременно контролировать выходное напряжение сигнализатора и срабатывание реле порогов, сокращается время на осуществление проверки и настройки, сборки, разборки и отладки стенда.

Достигается это тем, что собирается упрощенная схема стенда фиг.2 относительно первоначальной и состоит из монтажной платы 1, цифрового вольтметра с дисплеем 2, светодиодной индикации срабатывания порогов 3, токоограничивающего сопротивления 4, разъема DB-25F 5, штекерного разъема питания на 12V 6.

Посредством использования разъема 5, стенд подключается напрямую в соответствующий разъем сигнализатора, дополнительно сокращая время сборки и количество соединительных проводов, позволяя без дополнительных манипуляций сборки схемы, производить настройку сигнализатора.

Стенд снабжается цифровым вольтметром с дисплеем 2, выполняющим функции мультиметра, что в совокупности с выведенной на лицевую панель устройства светодиодной индикацией срабатывания порогов, позволяет осуществлять контроль исправности реле, а также производить настройку порогов срабатывания за счет сопоставления напряжения в цепи сигнализатора с моментом срабатывания соответствующего порогу индикатора. Питание стенда осуществляется от адаптера, понижающего и выпрямляющего сетевое напряжение до требуемых 12V 1А постоянного тока, что позволяет уменьшить вес и габариты стенда за счет исключения массивного аккумуляторного источника питания. Штекерный разъем 6 обеспечивает быстрое подключение, освобождая от необходимости подключения аккумулятора к клеммам устройства, что дополнительно сокращает время сборки стенда.

На фиг. 3 представлена 3D визуализация стенда. Стенд состоит из корпуса 1, дисплея цифрового вольтметра 2, выведенного на лицевую панель стенда, индикаторов пороговых значений предупредительного 3 и аварийного 4, подключаемых к оптоэлектронным нормально замкнутым реле первого и второго порога сигнализатора посредством разъема 5, штекерного разъема для подключения питания стенда посредством сетевого адаптера напряжением 12V и током 1А 6.

Стенд, питание которого осуществляется сетевым адаптером 12V 1А, подключается непосредственно в разъем DB-25F сигнализатора. Далее осуществляется подача поверочной газовой смеси первого или второго порога на сигнализатор. При срабатывании порога происходит размыкание оптоэлектронного реле, и индикатор гаснет, что свидетельствует о достижении пороговой концентрации контролируемого вещества. Ввиду того, что светодиодные индикаторы включены непосредственно в цепи оптоэлектронных реле, гаснущий светодиод свидетельствует об их срабатывании, а также говорит об их исправности.

Новизна заявленной полезной модели заключается в том, что конструкция и схема ее работы позволяет проводить одновременно контроль срабатывания оптоэлектронных реле сигнализаторов при достижении пороговых значений концентрации контролируемого вещества в воздухе и настройки их параметров.

Пример практического применения.

Испытание стенда для проверки и настройки сигнализаторов газа шлейфовых СТГ-3-СН₄ проведено на объекте линейной части магистрального газопровода «Бованенково-Ухта» БКЭС ПРРС-13 346,6 км.

При проведении плановой проверки автоматизированной системы контроля загазованности был собран проверочный стенд, включающий в себя предлагаемое техническое решение, баллон с поверочной газовой смесью, вентиль точной регулировки, ротаметр, колпачок поверочный, соединительные провода и трубки.

После проведения всех проверок согласно Руководству по эксплуатации [Сигнализаторы газов шлейфовые СТГ-3. Руководство по эксплуатации ИБЯЛ.413411.051 РЭ (https://gazoanalizators.ru/upload/iblock/4cd/nfxf63vacjfnzzotl77z3elmjiqmmrf9/stg-3-re.pdf)], сигнализатор газа шлейфовый СТГ-3-СН₄ подключался к проверочному стенду. Питание стенда было обеспечено подключением сетевого адаптера в штекерный разъем. Произошло включение световой индикации и дисплея вольтметра, что свидетельствует о готовности устройства к работе. Далее, в течение 3 минут, осуществлялся прогрев сигнализатора, после которого произошел переход в режим работы, об инициализации которого свидетельствует появление выходного постоянного напряжения 0,4 В на цифровом дисплее устройства.

Далее осуществлялась подача на сигнализатор поверочной газовой смеси СН₄ с концентрацией для первого порога (10%). По мере повышения концентрации контролируемого вещества, происходило соответствующее повышение выходного постоянного напряжения, величина которого отображалась на цифровом дисплее устройства. При достижении величины 0,7 В погас красный светодиодный индикатор предупредительной сигнализации, что свидетельствует о срабатывании первого порога сигнализатора, а именно о размыкании нормально замкнутого оптоэлектронного реле первого порога.

Необходимое напряжение для срабатывания порога сигнализатора вычисляется по формуле:

где U- значение напряжения постоянного тока на вольтметре, В;

С_Вх - содержание определенного компонента на входе сигнализатора, мг/м3 (объемная доля, %; % НКПР);

К_П - номинальный коэффициент преобразования согласно таблице 1.3 Руководства по эксплуатации² для газоанализаторов СТГ-3;

Таким образом, с использованием формулы (1), рассчитывается величина напряжения срабатывания первого порога при использовании поверочной газовой смеси СН₄ с концентрацией для первого порога (10%):

Расчетное значение (2) соответствует показаниям стенда, что свидетельствует о корректно настроенном напряжении срабатывания реле первого порога.

Далее осуществлялась подача на сигнализатор поверочной газовой смеси СН₄ с концентрацией для второго порога (20%). При достижении величины 1,3 В погас желтый светодиодный индикатор аварийной сигнализации, что указывает на срабатывание второго порога сигнализатора, а именно о размыкании нормально замкнутого оптоэлектронного реле второго порога.

Используя формулу (1), рассчитывается величина напряжения срабатывания второго порога при использовании поверочной газовой смеси СН₄ с концентрацией для второго порога (20%):

Расчетное значение (3) отличается от показаний устройства, что свидетельствует о необходимости корректировки напряжения срабатывания реле второго порога. После проведения корректировки чувствительности сигнализатора согласно Руководству по эксплуатации производителя, производилась повторная подача на сигнализатор поверочной смеси, напряжение на дисплее вольтметра 1 В, что соответствует рассчитанному значению по формуле (2). Таким образом, с использованием предложенной полезной модели, была произведена проверка исправности и настройка сигнализатора СТГ-3-СН₄.

Подписи к фигурам:

Фиг. 1 Стандартная схема стенда.

Фиг. 2 Новая схема стенда.

Фиг. 3 3D-визуализация нового стенда.

Claims (1)

1. Стенд для проведения проверки шлейфовых газосигнализаторов, конструкция и схема которого состоит из световой предупредительной индикации, обеспечивающей контроль за выходным постоянным напряжением оптоэлектронных реле сигнализаторов и состоянием световой индикации предупредительного и аварийного порогов оптоэлектронных реле сигнализаторов, цифрового вольтметра с дисплеем, токоограничивающего сопротивления, разъемов питания и подключения, отличающийся тем, что контроль исправности работы оптоэлектронных реле сигнализаторов производится одновременно с настройками параметров их срабатывания.