Техническая информация для
Устройства Контроля Загазованности и Режимов Универсального УКЗ-РУ-СО

Устройство предназначено для непрерывного автоматического контроля содержания окиси углерода СО в воздухе помещений потребителей газа,выдачи предаварийного и аварийного сигнала при превышении установленных порогов концентрации окиси углерода на внешние исполнительные устройства. Устройство относится к стационарным, непрерывного действия, со световой и звуковой сигнализацией, с двумя фиксированными порогами срабатывания, с конвекционной подачей контролируемой среды.

Устройство соответствует ГОСТ 13320-81, ГОСТ 12.2.007.0-75 и может использоваться в невзрывоопасных зонах.

Устройство может работать самостоятельно как сигнализатор, так и совместно с внешними исполнительными устройствами, в качестве которых могут быть использованы сертифицированные клапана КЗГУИ, КПЭГ, ПКН, КЗГЭМ разных размеров условного прохода, вентиляторы, лампы накаливания, диспетчерские пульты и др.

В устройстве УКЗ-РУ-СО применяется новый тип сенсора японской фирмы FIGARO. Сенсор имеет слой полупроводникового металла, элемент сенсора миниатюрный и использует импульсный метод нагрева для достижения низкого потребления мощности. Устройство имеет высокую избирательность на угарный газ вместе с улучшенной зависимостью от влажности и температуры и низкую чувствительность к спиртовым парам и различным газам. Как устройство так и применяемый в нем сенсор имеет достаточно большой срок службы до10 лет без каких либо мер профилактики.

В устройстве предусмотрено накопление общей концентрации окиси углерода до определенного предела опасного для организма человека, т.к. отравление организма человека угарным газом зависит как от концентрации СО так и от времени воздействия газа. При достижении этого предела подается напряжение сигнала аварийной ситуации на внешнее исполнительное устройство.

Характеристики:

• Напряжение питания переменного тока частотой 50(±1) Гц 220±22В.
• Потребляемая мощность не более 6 ВА.
• Пороги срабатывания устройства ''Порог 1'' 20 мг/м³, ''Порог 2'' 100 мг/м³.
• Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности срабатывания устройства ''Порог 1'' ±5 мг/м³, ''Порог 2'' ±10 мг/м³.
• Время прогрева устройства 3 мин.
• Время срабатывания устройства не более 50с.
• Время задержки выдачи электрического сигнала, по второму порогу срабатывания, на внешнее исполнительное устройство при отключении напряжения питания (для первого и четвертого варианта исполнения) 5-15с.
• Напряжение сигнала предаварийной ситуации, выдаваемое устройством, на внешние исполнительные устройства 220±22В.
• Напряжение сигнала аварийной ситуации, выдаваемое устройством на внешние исполнительные устройства:
     Вариант 1 (импульсный режим) 30-50 В,
     Вариант 2 (импульсный режим) 220±22 В,
     Вариант 3 (непрерывный режим) 220±22 (0) В,
     Вариант 4 (сухой контакт).
• Габаритные размеры устройства не более 200x80x50 мм.
• Масса устройства не более 0.6кг.

Схема устройства УКЗ-РУ-СО разработана на программируемом микропроцессоре, в функцию которого входит обработка выходного сигнала сенсора, выработка управляющих напряжений для работы сенсора, температурная компенсация и выдача сигналов звуковой, световой сигнализации, а также выдача сигналов на блоки силовых ключей.

На время прогрева сенсора в устройстве предусмотрена задержка на три минуты.

При поломке сенсора автоматически выдается световой и звуковой сигнал.

При концентрации окиси углерода на уровне 20 мг/м³ включается световая сигнализация первого порога срабатывания устройства с частотой 1Гц. Звуковой сигнал и внешнее исполнительное устройство включается с задержкой на 10 секунд, для исключения ложного срабатывания.

При увеличении концентрации окиси углерода до уровня 100 мг/м³ включается звуковая, световая сигнализация первого порога срабатывания устройства с частотой 4Гц. По мере накопления общей концентрации окиси углерода включается световая сигнализация второго порога срабатывания. Это сделано по той причине, что при отравлении угарным газом ключевым фактором является как концентрация СО так и время воздействия газа на организм человека.

1. Основные характеристики чувствительности

1.1. Чувствительность в различных газах    Рисунок 1 показывает хорошую чувствительность на СО, так как при увеличении концентрации угарного газа резко уменьшается сопротивление сенсора. В сравнении чувствительность на спирт (С2Н5ОН) очень низка, что подтверждается сравнительно плоским уклоном своей кривой чувствительности и высокой величиной сенсорного сопротивления.

Рис. 1 - Чувствительность в различных газах (Ro =Rs в 100 ppm CO)

1.2. Зависимость от температуры и влажности    Рисунок 2 показывает температурную зависимость сенсорного сопротивления. В устройстве предусмотрена температурная компенсация, которая исключает зависимость сенсорного сопротивления от температуры.

Рис. 2 - зависимость от температуры

Рисунок 3 показывает зависимость сенсорного сопротивления от влажности при 20оС.

Рис. 3 - зависимость от влажности при 20оС

1.3. Начальное действие    Рисунок 4 показывает начальное действие сенсорного сопротивления после включения устройства в сеть. После возбуждения сенсорное сопротивление достигает своей конечной величины менее чем за одну минуту. В устройстве предусмотрена аварийная цепь задержки на 3 минуты.

Рис. 4 - начальное действие

2. Надежность

2.1. Тест на газы    Рисунок 5 показывает результаты испытания устройства в различных газах. Тест проводился помещением устройства в каждом газе (начиная с СО 100 ppm) на два часа, затем оно помещалось в чистом воздухе на один час. Эта процедура повторялась для полной области газов показанных на рисунке. Поскольку устройство подвергалось в каждых газах теста последовательно наблюдался эффект предшествующего газа теста, который влияет на последующие тесты в короткий период времени. Тем не менее, несмотря на остаточные краткосрочные эффекты таких газов, устройство менее чувствительно на каждый газ теста по сравнению с СО 100 ppm.

Рис. 5 - Чувствительность на различные газы

2.2. Долгосрочная устойчивость    Рисунок 6 показывает незначительное изменение сенсорного сопротивления в течении длительного времени, что предполагает невмешательство в работу устройства в течении данного времени.

Рис. 6 - устойчивость в длительном времени

2.3. Устойчивость к коррозии    На рисунке 7 показана устойчивость устройств к коррозии. Устройства были помещены в газовую смесь из 100 ppm Н2О, 20 ppm Cl2 и 200 ppm NO2 на три недели и воздушным обменом 5 раз за час. По сравнению с образцами, не подлежавшим этим коррозионным газам, образцы, прошедшие тест, свои характеристики изменили незначительно, чем можно пренебречь.

Рис. 7 - устойчивость к коррозии

2.4. Устойчивость к изменению температуры транспортировки и хранения    Чтобы показать способность устройств противостоять высоким и низким температурам транспортировки и хранения образцы в упаковке были помещены в камеру с температурой +70 оС на 24 часа, затем выдержаны в течение 1 часа при комнатной температуре, и -40оС в течение 3 часов и затем выдержаны в течение 3 часов. По сравнению с образцами, не подлежавшими этим экстремальным температурам, образцы прошедшие тест, свои характеристики практически не изменили.

Рис. 8 - устойчивость к температурам транспортировки и хранения

2.5. Устойчивость к изменению температуры и влажности    Устройства были подвергнуты десяти циклам. 1 час при 0оС и 80% влажности и 15 минут при 490С и 40% влажности. Испытания показали незначительное влияние температурных перепадов на устройства.

Рис. 9 - устойчивость к изменению температуры и влажности