Устройство СТМ-30 (общая схема).

Сигнализатор горючих газов «СТМ-30» предназначен для автоматического непрерывного контроля довзрывоопасных концентраций многокомпонентных воздушных смесей горючих газов и паров.

Область применения СТМ-30: в процессе нефте- и газодобычи, на нефте- и газопроводах; на объектах газовых хозяйств, в автомобильных хозяйствах, на заправках; на промышленных предприятиях (окрасочные участки, канализация, котельные); на производствах лаков и красок; на складах ГСМ (в портах, на ж/д, нефтебазах и т.д.); на танкерах и других судах речных и морских пароходств.

Принцип действия ТХД основан на термохимическом принципе, при котором определяется тепловой эффект сгорания горючих газов и паров на каталитически активной поверхности измерительного чувствительного элемента (ИЧЭ). Для компенсации влияния температуры, давления, влажности окружающей среды ТХД содержит каталитически пассивный сравнительный чувствительный элемент (СЧЭ).

ТХД содержит плату первичного преобразователя, на которой имеются: схема включения ТХД, схема электронной регулировки тока и нормирующий усилитель. Для сигнализаторов СТМ-30-10, СТМ-30-11,СТМ-30-12, СТМ-30-13 два аналоговых выходных сигнала с ИЧЭ и СЧЭ поступают транзитом через плату клавиатуры и индикации на плату центрального процессора, который по этим сигналам рассчитывает значение концентрации. Плата преобразователя питания содержит цепи искрозащиты, преобразователь питания с выходным напряжением 5 В для питания схем сигнализатора и формирует выходной ток.

Диапазон сигнальных концентраций сигнализаторов от 5 до 50 % НКПР в условиях эксплуатации, указанных в настоящем руководстве. Диапазон сигнальных концентраций сигнализаторов СТМ-30-13 – от 0,22 до 2,2 % объемной доли в условиях, указанных в настоящем руководстве. Сигнализаторы СТМ-30-10, СТМ-30-11, СТМ-30-12 имеют два порога срабатывания сигнализации, регулируемые от 5 до 50 % НКПР. При выпуске из производства установлены следующие значения порогов:

ПОРОГ 1 – 7 % НКПР;

ПОРОГ 2 – 11 % НКПР.

Сигнализаторы СТМ-30-14, СТМ-30-15, СТМ-30-16 имеют один порог срабатывания сигнализации. При выпуске из производства установлено следующее значение порога:

ПОРОГ – 11 % НКПР.

Сигнализатор СТМ-30-13 имеет два порога срабатывания сигнализации, регулируемые от 0,22 до 2,20 % объемной доли. При выпуске из производства для сигнализаторов СТМ-30-13 установлены следующие значения порогов:

ПОРОГ 1 – 0,88 % объемной доли;

ПОРОГ 2 – 2,20 % объемной доли.

Сигнализаторы имеют унифицированный выходной токовый cигнал (4 - 20) мА по ГОСТ 26.011-80, гальванически связанный с цепью питания, ток вытекающий. Допустимое сопротивление нагрузки в цепи токового входа - не более 300 Ом, пульсации - не более 5 мВ на сопротивлении 50 Ом. Диапазон изменений значения выходного токового сигнала - от 3 до 23 мА.

Номинальная функция преобразования сигнализаторов имеет вид:

1) по токовому выходу:

I = Iо + Kn × Cвх, (1.1)

где I - выходной токовый сигнал сигнализаторов, мА;

Iо - начальный уровень выходного токового сигнала, равный 4

мА;

Свх – значение концентрации определяемого компонента на

входе сигнализатора, % НКПР (для СТМ-30-13 - обЪемная доля, %);

Kn - номинальный коэффициент преобразования согласно таблице

по индикатору для:

А = K*Cвх,

где А - показание сигнализатора, % НКПР (для СТМ-30-13 – объемная. доля, %);

К - коэффициент пропорциональности согласно таблице 1.4.

Принцип действия сигнализаторов и построение их составных частей поясняют схемы соединений, приведенные на рисунках 1.1, 1.2.

Принцип действия ТХД основан на термохимическом принципе, при котором определяется тепловой эффект сгорания горючих газов и паров на каталитически активной поверхности измерительного чувствительного элемента (ИЧЭ). Для компенсации влияния температуры, давления, влажности окружающей среды ТХД содержит каталитически пассивный сравнительный чувствительный элемент (СЧЭ). ТХД содержит плату первичного преобразователя, на которой имеются: схема включения ТХД, схема электронной регулировки тока и нормирующий усилитель. Для сигнализаторов два аналоговых выходных сигнала с ИЧЭ и СЧЭ поступают транзитом через плату клавиатуры и индикации на плату центрального процессора, который по этим сигналам рассчитывает значение концентрации. Плата преобразователя питания содержит цепи искрозащиты, преобразователь питания с выходным напряжением 5 В для питания схем сигнализатора и формирует выходной ток.

Устройство сигнализатора

Внешний вид сигнализаторов представлен на рисунке 1.3, сигнализаторов СТМ-30-11, СТМ-30-12, СТМ-30-13 с выносным датчиком - на рисунке 1.4, сигнализаторов СТМ-30-15, СТМ-30-16 с выносным датчиком – на рисунке 1.5.

На передней панели сигнализаторов, в зависимости от исполнения, расположены:

- светодиод зеленого цвета свечения ВКЛ.;

- светодиод красного цвета свечения ПОРОГ;

- винтовая крышка, под которой расположены кнопки управления режимами работы Р, В, “<”, “>” (для сигнализаторов СТМ-30-10, СТМ-30-11, СТМ-30-12, СТМ-30-13), подстроечный резистор «0» - корректировки нуля и подстроечный резистор «∠» - корректировки чувствительности (для сигнализаторов СТМ-

30-14, СТМ-30-15, СТМ-30-16). - окно жидкокристаллического индикатора (для сигнализаторов

СТМ-30-10, СТМ-30-11, СТМ-30-12, СТМ-30-13);

- бобышка для крепления проволоки при пломбировке крышки.

На задней стенке корпуса сигнализаторов и на корпусе выносных датчиков имеется кронштейн для крепления на стене. На нижней стенке корпуса сигнализаторов имеется кабельный ввод для подключения кабеля питания и выходного токового сигнала, а также для сигнализаторов СТМ-30-11, СТМ-30-12, СТМ-30-13, СТМ-30-15, СТМ-30-16 кабельный ввод для подключения выносного датчика.

На нижней стенке корпуса сигнализаторов СТМ-30-10, СТМ-30-14 и в корпусе выносных датчиков для сигнализаторов СТМ-30-11, СТМ-30-12, СТМ-30-13, СТМ-30-15, СТМ-30-16 расположен термохимический датчик, закрытый защитным фланцем.

Для защиты от несанкционированного доступа к кнопкам управления в процессе эксплуатации предусмотрена возможность пломбирования свинцовыми пломбами штатной службой потребителя защитной крышки после проведения работ по техническому обслуживанию (корректировка нулевых показаний и чувствительности, установка нового значения порога). Для продевания проволоки в конструкции предусмотрены отверстие в крышке защитной и рельефный выступ с отверстием – бобышка на передней стенке.

Сигнализатор является автоматическим, многоблочным, стационарным прибором. Сигнализатор в зависимости от исполнения состоит из следующих блоков:

– блока сигнализации и питания (БСП)

– блока обмена информации (БОИ)

– блока датчика со встроенным датчиком

– блока датчика с выносным датчиком

– блока датчика с выносным высотемпературным датчиком

– блока датчика принудительного.

В основу принципа действия сигнализатора положен термохимический метод, основанный на измерении теплового эффекта от окисления горючих газов и паров на каталитически активном элементе датчика, дальнейшем преобразовании полученного сигнала и выдачи сигнала о достижении сигнальной концентрации.