VOC超標(biāo)在線監(jiān)測預(yù)警儀器?SKA/NE-401

1.系統(tǒng)構(gòu)成

VOC超標(biāo)在線監(jiān)測預(yù)警儀器?SKA/NE-401由取樣單元、預(yù)處理單元和分析單元等組成。

• 取樣單元：由電加熱取樣探頭、電加熱取樣管線和反吹系統(tǒng)等組成。
• 預(yù)處理單元：由精細(xì)過濾器、壓縮機冷凝器、蠕動泵、采樣泵、除水罐、和流量計等組成。
• 分析單元：采用PID光離子氣體檢測報警儀,精度高，可靠性好, 維修成本較低。
• 校準(zhǔn)單元：包含標(biāo)氣瓶、標(biāo)準(zhǔn)氣體、減壓閥等

2.測量參數(shù)

   測量參數(shù)：VOCs（有機揮發(fā)性氣體總含量）

3. 系統(tǒng)組成

3.1 VOCs監(jiān)測

3.1.1 取樣和預(yù)處理單元

樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大部分顆粒物被取樣探頭中的過濾器濾除，濾除后由伴熱管線輸送到制冷系統(tǒng)冷凝除水，送至分析單元進(jìn)行分析。冷凝下來的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實現(xiàn)反吹、標(biāo)定、制冷溫度報警提示等功能，并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。

預(yù)處理系統(tǒng)中采用一級快速冷凝除水，確保氣體組分不變。采用二級精細(xì)過濾，確保氣體測量室不被污染，從而提高分析儀的使用壽命。下圖即為氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)流程圖。

圖三、氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)流路

3.1.2 VOCs氣體檢測報警儀

儀    器： VOCs氣體檢測報警儀

型    號：SKA/NE-301(VOCs)

測量原理：PID光離子檢測原理

技術(shù)指標(biāo)

NO： 0～50mg/m³（可根據(jù)買方需求定制）

精確度：±2%

線性誤差：≤±2%F.S.

零點漂移：≤±2%F.S./7D

量程漂移：≤±2%F.S./7D

響應(yīng)時間：≤30s  

其他

電源：24VDC

環(huán)境溫度限制：-10～50℃

通訊接口：4-20mA/RS485

模擬開關(guān)：2路繼電器輸出

報警方式：聲光報警

儀表特點

超大點陣LCD 液晶顯示，支持中英文界面

 智能化EC傳感器，采用本質(zhì)安全技術(shù)，可支持多氣體、多量程檢測

 免開蓋，紅外遙控器操作，單人可維護(hù)

本地報警指示，一體化聲光報警器（選配）

 測量精度高、穩(wěn)定性好

儀器具有超量程、反極性保護(hù)，能避免人為操作不當(dāng)引起的危險。

通過ATEX、UL、CSA 等認(rèn)證，具有化品質(zhì)

內(nèi)置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù)，各模塊具備強大的數(shù)字化配置和檢測功能；操作簡單、使用方便。

 豐富的用戶接口

提供豐富接口，可方便集成到各類控制和監(jiān)測系統(tǒng)?？赏ㄟ^RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網(wǎng)絡(luò)，為儀器的日常操作、維護(hù)和管理提供便利。

3.1.3 預(yù)處理系統(tǒng)

?SKA/NE-401的預(yù)處理系統(tǒng)由：

 取樣單元（探頭、過濾器、溫控器）； 

 加熱取樣管線（電加熱恒功率型120～180℃）； 

 預(yù)處理單元（取樣泵、除濕、細(xì)過濾、排水等）； 

 反吹單元（壓縮氣源、反吹氣路、控制閥等）、；

 分析單元（VOCs）；

 信號輸出（VOCs濃度、量程轉(zhuǎn)換、標(biāo)定狀態(tài)、故障狀態(tài)等）；

 其它（氣路、電路等）；

 分析儀器柜：1400×530×730MM（高*深*寬）定制

3.2系統(tǒng)注意事項

取樣點位置的選擇

1、應(yīng)該選擇在能反映工藝流體性質(zhì)和組成變化的靈敏點上，通常選擇在大于2倍直徑直管段的2分之1處。

2、應(yīng)位于工藝壓差處，構(gòu)成快速循環(huán)回路的位置

3、應(yīng)選擇樣品氣溫度、壓力、清潔度、干燥度和其他條件盡可能接近分析儀要求zui適宜位置，以便樣品預(yù)處理部件的數(shù)量減至zui少

取樣探頭

1、直通式取樣探頭：適用于含塵量極微小或無粉塵的氣體中取樣，多用于石油化工行業(yè)

2、過濾式取樣探頭：帶有過濾器的探頭，適用于含塵量高的氣體取樣，探頭濾芯為燒結(jié)金屬或陶瓷

3、減壓式取樣探頭：是將減壓閥和取樣管組合成一體，將樣品氣體先減壓再取出探頭，這種取樣探頭多用于高壓氣的取樣，防止壓力過大損壞儀表

樣氣的傳輸管路

1、管材的材質(zhì)和管徑尺寸的選擇，一般采用316不銹鋼或PTFE管路，管外徑以6mm為多

2、管接頭的選用，一般選擇不銹鋼雙卡套接頭以保證連接的密閉性，特殊環(huán)境選擇PTFE或塑料接頭

保溫和伴熱

1、電伴熱：通過纏繞在取樣管上的電伴熱給樣氣伴熱

2、蒸汽伴熱：通過取樣套管中的高溫蒸汽對樣氣進(jìn)行伴熱

氣路的切換

1、標(biāo)定、測試的切換：通過多球閥切換不同的樣氣管路，予以選擇不同測量的氣源

2、多點測量：通過多球閥切換到不同的取樣點，達(dá)到一臺儀表可測量多點樣氣

樣氣的處理

1、流量調(diào)節(jié)：使用針閥、限流閥、單向閥和浮子流量計等，使樣氣流量達(dá)到分析儀表的要求。

2、壓力調(diào)節(jié)：利用減壓閥、安全閥和背壓閥等，調(diào)節(jié)樣氣的壓力達(dá)到系統(tǒng)所需要的恒定壓力; 負(fù)壓或微正壓時應(yīng)加入真空泵，一般選擇氣動或電動真空隔膜泵和射流真空發(fā)生器。

3、溫度的調(diào)節(jié)：一般采用螺旋管或水冷方式，將高溫樣氣降至常溫。

4、除污、塵：通過過濾器將樣氣中的冷凝水和微小顆粒物過濾排出。

5、除水：利用制冷器將樣氣溫度降至露點，使樣氣中的氣態(tài)水液化并排出。

6、除油和易結(jié)晶物質(zhì)：通過油洗過濾裝貲，將樣氣中的油、萘、苯等物質(zhì)稀釋達(dá)到濾出目的

樣氣的排放

1、有毒氣體的排放：對人體有害的毒氣，可采用高位高空排放或返回取樣管道、回收裝置等

2、可燃危險氣體的排放：使用排火炬、或阻火裝置高位排放

4. 系統(tǒng)特點

• 核心儀表采用PID光離子法測量VOCs，測量精度高、可靠性好，維護(hù)成本低。
• 高溫取樣及高溫伴熱（120℃～180℃）傳輸、去塵、防結(jié)露。
• 預(yù)處理系統(tǒng)中采用快速冷凝快速除水，確保氣體組分不變。直接測量VOCS干基值，符合國標(biāo)要求。
• 系統(tǒng)機柜可全面打開，*提高系統(tǒng)維護(hù)的方便性。
• 系統(tǒng)控制

• 采用PLC可進(jìn)行校準(zhǔn)和系統(tǒng)吹掃，取樣器溫度、伴熱管溫度、冷凝器溫度均參與系統(tǒng)控制，確保系統(tǒng)處于*運行狀態(tài)。
• 系統(tǒng)也可使用各種快捷方式進(jìn)行校準(zhǔn)和系統(tǒng)吹掃等，為操作者提供方便?？旖莘椒ń档土藢Σ僮魅藛T的要求。
• 系統(tǒng)控制同時將系統(tǒng)中的各種狀態(tài)在線顯示，以便實時掌握系統(tǒng)的運行狀況

• 報警器預(yù)警預(yù)報軟件系統(tǒng)

5.1預(yù)警預(yù)報軟件系統(tǒng)

預(yù)警預(yù)報軟件系統(tǒng)主要是實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控和報警功能。主要由任務(wù)管理模塊、數(shù)據(jù)采集與通訊模塊、數(shù)據(jù)處理分析模塊、實時報警模塊、圖形顯示打印及日志記錄模塊組成，主要完成對多路數(shù)據(jù)的采集、通訊、數(shù)據(jù)分析顯示及異常數(shù)據(jù)的報警。（如下圖所示）

本系統(tǒng)能對VOCs氣體濃度進(jìn)行有效的檢測、分析和報警。程序由多文檔界面構(gòu)成，管理界面、顯示界面及數(shù)據(jù)庫日志查詢界面可自由切換。

5.2系統(tǒng)分析模塊

5.2.1數(shù)據(jù)處理分析模塊

數(shù)據(jù)處理分析模塊是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。主要功能包括實時數(shù)據(jù)展示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報警器報警/故障記錄、聯(lián)動器故障記錄、檢測器歷史曲線等數(shù)據(jù)分析展示。該模塊的主要特點是運用優(yōu)化的數(shù)學(xué)算法，快速準(zhǔn)確的對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)送人報警、顯示打印和日志模塊。

（1）實時數(shù)據(jù)展示

平臺可對VOCs監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)展示。將VOCs氣體報警探頭的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯入到統(tǒng)一平臺，統(tǒng)一管理，綜合展示安裝地點、檢測時間、設(shè)備狀態(tài)、測量值、測量物質(zhì)。（如下圖所示）

（2）歷史數(shù)據(jù)查詢

可將某個點位的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的統(tǒng)計分析，可直觀的查看在某段時間內(nèi)氣體濃度的變化狀態(tài)等，幫助采購方節(jié)約手動分析時間成本，同時還能夠幫助采購方了解基本污染狀況。 

5.2.2任務(wù)管理模塊

任務(wù)管理模塊是系統(tǒng)的核心管理模塊，主要利用操作系統(tǒng)的多任務(wù)性，實現(xiàn)程序?qū)φ麄€系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行設(shè)置和管理。包括串口設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、用戶信息及密碼設(shè)置，數(shù)據(jù)通訊的啟動、停止，邏輯關(guān)系控制，硬件端口異常診斷，報警聲音控制等功能，從而是系統(tǒng)正常、有序、穩(wěn)定的工作，保證管理人員方便對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控操作。

5.2.3數(shù)據(jù)采集與通訊模塊

數(shù)據(jù)采集與通訊模塊是數(shù)據(jù)采集與通訊模塊完成計算機和控制器之間的串口通訊，是本系統(tǒng)得以實現(xiàn)的zui重要環(huán)節(jié)。該模塊的只要作用是對設(shè)定的串口實時讀寫，按照設(shè)定的波特率進(jìn)行通訊，將采集的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)處理模塊，并寫入后臺數(shù)據(jù)庫。

5.2.4實時報警模塊

實時報警模塊實時報警模塊是能對一場情況作出快速準(zhǔn)確響應(yīng)，以聲音、圖形和日志表格形式體現(xiàn)出來具有報警的實時性，智能分析報警參數(shù)，根據(jù)氣體濃度大小區(qū)分危險級別，進(jìn)行多級報警，報警數(shù)據(jù)信息（包括報警點、時間、濃度、處理物等）能自動存儲于后臺數(shù)據(jù)庫以備查詢。 

5.2.5圖形顯示打印模塊與日志記錄模塊

圖形顯示打印模塊以準(zhǔn)確的曲線、鮮明的日志圖表顯示，并能將曲線和圖片打印出來進(jìn)行分析，具有良好的可操作性；日志記錄模塊和后臺數(shù)據(jù)庫緊密結(jié)合，將故障產(chǎn)生與排除的各參數(shù)記錄入庫，可以有選擇的備份數(shù)據(jù)以備研究。

• 現(xiàn)場安裝圖片