可燃气体探头测试烟箱（Combustiblegasdetectortesttunnels）用于可燃性气体探测仪报警动作值试验、高温试验、低温试验、恒定温湿试验等。

二、示意图

可燃性气体探测仪试验设备示意图

三、系统构成

本系统由一套控制器、一套计算机、一个控制柜和四台测试仪表构成。现场信号接入端子排，计算机、仪表、控制器安装于控制柜中。

1、由计算机设定实验参数并下传给控制器执行，控制器通过监测温湿度检测仪、风速探测仪、气体浓度分析仪检测测试箱的各项指标，控制各种阀门、蒸发器、加热器、通风机等完成一系列的测试工作。

2、计算机同时收集各类检测数据，显示测试箱温度、湿度、气体浓度等实时数据，生成曲线，并在探头报警时记录相关数据，实验完成形成报表。

四、电气原理图

五、设计技术参数序号项目名称技术参数

1闭环风流桶内部总容积1.1m3，横截面积0.4×0.4m，长度2.4m，厚度1.5mm

2通风机风速范围0~6.5m/s，连续可调

3加热器表面温度℃，35~75℃连续可调，升温速率≤1℃/min

4蒸发器温度控制范围0~40℃，连续可调，降温速率≤1℃/min

5加湿器湿度可控制范围90~95%RH，加湿速率≤5%RH/min

6气体浓度分析仪按体积分数

1．甲烷：0~5%

2．丙烷：0~3%

3．氢气：0~4%

4．一氧化碳：0~0.1%

7温度测量仪误差±0.5℃，分辨率≤0.1℃

8湿度测量仪误差±0.5%RH，分辨率≤0.1%RH

9风速测量仪测量范围0.2~10m/s，测量误差≤±5%

六、关键部件选型

序号项目名称技术参数

1主控制器及输入输出设备选用工业级控制器PLC及相应显示设备、输入设备

2闭环风流桶内壁采用1.5mm不锈钢板制作，分析气体流动阻力，设计合理的导流结构，结合各个阀门、测量接口、加热制冷组件等，设计整个气流循环结构。同时保证气密性、保温性及外观大方。

3通风机通风机选型需满足以下基本要求

1.风速0~6.5m/s可调，风口尺寸0.4m×0.4m，风道长度6m，风道密闭循环(气体流量0~m3/h)

2.耐高温75℃，低温-40℃，最大空气湿度95%RH

3.防爆

4.风压需根据闭环风流桶设计仿真确定，类型可选轴流风机、离心式风机、涡流式风机等，其主要区别在于价格及风压不同。

4风速传感器变送器风速变送器需满足以下基本要求

1.测量范围0.2m/s~10m/s，误差5%

2.耐高温75℃，低温-40℃，最大空气湿度95%RH

3.防爆

4.输出信号为标准信号（电压、电流、或）

5温度变送器温度变送器需满足以下指标

1.防爆

2.温度范围:-40~75℃

3.误差：0.5℃

4.分辨率0.1℃

6湿度变送器湿度变送器需满足以下指标

1.防爆

2.湿度范围:90~95%RH

3.误差0.5%RH，分辨率0.1%RH

7加热器比较容易定制，根据国家标准，可选用V9KW一组。加温控开关控，控制不超过℃。

8蒸发器及制冷机组因蒸发器需耐高湿环境，可定制不锈钢翅片式蒸发器。制冷机组采用单级压缩机制冷，最低温度-45℃即可满足要求。

9加湿器采用成熟的工业超声波加湿器即可。

10气体浓度分析仪做为气体浓度标定设备，该浓度测量仪需耐高低温、耐高湿环境。该测量仪可与其他测试环节所用测量仪通用互换。

七、GB.2中用到的关键指标

序号项目名称技术参数

16.6报警动作值风速：0.8m/s±0.2m/s

6m/s±0.5m/s

26.19高温试验风速：0.8m/s±0.2m/s

温度：70℃±2℃

55℃±2℃

36.20低温试验风速：0.8m/s±0.2m/s

温度：-40℃±2℃

0℃±2℃

46.21恒定温湿试验风速：0.8m/s±0.2m/s

温度：40℃±2℃

湿度：93+2-3%RH

八、试验要求解释

序号标准描述

15.1.3报警动作值

5.1.3.1在本部分规定的所有试验项目中，探测器的报警动作值不应低于1%LEL。

5.1.3.2探测器的报警动作值与报警设定值之差不应超过±3%LEL。

25.1.5响应时间

具有可燃气体浓度显示功能的探测器，显示值达到真实值的90%时的响应时间（tx）不应超过30s。不具有可燃气体浓度显示功能的探测器，其报警响应时间不应超过30s。

35.1.7方位（吸入式探测器除外）

分别在X、Y、Z三个相互垂直的轴线上每旋转45o测探测器的报警动作值，探测器的报警动作值与报警设定值之差不应超过±5%LEL。

45.1.11电压波动

探测器的供电电压为额定供电电压的±15%，其报警动作值与报警设定值之差不应超过±3%LEL。

55.1.15探测器应能耐受表2所规定的气候环境条件下的各项试验，试验期间及试验后应满足下述要求：

a)试验期间，探测器不应发出报警信号或故障信号；

b)试验后，探测器应无破坏涂覆和腐蚀现象，其报警动作值与报警设定值之差不应超过±10%LEL。

表2

试验名称试验参数试验条件工作状态

室内使用室外使用

高温试验温度/℃正常监视状态

持续时间/h22

低温试验温度/℃0-40正常监视状态

持续时间/h22

恒定湿热试验温度/℃正常监视状态

相对温度/%

持续时间/h22

九、试验方法解释

序号标准描述

16.1.3如在有关条文中没有说明，则各项试验均在下述大气条件下进行：

温度：15℃～35℃；

湿度：30%RH～70%RH之间的某一恒定值±10%RH；

大气压力：86kPa～kPa。

26.1.6试验气体配气精度

配制试验气体所用的可燃气体纯度应不低于99.5%，配制试验气体所用空气应为不含灰尘，油质的新鲜空气，配气湿度应符合正常湿度条件，配气误差应不大于报警设定值的±2%。

36.4报警动作值试验

6.4.1目的

检查探测器报警设定值的准确度。

6.4.2要求

探测器的报警动作值应满足5.1.3条规定。

6.4.3方法

6.4.3.1将探测器按正常工作状态要求安装于试验箱中，接通电源，使探测器处于正常监视状态20min。

6.4.3.2启动通风机，使试验箱内气流速度稳定在0.8m/s±0.2m/s，再以不大于1%LEL/min的速率增加试验气体浓度，直至探测器发出报警信号，测量探测器的报警动作值。

46.5方位试验

6.5.1目的

检验探测器方位对报警动作值的影响。

6.5.2要求

探测器方位性能应满足5.1.7条规定。

6.5.3方法

6.5.3.1将探测器按正常工作状态要求安装于试验箱中，按通电源，使探测器处于正常监视状态20min。

6.5.3.2启动通风机，使试验箱内的气流速度稳定在0.8m/s±0.2m/s，再以不大于1%LEL/min的速率增加试验气体浓度直至探测器发出报警信号，测量探测器在Z轴线上方位0o的报警动作值。以后每旋转45o方位进行一次试验，测量Z轴线上每个方位的报警动作值。

6.5.3.3分别测量Y、X轴线上各个方位的报警动作值，如果在Y、X轴线上探测器的外部结构和内部部件结构对气流速度无影响时，可不进行Y、X轴的试验。

56.8电压波动试验

6.8.1目的

检验探测器对电网电压波动的适应能力。

6.8.2要求

探测器的性能应满足5.1.11条要求。

6.8.3方法

将探测器供电电压调至85%额定工作电压，并稳定20min，按6.4.3条方法测量探测器的报警动作值。然后将试验箱内的可燃气体排除，使探测器恢复到正常监视状态，将探测器供电电压调至%额定工作电压，并稳定20min，再按6.4.3条方法测量探测器的报警动作值。

66.10响应时间试验

6.10.1目的

检验探测器的响应时间。

6.10.2要求

探测器的响应时间应满足5.1.5条要求。

6.10.3方法

6.10.3.1将探测器接通电源使其处于正常监视状态20min。

6.10.3.2对于具有可燃气体浓度显示功能的探测器，调节进入气体稀释器的可燃气体和洁净空气的流量，配制出流量为mL/min，浓度为探测器满量程的60%的试验气体，并经检验罩将配制好的试验气体输送到探测器的传感元件上，同时启动计时装置，待探测器显示到真实值的90%时，停止计时，记录探测器的响应时间（t90）。

6.10.3.3对于不具有可燃气体浓度显示功能的探测器，调节进入气体稀释器的可燃气体和洁净空气的流量，配制出流量为mL/min，浓度为探测器报警动作值的1.6倍的试验气体，并经检验罩将配制好的试验气体输送到探测器的传感元件上，同时启动计时装置，待探测器发出报警信号时，停止计时，记录探测器的报警响应时间。

76.17高温试验

6.17.1目的

检验探测器在高温环境条件下工作时性能的稳定性。

6.17.2要求

探测器在高温环境条件下的性能应满足5.1.15条要求。

6.17.3方法

6.17.3.1将探测器按正常工作状态安装于试验箱内，接通电源，使探测器处于正常监视状态20min。

6.17.3.2启动通风机，使试验箱内气流速度稳定在0.8m/s±0.2m/s，以不大于1℃/min的升温速率使试验箱内湿度升至70℃±2℃（适用于室外使用型探测器）稳定2h或55℃±2℃（适用室内使用型探测器）稳定2h。

6.17.3.3按6.4.3条方法测量探测器的报警动作值。

86.18低温试验

6.18.1目的

检验探测器在低温环境条件下工作时性能的稳定性。

6.18.2要求

探测器在低温环境条件下的性能应满足5.1.15条要求。

6.18.3方法

6.18.3.1将探测器按正常工作状态安装于试验箱内，接通电源，使探测器处于正常监视状态20min。

6.18.3.2启动通风机，使试验箱内气流速度稳定在0.8m/s±0.2m/s，以不大于1℃/min的降温速率使试验箱内湿度降至-40℃±2℃并保持2h（适用于室外使用型探测器）或0℃±2℃并保持2h（适用室内使用型探测器）

6.18.3.3按6.4.3条方法测量探测器的报警动作值。

96.19恒定湿热试验

6.19.1目的

检验探测器在恒定湿热条件下工作时性能的稳定性。

6.19.2要求

探测器在恒定湿热条件下工作时性能应满足5.1.15条要求。

6.19.3方法

6.19.3.1将探测器按正常工作状态安装于试验箱内，接通电源，使探测器处于正常监视状态20min。

6.19.3.2启动通风机，使试验箱内气流速度稳定在0.8m/s±0.2m/s，以不大于1℃/min的升温速率使试验箱内温度升至40℃±2℃，然后以不大于5%RH/min的速率将试验箱内的湿度增至93%RH，并稳定2h。

6.19.3.3按6.4.3条方法测量探测器的报警动作值。

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