Ремонтная документация на газоанализатор ФП-12
1 Ремонтная документация на газоанализатор ФП-12 редакция от
2 Содержание ФП-12 СОДЕРЖАНИЕ. 2 ВВЕДЕНИЕ. 3 ФП ПЛАТА ОБРАБОТКИ ФП БЛОК СИГНАЛИЗАЦИИ ФП11.2 (ПЛАТА СИГНАЛИЗАЦИИ). 8 БЛОК НАСОСА ФП12 (ПЛАТА УПРАВЛЕНИЯ). 9 ПРИНЦИП РАБОТЫ. 11 НЕИСПРАВНОСТИ
3 Введение Газоанализатор ФП12 — взрывозащищенный, высокочувствительный, портативный прибор со встроенным микронасосом, со световой и звуковой сигнализацией превышения порогов концентрации газа. По требованию заказчика калибровка газоанализаторов производится на один из горючих газов — метан (CH 4 ), пропан (C 3 H 8 ) либо водород (H 2 ). В данном руководстве приводится электрическая принципиальная схема прибора, перечни элементов, сборочные чертежи. Электрическая схема взрывозащиты (блок питания) не приводиться в данной документации по причине невозможности ее ремонта. При выходе из строя блока взрывозащиты его необходимо заменить. 3
4 ФП12 Рисунок 1. Схема соединений блоков ФП-12. Таблица 1. Перечень блоков ФП-12. А1 Блок сигнализации А2* Блок питания* А3 Плата обработки А4 Плата управления (блок насоса) * Схема блока питания не приводится в связи с невозможностью ремонта блока взрывозащиты, входящего в его состав. В блоке питания установлены аккумуляторы Yuntong 4/5A Ni-Mh 1800 mah. 4
5 Плата обработки ФП12 Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная платы обработки ФП-12. 5
6 Таблица 2. Перечень элементов к схеме электрической принципиальной платы обработки ФП-12. Конденсаторы SB1, SB2 Кнопка SWT2 C1 МЧ1206 Н90 50В 1,0 мкф VD1 Светодиод KA-3528IT C2 MKT B 0,1мкФ C3, C4 FT-SMD 16V 4,7мкФ Транзисторы Микросхемы VT1 IRLML2402 VT2 КТ3129Б9 DA1 MCP601-I/SN VT3 IRLML2402 DA2 TPS77501D DD1 PIC I/SO XP1 Вилка PLS-5-R DD2 ATMEL 93C46 HG1 ЖКИ C140TN1RP3 XS1 Розетка PBS-5-R XS2 Розетка PBS-6-R Резисторы R1 SMD G ком ±1% R2 SMD G Ом ±5% R3 SMD G1206 2,4 ком ±5% R4, R5 SMD G ком ±1% R6 SMD G Ом ±5% R7 SMD G ком ±1% R8-R10 SMD G ком ±5% R11 SMD G ком ±1% R12 SMD G ком ±5% R13 SMD G1206 1,2 ком ±5% R14 SMD G Ом ±5% R15 SMD G Ом ±5% R16 SMD G ком ±5% R17 SMD G1206 1,5 ком ±5% R18 SMD G1206 1,0 ком ±5% R19 SMD G1206 4,7 ком ±5%, подбор R20 SMD G1206 4,7 ком ±5% R21, R22 SMD G Ом ±5% R23 SMD G ком ±5% 6
7 Рисунок 3. Сборочный чертеж платы обработки ФП-12. Сторона монтажа. 7
8 Блок сигнализации ФП11.2 (плата сигнализации) Рисунок 4. Схема электрическая принципиальная платы сигнализации ФП-12. Таблица 3. Перечень элементов к схеме электрической принципиальной платы сигнализации ФП-12. BA1 Звукоизлучатель ЗП-18 XP1 XS1 Вилка ПР Розетка PBS-5 Рисунок 5. Вилка ПР Вилка ПР изготавливается из вилки РС4ТВ. 8
9 Блок насоса ФП12 (плата управления) Рисунок 6. Схема электрическая принципиальная блока насоса ФП-12. Таблица 4. Перечень элементов к схеме электрической принципиальной блока насоса ФП-12. M1 Электродвигатель ДП-22-0,08-2-У1.1 U=1,5В Транзисторы A1 Плата управления VT1 КТ3130Б9 VT2 IRLML2402 B1 Сенсор газочувствительный полупроводниковый ПГС-1Ex XP1 Вилка PLS-6-R C1 МЧ1206 Н90 50В 1,0 мкф DA1 AN6651 Резисторы R1 502-Q SMD G ком ±5% R2 502-Q SMD G1206 2,2 Ом ±5% R3 502-Q SMD G Ом ±5% R4 502-Q SMD G ком ±5% R5 502-Q SMD G Ом ±5% 9
10 Рисунок 7. Сборочный чертеж платы управления ФП-12. Сторона монтажа. Рисунок 8. Сборочный чертеж платы управления ФП-12. Сторона пайки. 10
11 Принцип работы Включение прибора осуществляется нажатием кнопки SB1. При этом открывается транзистор VT2 и подает положительный потенциал на затворы транзисторов VT1 и VT3. Транзистор VT3 открывается и соединяет «землю» блока обработки с «землей» блока искрозащиты. Транзистор VT1 обеспечивает прохождение сигнала контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, который поступает на усилитель, собранный на микросхеме DA1. Усиленный и скомпенсированный сигнал далее подается на вход микроконтроллера DD1. Микроконтроллер DD1 в течение 3 секунд опрашивает состояние кнопки SB1 по линии «KEY_P» и в случае длинного нажатия подает логический ноль по линии «POWER» на базу транзистора VT2, таким образом, шунтируя кнопку SB1. Прибор остается во включенном состоянии после отпускания кнопки SB1. Для отключения прибора микроконтроллер подает логическую единицу на базу транзистора VT2. При разомкнутой кнопке SB1, транзисторы VT1 и VT3 закрываются. Связь «земли» блока обработки с «землей» блока искрозащиты разрывается и прибор выключается. Микросхема DA2 стабилизирует напряжение питания сенсора B1, которое задается резистором R17 и парой резисторов R18, R19. Сопротивление составного резистора: Rc= R18*R19/(R18+R19). Выходное напряжение стабилизатора: USENS=1.2*(R17+Rc)/Rc. Отключение питания сенсора осуществляется подачей высокого уровня на вход «EN» микросхемы DA2. Сигнал сенсора «SENS» поступает на вход микроконтроллера DD1 (вывод 2 и 1) и измеряется дифференциально относительно вывода «FB» микросхемы DA2 (1.2В). Кроме этого при включении прибора на короткое время подается логическая единица с вывода 27 микроконтроллера DD1 через резистор R19 на вход «FB» микросхемы DA2. Это обеспечивает ступенчатую подачу питающего напряжения на сенсор B1. На микросхеме DA1 блока насоса собрана схема стабилизации скорости вращения двигателя микронасоса М1. Включение микронасоса осуществляется подачей высокого уровня на затвор транзистора VT2. Микросхема DD2 — энергонезависимая память (EEPROM) в которой хранится информация о настройке прибора на газовоздушную смесь. Связь микропроцессора с EEPROM осуществляется по трехпроводной последовательной шине (выводы CLK, DI, DO). Микроконтроллер DD1 управляет светодиодом VD1 и, через разъем XS1 по линии «OSC» звукоизлучателем. Модуль аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера DD1 выполнен на интегрирующем конденсаторе C2, на котором в моменты измерения аналоговых сигналов наблюдаются пилообразные импульсы с размахом от нуля до величины измеряемого сигнала. Цифровая информация передается из микроконтроллера DD1 в жидкокристаллический индикатор HG1 по трехпроводной шине DI (данные), CLK (строб), WR (перезапись). На вход M индикатора подается частота возбуждения (
130Гц). Разъем XP1 служит для программирования микроконтроллера на стадии изготовления и для связи с отладочным стендом (адаптер TecAd ) при настройке прибора. Кнопка SB2 предназначена для управления прибором при настройке и выключения прибора. После включения прибора считывается и проверяется на корректность информация из EEPROM, калибруется АЦП, включается питание сенсора и в течение короткого времени происходит его прогрев. Затем включается микронасос, и прибор переходит в рабочий режим. В рабочем режиме периодически измеряется сигнал датчика, рассчитывается концентрация газа с учетом информации из EEPROM и выводится на индикатор. Рассчиты- 11
12 ваются состояния светодиода и звукоизлучателя, и осуществляется управление ими. Измеряется напряжение аккумуляторной батареи и сравнивается с пороговым значением. Если напряжение батареи ниже 4.1В на индикатор выводится символ батареи, отключается питание микронасоса и сенсора. При дальнейшем разряде и снижении напряжения батареи ниже 3.9В прибор автоматически отключается. Сигнал датчика проверяется на предмет выхода его за пределы допустимых значений для определения обрыва и короткого замыкания сенсора. При превышении концентрацией верхнего предела индикации на индикатор выводится символ «>», отключается питание микронасоса и сенсора. Неисправности В случае возникновения неисправности, не связанной с нормальной работой прибора, на индикаторе отображается символ «А» и номер неисправности: 01 — Неисправность АЦП. Возможна неисправность в цепи конденсатора C Переполнение АЦП. Возможна неисправность в цепи элементов C2, DA Ошибка чтения из EEPROM. Возможна неисправность в цепи элемента DD2. 20 Отсутствует настройка прибора или сбой информации в EEPROM. Необходимо произвести настройку прибора на газовоздушную смесь Неисправность сенсора. Обрыв или короткое замыкание сенсора, неисправность DA Перегрузка сенсора H 2. На сенсор подана слишком большая концентрация водорода либо неисправность сенсора. При возникновении нескольких неисправностей одновременно, их номера суммируются. Например неисправность с номером 32 следует рассматривать как сумму трех неисправностей с номерами 20, 10 и 02. Характерные неисправности и методы их устранения 1. Аккумуляторная батарея не берет заряда. Данная неисправность может появляться при длительном хранении прибора с разряженными аккумуляторами. При этом окисляются как сами аккумуляторы, так и контакты блока искрозащиты, контактные пружины отсека питания. Все окисленные поверхности зачищаются мелкозернистой наждачной бумагой и промываются спиртом. Все 4 аккумулятора заменяются новыми, оставшиеся отбираются по остаточному напряжению. При Uост 1.00В аккумуляторы должны быть забракованы, остальные, после нескольких циклов тренировки, могут быть повторно использованы при ремонте. Процесс тренировки включает быстрый заряд током 1,5-2А до повышения температуры корпуса аккумулятора на 10-15ºС. Далее, не ранее чем через 24 часа, провести разряд током 0,2-0,4А до установления ЭДС 1,05-1,1В. После этого зарядить номинальным током 200±20мА в течение часов. Для определения тока саморазряда выдержать в отключенном состоянии в течение 5-10 суток и замерить ЭДС. Аккумуляторы, у которых ЭДС выше 1,24В пригодны к дальнейшей эксплуатации без ограничений. Остальные бракуются. 12
13 2. Показания прибора сильно занижены. Возможны два варианта потеря чувствительности сенсора или низкая производительность микронасоса. 2.1 Оценить производительность микронасоса можно косвенным методом. Вольтметр со шкалой 0 2В подключить параллельно двигателю и закрыть входное отверстие насоса. При этом напряжение должно увеличиться минимум на 300мВ. Это будет свидетельствовать о герметичности впускного клапана насоса и о достаточной производительности. В противном случае микронасос разобрать и, удалив датчики из камеры, промыть спиртом, продуть компрессором до полного высыхания спирта. Только после этого можно устанавливать датчики обратно. 2.2 Проверка чувствительности сенсора. Вольтметр со шкалой 0 2В подключить параллельно сенсору, замерить напряжение. Подать воздушно-метановую смесь с концентрацией 2,4-2,6% (для приборов настроенных на пропан или водород подать соответствующие смеси). При этом напряжение должно увеличиться не менее чем на 60мВ. В противном случае сенсор заменяется. 3. Показания прибора постоянно повышаются. При подаче поверочной газовоздушной смеси (ПГС), показания прибора безостановочно плавно повышаются, выходя за верхний предел допустимой погрешности. Это следствие негерметичности выпускного клапана микронасоса. Повторите действия п.2.1, но в этом случае следует закрывать выходное отверстие. 4. Не работает микронасос. 4.1 Заклиненный двигатель ремонту не подлежит, только замена. При установке нового двигателя надо избегать перекосов и пережатия крепежных винтов. Сборка производится при включенном двигателе с одновременным контролем потребляемого тока по минимальной величине (не более 50мА). 4.2 При исправном микронасосе следует проверить схему управления. Возможен выход из строя микросхемы AN6651. Все остальные встречающиеся неисправности возникают, как правило, из-за нарушения паек элементов или вследствие механических повреждений прибора в процессе эксплуатации. 13
14 Порядок замены микронасоса с электродвигателем на электромагнитных микрокомпресорах в приборах ФП11.2к. 1. Отключить микронасос М1. 2. Удалить элементы R33, R34, C5, DA4. 3. Подключить вывод «+VCC» микрокомпрессора к точке X5. 4. Подключить вывод «GND» микрокомпрессора к стоку VT7 (вывод 3DA4). 5. При установке микрокомпрессора обратить внимание на наличие изоляции между корпусом микрокомпресора и платой обработки прибора. 1
15 Плата обработки ПРО CБ Плата микрокомпрессора 2
Источник
Паспорт. Течеискатель-сигнализатор ФП 12
2 Технические данные
3 Комплект поставки
4 Устройство и обеспечение взрывозащищенности
5 Маркирование и пломбирование
6 Тара и упаковка
7 Общие указания
8 Указания мер безопасности
9 Порядок работы, обеспечение взрывозащищенности при эксплуатации
10 Характерные неисправности
11 Техническое обслуживание
12 Методика поверки
13 Правила хранения
15 Свидетельство о приемке
16 Свидетельство о первичной поверке
17 Гарантии изготовителя
Настоящий паспорт (ПС), объединенный с техническим описанием, инструкцией по эксплуатации и методикой поверки предназначен для ознакомления с течеискателем-сигнализатором ФП12 (далее — ФП12) – портативным высокочувствительным прибором со встроенным микронасосом. Паспорт содержит описание устройства и принципа действия ФП 12, а также технические характеристики и сведения, необходимые для обеспечения его правильной эксплуатации.
1.1 ФП 12 предназначен для обнаружения утечек метана (СН4) и пропана (С3Н8) и выдачи световой и звуковой сигнализации при превышении установленных пороговых значений объемной доли газов.
1.2 Область применения ФП12 — производственные помещения (ГРП, ГНС, котельные и тд.), подвалы, колодцы и другие газовые объекты, а также газопроводы высокого, среднего и низкого давления, в том числе и подземные газопроводы при проведении регламентных, ремонтно-восстановительных работ.
1.3 Вид климатического исполнения ФП 12 УХЛ 3.1** по ГОСТ 15150, но для температуры от минус 20 до плюс 50 °С.
1.4 По устойчивости к воздействию механических факторов ФП 12 относится к группе L3 по ГОСТ 12997.
1.5 Электрическое питание автономное – аккумуляторные батареи типа 4/5 А Ni-MH 1800 MAH.
1.6 ФП 12 соответствует требованиям ГОСТ 30852.0 (ГОСТ Р 51330.0), ГОСТ 30852.1 (ГОСТ Р 51330.1), ГОСТ 30852.10 (ГОСТ Р 51330.10) имеет маркировку взрывозащиты ”1Ех[ib]dIICТ5 X” и предназначен для эксплуатации во взрывоопасных зонах согласно гл.7.3 ПУЭ «Правила устройства электроустановок» и другим документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
2 Технические данные
Технические данные и основные параметры ФП 12 приведены в таблице 1
Габаритные размеры, мм, не более (без штанги заборной)
Масса, г, не более (без штанги заборной)
Напряжение питания, В
Порог чувствительности в режиме течеискания, объемная доля, %,
по пропану (С3Н8)
Порог срабатывания сигнализации и пределы основной абсолютной погрешности, объемная доля, %,
Время установления рабочего режима, с, не более
Максимальная потребляемая мощность, ВА,
Время срабатывания сигнализации, с, не более
Номинальная производительность микронасоса, л/мин, не менее
Время работы без подзарядки аккумуляторной батареи, ч, не менее
Напряжение холостого хода аккумуляторной батареи, В, не более
Ток короткого замыкания аккумуляторной батареи, А, не более
2.2 Средняя наработка на отказ не менее 30000 ч.
2.3 Средний срок службы не менее 10 лет.
2.4 Степень защиты по ГОСТ 14254 (МЭК 529) оболочки электронного блока IP20.
2.5 Степень защиты по ГОСТ 14254 (МЭК 529) для аккумуляторного блока IP54 (категория 2).
3 Комплект поставки
3.1 Состав комплекта поставки ФП 12 приведен в таблице 2.
Источник