Systemy monitoringu i analizy gazów oraz par są instalowane w celu ostrzegania przed ulatnianiem się łatwopalnych substancji, monitoringu koncentracji toksycznych gazów w miejscach pracy czy kontroli procesów produkcyjnych. Oferowany przez CES szeroki zakres głowic pomiarowych oraz paneli sterujących pozwala na tworzenie rozbudowanych systemów realizujących tego typu zadania. Zintegrowane Systemy Pomiarowe firmy CES poddawane są rygorystycznej kontroli jakości odpowiadającej normom ISO 9001: 2000, a kontrola produkcji utrzymywana jest na poziomie Europejskich Dyrektyw 94/9/EC (ATEX).

Najistotniejszą częścią integralnych systemów CES do pomiaru stężeń gazów łatwopalnych, toksycznych oraz tlenu w instalacjach zamkniętych lub w powietrzu są panele sterujące z serii ET. W przypadku instalacji zamkniętych, pomiar stężenia wykonywany jest okresowo w zależności od potrzeb. Interwał między poszczególnymi pomiarami można ustawić od 10 minut do 8 godzin. W przypadku systemu zaprojektowanego do ciągłego monitoringu obecności gazów i tlenu w powietrzu, pomiar wykonywany jest na bieżąco, a system reaguje tylko przy przekroczeniu ustawionych wcześniej poziomów alarmowych.

Panel sterujący detektora gazów ET-8D (A)

Przykładowy schemat czterokanałowego systemu monitoringu powietrza w dwóch strefach

Panele ET – właściwości

Panele z serii ET posiadają programowalne wyjścia i wejścia, co pozwala na sterowanie zewnętrznymi urządzeniami ostrzegawczymi lub wykonawczymi. Wszystkie panele mają możliwość komunikacji z komputerem PC lub z zewnętrznym sterownikiem PLC. W przypadku, gdy nie ma takiej potrzeby, wyniki pomiaru można odczytać z wyświetlacza LCD będącego w standardowym wyposażeniu. Dostępne są różnorodne wersje urządzeń, do montażu na ścianie, listwie DIN, w otworach i w szafach 19” Rack. Panele występują również w wariantach o różnym napięciu zasilania, w zależności od potrzeb: 230 V (85-264 V AC, 120-340 V DC) lub 24 V DC. Stopniowanie cech w typoszeregu pozwala na łatwy wybór panelu, który odpowiednio spełnia wymagania danej aplikacji oraz pozwala zoptymalizować koszty systemu. Panele sterujące serii ET w pełni współpracują ze wszystkimi głowicami pomiarowymi tego samego producenta (a także oferowanymi przez innych dostawców), a ponadto, w połączeniu z nimi, w pełni odpowiadają normom EN61779 i EN45544 dotyczącym systemów detekcji gazów, jak również Europejskim Dyrektywom 94/9/EC (ATEX), 89/336/EEC (EMC) i 73/23/(LVD).

Głowica pomiarowa serii Sens

Głowica pomiarowa serii ExSens

Głowice pomiarowe

Głowice pomiarowe Sens, ExSens, Sens-I oraz ExSens-I, przeznaczone do wykonywania pomiarów stężenia tlenu oraz gazów toksycznych i wybuchowych, zostały zaprojektowane zgodnie z międzynarodowymi standardami. Urządzenia bazują na nowoczesnych metodach pomiarowych opartych o: spalanie katalityczne, elektrochemię, półprzewodniki oraz absorpcję w podczerwieni. Dzięki temu mogą być wykorzystywane w bardzo wielu zastosowaniach, jak np.:
• pomiar łatwopalnych gazów,
• monitoring koncentracji gazów toksycznych w miejscach pracy,
• wykrywanie wycieków gazów,
• monitoring zawartości tlenu.

Dzięki modularnej konstrukcji głowic, elementy wyposażenia i części zapasowe są wzajemnie zamienne, co ułatwia obsługę głowic oraz redukuje koszty z tym zawiązane. Sygnałem wyjściowym głowic ExSens i Sens jest sygnał liniowy prądowy 4-20 mA. Transmitery z tych serii są często stosowane w przypadku modernizacji istniejącego systemu, gdzie należy uniknąć wydatków związanych z wymianą przewodów, albo gdzie wymagana jest synchronizacja kilku konwencjonalnych systemów sterujących. Cyfrowe transmitery z serii Sens-I i ExSens-I oprócz standardowego wyjścia liniowego prądowego
4-20 mA posiadają także interfejs cyfrowy RS-485, co w połączeniu z różnymi panelami sterującymi z serii ET daje szereg korzyści, jak choćby dostępność wygodnych opcji przy konfiguracji i monitoringu pracy. Dane techniczne głowic dedykowanych do układów pomiarowych zestawiono w tabeli 2. Stosowanie głowic pomiarowych serii Sens i Sens-I zalecane jest w normalnych warunkach przemysłowych i w strefach zagrożenia wybuchem drugiego stopnia. Głowice pomiarowe serii ExSens i ExSens-I są odpowiednie do stosowania w strefach zagrożenia wybuchem pierwszego i drugiego stopnia.

Zintegrowane Systemy Pomiarowe serii IMC

Zintegrowane Systemy Pomiarowe (IMC) są stosowane przy monitoringu stężenia gazu w procesach „zamkniętych” (izolowanych), w strefach trudnodostępnych, bądź całkowicie niedostępnych. IMC jest umieszczony w kompaktowej obudowie i stanowi kombinację wszystkich niezbędnych elementów – od poboru próbki badanego gazu i głowicy pomiarowej, do komponentów przetwarzających wszystkie sygnały. Modularna konstrukcja systemu pozwala na łatwe dostosowanie go do różnych zastosowań, takich jak np. pomiar gazu z wysypisk czy z oczyszczalni ścieków. Zintegrowany System Pomiarowy IMC może współpracować ze wszystkimi głowicami pomiarowymi serii ExSens (-I) oraz Sens (-I).

Zintegrowany system pomiarowy IMC 4DA

System IMC obejmuje zarówno głowice pomiarowe, układ pobierania oraz przygotowywania próbek badanego gazu jak i panele sterujące ET-4D2 lub ET-8D, które przetwarzają otrzymane sygnały pomiarowe i wyzwalają odpowiednie komendy robocze. Rozszerzone oprogramowanie panelu sterującego integruje sterowanie i monitoring elementów do pobierania i przygotowywania badanego gazu. Kanały pomiarowe, które nie są niezbędne do analizy, mogą być wykorzystane (bez ponoszenia dodatkowych kosztów) dla zewnętrznych głowic pomiarowych. Na przykład system złożony z ET-4D2 oraz dwóch głowic pomiarowych gazu można bez problemu rozbudować o dwie kolejne zewnętrzne głowice pomiarowe monitorujące otaczające powietrze. Wysoka elastyczność systemów IMC w dopasowaniu do indywidualnych warunków procesów pozwala na ich stosowanie w różnych dziedzinach przemysłu i daje możliwość modyfikowania wraz z rozbudową odpowiednich instalacji. W ten sposób do systemu można dokładać dodatkowe niezbędne elementy, bez konieczności jego całkowitej wymiany.

IMC – informacje ogólne
Podstawowe cechy i wyposażenie Zintegrowanego Systemu Pomiarowego IMC to:
• kompaktowa obudowa do zamontowania na ścianie, konstrukcyjnie umożliwiająca łatwą obsługę i konserwację,
• do czterech lub ośmiu głowic pomiarowych; rozkład wejść głowic pomiarowych do analizy z uwzględnieniem pobierania próbek i przygotowywania badanego gazu jak i kontroli otaczającego powietrza jest dowolnie obieralny,
• przetwarzanie i wyświetlanie wyników pomiarów oraz podawanie komunikatów stanu jak również sterowanie pobieraniem próbek i przygotowywaniem badanego gazu przez panele sterujące serii ET-4D2 lub ET-8D,
• zintegrowane zasilanie 230 V AC / 24 V DC, 120 W,
• pompka ssąca gazu (dystans ssania do 50 m długości wężyka),
• elektroniczny przepływomierz gazu,
• urządzenie wychwytujące wilgoć z ręcznym usuwaniem kondensatu,
• węże: PE/PP,
• zawór elektromagnetyczny do przełączania z badanego gazu na gaz testowy,
• dwa wentylatory z monitorowaną prędkością obrotową,
• wyjście analogowe 4-20 mA (system IMC-8DA2 lub IMC-4DA2)

Przykładowy schemat działania wspólnego systemu analizy biogazu i monitoringu powietrza

Rozszerzenie Biogaz
Tryb pracy „Biogaz” charakteryzuje się okresową analizą gazu z możliwością regulowania okresów dla faz: pomiaru, przepłukiwania i powietrza; wyświetlaniem ostatniego wyniku pomiaru podczas faz przepłukiwania i powietrza; kontrolą zabezpieczenia nadmiarowego dla pomiaru siarkowodoru. W urządzeniach tego typu monitorowana jest:
• prędkość obrotowa wentylatorów systemu,
• przepływ gazu – czy jest w normie, nad, czy poza normą,
• temperatura chłodniczki gazu (jeżeli została zamontowana);

mgr inż. Grzegorz Drabik
Autor jest pracownikiem
firmy CES