固定反射式激光气体遥测仪VIP

2固定反射式激光气体遥测仪本文件规定了固定反射式激光气体遥测仪的的命名、产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本文件适用于固定反射式激光气体遥测仪(以下简称遥测仪)。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191-2008包装储运图示标志GB12358-2006作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求GB15322.1-2003测量范围为0～100%LEL的点型可燃气体遥测仪GB/T2421-1999电工电子产品环境试验第1部分：总则GB/TGB/TGB/T2423.1-20082423.2-20082423.5-1995电工电子产品基本环境试验电工电子产品基本环境试验电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法第2部分：试验方法第2部分：试验方法GB3836.1-2010爆炸性环境第1部分：设备通用要求试验A:低温试验B:高温试验Ea:和导则：冲击GB3836.2-2010爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）GB7247.1激光产品的安全第1部分：设备分类、要求和用户指南E-17-2017可燃气体探测报警遥测仪GD22-2015电气电子产品型式认可试验指南3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1固定反射式激光气体遥测仪Fixedreflectionlasergastelemeter一种放置在气体监测区域某一位置上，包含激光控制单元、光谱分析单元、光学反射单元，配合管理平台可以实时监测其光路上的气体，并将数据发给管理平台的设备。3.2激光控制单元Lasercontrolunit可以产生用于检测气体的激光，通过光纤将光传输给光谱分析单元。3.3光谱分析单元Spectralanalysisunit对采集到的包含气体浓度的检测信号进行分析处理的装置。3.4光学反射单元Opticalreflectionunit用于将检测激光反射至光谱分析单元的一个无源光学装置。3.5光路lightpath从光谱分析单元到光学反射单元光辐射所途经的路径3.6显示值Displayvalue管理平台上显示的以ppm.m为单位的测量数据。3.7零点Zeropoint遥测仪在洁净空气中正常工作时的显示值。3.8报警设定值Alarmsetpoint预置的报警浓度值。3.9报警动作值Alarmactionvalue遥测仪报警时对应的最小气体浓度值。3.10稳定性Stability在规定的工作条件和时间里，遥测仪零点变化保持在允许的范围内。3.11响应时间Responsetime被测气体浓度发生阶跃变化时，遥测仪发出报警信号所需的时间。3.12检测时间Testtime遥测仪的激光扫到被测气体时，发出检测信号所需要的时间。3.13积分浓度Integralconcentration沿光路的气体浓度积分值（单位为ppm.m）3.14气室Airchamber端部透明的密封的外壳（可以充入试验气体）4技术要求4.1一般要求a）遥测仪应按照经过规定程序批准的文件、图样、技术文件等进行设计、制造和成套；b）遥测仪在被测区域内的被测气体浓度达到报警设定值时，应能发出报警信号；c）管理平台可以实时显示遥测仪测得的气体浓度。44.2环境条件4.2.1遥测仪安装于气体监测区域，在如下条件下正常工作：a)环境温度：-40℃~+70℃;a)相对湿度：≤98%(非凝结)；b)大气压力：80kpa～106kpa；4.2.2电源条件1）光谱分析单元采用直流8～32V电源供电；2）激光控制单元采用直流8～32V电源供电。4.3主要性能4.3.1电学性能遥测仪电学性能参数见表1。表1电学性能参数4.3.2光学性能遥测仪采用激光检测模式，其光学性能参数见表2。表2光学性能参数4.3.3检测性能表3检测性能4.3.4对外接口5a)通信接口：RS485；b)电源接口：DC8～32V；c)光输入接口：光纤适配器。4.4功能4.4.1报警功能遥测仪对待测气体浓度进行检测，当浓度值超出报警设定值时，应发出报警信号。4.4.2提示功能有电源指示灯，报警指示灯、故障指示灯提示各种信号。4.4.3报警限设置在检测范围内可任意设置低、高限报警值。4.4.4自检具备全自动化自检功能，无需标定。4.4.5联机通信遥测仪通过RS485与其他内部监控遥测仪或公共网络有效互联并将检测数据传输至监控中心。4.5外观与结构4.5.1表面不应有凹痕﹑划伤、裂缝、变形、毛刺、霉斑等,金属部件不应有锈蚀现象；涂层不应有起泡、龟裂、剥落等；常触及部位不应有钉头、尖角、毛边、锐棱等。4.5.2说明功能的文字、图形、符号应清晰、端正、牢靠，安全警示类标识应鲜明、醒目，安装正确牢固。4.5.3外壳材质为304或316不锈钢。4.5.4外壳内外应有接地螺钉、接地标志。4.5.5电路板在调试完毕清洗后，喷涂三防漆三遍。4.6规格遥测仪规格参数见表4。表4产品规格4.7硬件64.7.1光谱分析单元部分由检测板、通信板、处理板组成。各模块应有效连接并正常通信，牢靠稳固且易于装配。4.7.2光谱分析单元与激光控制单元使用光缆连接，两个单元之间没有电线、电缆连接；4.7.3外部设备及零部件紧固无松动，接插件配合良好。4.8电气安全4.8.1绝缘耐压性能遥测仪有绝缘要求的外部带电端子、电源插头分别与外壳间的绝缘电阻在正常环境条件下应不小于100MΩ,在湿热环境下应不小于1MΩ。上述部位还应根据额定电压耐受频率为50Hz，有效值电压为1500V（额定电压超过50V时）或有效值电压为500V（额定电压不超过50V时）的交流电压历时1min的耐压试验，试验期间遥测仪不应发出放电或击穿现象，试验后遥测仪功能应正常。4.9工作稳定性遥测仪应能在正常环境条件下连续运行28d。试验期间，遥测仪不应发出报警信号或故障信号，试验后遥测仪的检测误差和报警误差应满足表3的要求。4.10供电安全电源采用直流8～32V电源供电。4.11环境适应性遥测仪在工作状态下,应能承受按表4规定条件进行的高、低温工作，恒定湿热试验；在不工作状态下，应能承受表5规定条件下的高、低温贮存，应符合以下规定。a)试验期间，遥测仪不应发出报警信号或故障信号；b)试验后，遥测仪应无破坏涂覆和腐蚀现象，遥测仪的检测误差和报警误差应满足表3的要求。表5高温、低温、恒定湿热试验22274.12防爆标志：ExdⅡCT6Gb。4.13外壳防护等级遥测仪应符合GB3836.4-2010中6.1外壳防护等级不低于IP68的规定。4.14报警可靠性试验气体浓度达到报警设定值的120%时，遥测仪应正常发出报警信号。4.15水蒸气干扰在压力为50kpa的水蒸气干扰下，设备的功能和检测性能不受影响。4.16太阳直射遥测仪在辐照度为（800±50）W/m2的阳光干扰下，不应产生屏蔽故障或报警信号，各项功能和检测性能不受影响。4.17光束阻塞故障遥测仪光路受到部分阻塞时，应连续运行并且没有产生误报警信号，直至全部阻塞时产生光束阻塞信号或屏蔽信号。4.18局部遮蔽引入一个阻隔罩使90%的接收器孔被遮蔽，设备应连续运行且不产生误报警信号，各项功能和检测性能应正常。4.19远距离运行遥测仪在最大工作距离上运行，使用光分束器，使辐射至少衰减90%，设备应连续运行且不产生误报警信号，各项功能和检测性能应正常。4.20高浓度淹没试验淹没期间，遥测仪应发出报警信号或故障信号或气体浓度超过测量范围的明显指示信号，淹没后，遥测仪应满足（1）或（2）条要求。（1）遥测仪不能处于正常监视状态；（2）如果遥测仪能够处于正常监视状态（可经手动操作），则遥测仪的检测误差和报警误差应满足表3的要求。4.21报警重复性试验在正常环境条件下，对同一只遥测仪实测6次报警动作值，遥测仪的检测误差和报警误差应满足表3的要求。4.22电压波动和能源故障试验（1）遥测仪的供电电压为额定供电电压的±30%，其检测误差与报警误差应符合表3的规定；（2）遥测仪应能耐受《电气电子产品型式认可试验指南》（现行有效）2.4中规定的能源故障试验，其检测误差和报警误差应满足表3的要求。84.23电磁兼容试验（1）应根据《电气电子产品型式认可试验指南》（现行有效）第3章的要求进行传导发射和外壳端口辐射发射试验，试验结果应满足《电气电子产品型式认可试验指南》（现行有效）中3.2和3.3的要求；（2）遥测仪在正常监视状态下应能耐受《电气电子产品型式认可试验指南》（现行有效）所规定的电干扰条件下的静电放电试验、射频电磁辐射试验、电快速瞬变脉冲群试验、浪涌、低频传导（适用时）和射频场感应的传导骚扰试验，试验期间及试验后应满足下述要求：1）试验期间，遥测仪不应发出报警信号或不可恢复的故障信号；2）试验后，遥测仪的检测误差和报警误差应满足表3的要求。4.24震动跌落试验遥测仪应能耐受表6所规定的各项试验，试验期间及试验后应满足下述要求：（a）试验期间，遥测仪应能正常工作；（b）试验后，遥测仪不应有机械损伤和紧固部位松动现象，遥测仪的检测误差和报警误差应满足表3的要求。表6试验名称试验参数试验条件工作状态振动试验《电气电子产品型式认可试验指南》（现行有效）表2.7.3（2）《电气电子产品型式认可试验指南》（现行有效）2.7.3正常监视状态试验名称试验参数试验条件工作状态跌落试验跌落高度（mm）250（质量小于1kg）不通电状态100（质量在1kg～10kg之间）50（质量大于10kg）跌落次数14.25盐雾试验遥测仪应能耐受《电气电子产品型式认可试验指南》（现行有效）2.12所规定的盐雾试验Kb。5试验方法5.1试验纲要试验条件5.1.1如在有关条文中没有说明，则各项试验均在下列大气条件下进行。a)温度：15℃~35℃;b)相对湿度（RH)：30%～80%之间的某一恒定值±10%；c)大气压力：86kPa～106kPa。d)除远距离运行试验外，其余各项试验距离在5-20m之间。5.1.2如在有关条文中没有说明时，则各项试验数据的容差均为±5%。5.1.3遥测仪在试验前均应进行外观检查，符合下述要求时方可进行试验。9a)外观按4.5.1、4.5.2、4.5.6逐项目测检查；b)隔爆结构按GB3836.1-2010及GB3836.2-2010和审查合格产品图纸要求进行检查。5.2主要技术指标5.2.1电学性能随机抽取遥测仪进行操控，接通电源，使其正常工作，待稳定后，测量遥测仪的工作电压和工作电流，计算额定功率，检测结果应符合4.3.1的要求。5.2.2光学性能查验激光器出厂证书核对参数，使用光功率计在出光口处测量检测激光的光功率，检测结果应符合4.3.2的要求。5.2.3对外接口逐一核对遥测仪的通信接口、电源接口以及光输入接口，检测结果应符合4.3.3的要求。5.3功能测试按产品合格书、操作手册等，模拟正常工作环境实机测试产品的报警、提示以及联机通信功能应符合4.4的要求。5.4规格用精度为1mm的卷尺测量遥测仪规格参数，应符合4.6的要求。5.5硬件检查遥测仪各部分的连接，开机测试遥测仪的硬件运行情况，应符合4.7的要求。5.6电气安全试验5.6.1绝缘电阻测量在试验条件下，使用兆欧表进行测量，应符合4.8.1的要求。5.6.2工频耐压试验在试验条件下，使用耐压仪进行测量，应符合4.8.1的要求。5.7工作稳定性（1）接通电源，使试样处于正常监视状态20min.调准零点；（2）在正常环境条件下，使试样连续运行28d；（3）在试验过程中和试验结束后遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.8供电安全测试遥测仪的供电应在DC8-32V之间。5.9环境适应性试验5.9.1高温试验a)将遥测仪按正常工作状态安装于试验箱内，接通电源，使遥测仪处于正常监视状态；b)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70℃±2℃稳定2h，观察并记录遥测仪的状态。c)试验结束后遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.9.2低温试验a)将遥测仪按正常工作状态安装于试验箱内，接通电源，使遥测仪处于正常监视状态；b)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温度升至-40℃±2℃稳定2h，观察并记录遥测仪的状态。c)试验结束后遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.9.3高低温贮存试验a)将全部经标定、调零后功能正常的遥测仪置于低温实验箱内，以不大于1℃/min的降温速率使试验箱内温度降至-40℃±2℃,并保持24h；b)将遥测仪从低温试验箱中取出，放于室内正常环境条件下恢复至少24h；c)将遥测仪置于高温试验箱内，以不大于1℃/min的升温速率，使试验箱内温度升至85℃±2℃,并保持24h；d)将遥测仪从高温箱中取出，放于室内正常环境条件下恢复至少24h；e)试验结束后遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.9.4恒定湿热试验a)将遥测仪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；b)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+2%RH，并稳定2h；c)试验结束后遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.10检测误差试验a)做一个长度为1米的气室，分别将将光谱分析单元和光学反射单元放置于气室的两端，使三者位置相对规定。接通电源，对遥测仪进行校正，使遥测仪处于正常监视状态；b)将含量分别为20%、40%、60%满刻度值的试验气体通入气室，记录指示值，并计算出指示值与试验气体含量的检测误差。c)遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.11响应时间试验a)做一个长度为1米气室，分别将将光谱分析单元和光学反射单元放置于气室的两端，使三者位置相对规定。接通电源，对遥测仪进行校正，使遥测仪处于正常监视状态20min；b)向气室内通入含量为全量程60%的试验气体中，同时计时，测出达到遥测仪指示出试验气体含量的90%的响应时间；c)遥测仪的响应时间应符合表3的要求。5.12检测时间试验遥测仪置于洁净空气中，使其正常运行。向光路中置入充有一定浓度甲烷标气的气室，管理平台上可以实时显示气体的浓度。通过统计每分钟发出浓度数据的个数，推算出系统的检测时间，遥测仪的检测时间应符合表3的要求。5.13报警可靠性试验将遥测仪的报警设置点调节使其在设定范围中段动作（大约为量程的40%～60%）。每个气室装入气体的积分浓度应为相关设定点标称值的120%。暴露于试验气体的时间至少应为设备对气体的t（90）响应时间的2倍，然后以相同的时间暴露在洁净空气中，该程序重复5次。在进行试验期间，遥测仪在每个试验周期都应发出报警。5.14水蒸气干扰试验在符合规定的气室中，分别装入干燥洁净空气至大气压力和局部压力50kPa的水蒸气，应先后放入光束路径中。当暴露于湿度范围最高最低值时，在14%～16%满量程浓度时，报警不启动，24%～26%满量程浓度时报警启动。试验结束后遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.15太阳直射试验准备发射器和接收器并按规定安装和定位。太阳辐射从平面镜或合成镜反射至设备入口。接收器入口前测得的辐照度应为（800±50）W/m2。将充入中间浓度试验气体的气室嵌入接近收发器的光束中，并且应有足够尺寸确保不会阻挡反射的辐射光束。反射镜应定向，使太阳辐射的反射倾斜度与设备光轴在两个相互垂直的面依次固定在+10°、+3°、-3°和-10°的角度，角度误差为±1°。在每个倾斜角度，当设备稳定之后，记录中间浓度测量值。试验过程中，设备应连续运行，且不应产生屏蔽故障或报警信号。在每一倾斜角度稳定后遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.16光束阻塞故障试验遥测仪设定到最低报警级别或整个浓度的10%，取二者之中的较大值。设备在空气中运行，不透明百叶窗以（10±5）cm/s的均匀速度横过测量的辐射，直至光束完全被阻挡，然后以同样的速度将不透明百叶窗完全撤回。a)百叶窗应在下列位置与测量放射线轴垂直的平面上。在4个方向以90°的间隔连续运转：b)对于由一个独立的发射器和接收器组成的设备，位置应靠近（如小于100mm）发射器和接收器；c)对于一个收发器和反射器组成的设备，位置应靠近（如小于100mm）收发器和反射器。设备应连续运行并且没有产生误报警信号，直至产生光束阻塞信号或屏蔽信号。将百叶窗从“受阻光束”或“屏蔽”位置撤出，设备应能重新运行且不会产生伪报警信号。5.17局部遮蔽试验遥测仪应设定到最低报警级别或整个浓度范围的10%，取二者之中的较大者。在洁净空气和标准试验气体中取得读数。设备在空气中运行时，应引入一个阻隔罩使90%的接收器孔被遮蔽。在与测量放射线轴垂直的平面上、在间隔90°的4个方向、在距离小于100mm的位置进行试验，试验从垂直位置开始。在每个正交方位引入洁净空气和标准试验气体。设备应连续运行且不产生误报警信号。在每一个方向，遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.18远距离运行遥测仪在最大工作距离上运行，同时容装洁净空气的气室在光路中。随后使用光分束器，使辐射至少衰减90%（包含气室的衰减）。之后气室应充入标准试验气体。设备应连续运行，并且暴露于洁净空气时，不应产生屏蔽、故障信号或误报警。遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.19高浓度淹没试验按照GB15322.1-2003里的6.11.3条进行试验，试验结束后，遥测仪的检测误差应符合表3的要5.20报警重复性试验按规定对遥测仪进行校正，在遥测仪正常工作的任意一个方位和含量上连续进行6次测试，至少采用一种含量试验结束后，遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.21电压波动和能源故障试验5.21.1电压波动试验将遥测仪的供电电压调至85%额定工作电压，并稳定20min，将遥测仪的供电电压调至115%额定工作电压，并稳定20min，试验结束后，遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.21.2能源故障试验按照GD22-2015电气电子产品型式认可试验指南2.5条的要求进行，试验结束后，遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.22电磁兼容试验按照GD22-2015电气电子产品型式认可试验指南第三章电磁兼容试验的规定进行试验，试验期间及试验后应满足下述要求：1）试验期间，遥测仪不应发出报警信号或不可恢复的故障信号；2）试验后，遥测仪的检测误差应满足表3的要求。5.23振动跌落试验5.23.1振动试验按照GD22-2015电气电子产品型式认可试验指南2.7条进行试验，试验期间遥测仪应无异常和受损现象，试验结束后，遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.23.2跌落试验按照GB15322.1-20036.21条进行试验，试验期间遥测仪应无异常和受损现象，试验结束后，遥测仪的检测误差应符合表3的要求。5.24盐雾试验按照GD22-2015电气电子产品型式认可试验指南2.12条进行试验，试验期间遥测仪应无异常和受损现象，试验结束后，遥测仪的检测误差应符合表3的要求。6检验规则6.1检验分类检验分出厂检验及型式检验。6.2出厂检验6.2.1每台产品均须进行出厂检验。出厂检验由制造厂质检部门按本文件和经规定程序和国家指定的检验单位批准的产品图纸和技术文件进行检验。合格产品应给予合格证。6.2.2检验项目按表7中的出厂检验的规定进行