详解Mark-5型油雾浓度探测器原理--读完都是专家

曲柄箱油雾浓度监视报警器是保证柴油机安全运行的重要装置之一。我们知道,在高温时滑油会产生油气,这些油气在曲柄箱中与 70℃左右的较冷空气混合形成油雾,当油雾浓度超过正常标准时,可能会引起曲柄箱的爆炸事故。柴油机装有曲柄箱油雾浓度监视报警器后,一旦油雾浓度超过正常标准时,能及时发出声光报警,同时使主机自动降速或停车。
目前,在船上所采用的油雾浓度监视报警器种类繁多,但工作原理相近。Graviner Mark5 型油雾浓度监视报警器是应用较多的一种,它以单片机作为监视报警器的核心部件,对曲柄箱油雾浓度进行检测、监视、显示、报警及对主机进行安全保护。与用常规电路组成的油雾浓度监视器相比较,它取消了许多机械旋转部件,大大提高了监视报警器工作的可靠性。同时,它采样准确、执行速度快,并有较强的自检功能,是现今较为先进的一种曲柄箱油雾浓度监视报警器。
本节以 Mark5 型油雾浓度报警器为例说明其工作原理。该监视报警器主要是由采样切换电磁阀、油雾浓度测量单元、显示报警单元及控制电路等部分组成的,这些单元均装在一个控制箱中,该控制箱的面板如图5-3-1 所示。
在控制箱的下部有十个采集曲柄箱油雾气样的采样管接口(在使用中接几根采样管视主机的缸数而定),一个清洗空气(压力为 0.1MPa)管接口和一个排气管接口,还有两根 3 m长的电缆,一根用于接电源,另一根用于监视报警器的输出。
在控制箱的显示板上有三个状态指示灯,即 SYSTEM ON(系统接通电源时亮), SIMULATION MODE(系统模拟运行时亮),TEST(对系统进行测试时亮)。有四个报警及故障状态指示灯,即 AVERAGE ALARM(发生平均浓度报警时亮),DEVIATION ALARM(发生偏差浓度报警时亮),FLOW  FAULT(系统不能正常采样时亮),OPTICAL  FAUILT(光学系统有故障时亮)。此外,还有三个操作按钮,即SELECT(选择采样显示点按钮),在正常运行时,若按下该按钮,则系统只检测现行采样点,并显示其油雾浓度;TEST(测试按钮),对系统进行测试时要按下此按钮:RESET(复位按钮),该按钮用于系统复位,当监视报警器某些预选参数需要重新调整时,参数调整后要按下此按钮,以确认所调整的参数并重新启动系统,使系统恢复到正常运行状态。在面板上还有一个液晶显示器,用来显示采样点和曲柄箱的油雾浓度。不过该显示器不是直接显示采样点油雾浓度的具体值,而是显示其浓度相当于报警浓度设定值的百分数。图示状态表明第三缸的油雾浓度为报警设定值的70%。
一、气样的采集与测量
各曲柄箱油雾气样采集与测量单元的工作原理如图5-3-2 所示。该单元共有 11 个两位三通电磁阀,其中有 10 个电磁阀分别采集各曲柄箱的气样,该系统最多可检测10 个缸的气样,如果是 6 缸柴油机,只用其中的6 个电磁阀,空 4 个不用。另一个是清洗空气电磁阀,压缩空气通过该电磁阀清洗测量装置。系统在正常运行期间,单片机轮流使各采样点电磁阀通电,通电的电磁阀(如图所示采样点 1 的电磁)左位通,该缸曲柄箱油雾气样在抽风机作用下流经测量室,其他点的采样电磁阀断电右位通,曲柄箱气样在抽风机作用下经旁通管路直接排出而不经测量室。
测量部分由测量室、光源和光电池组成。光源接通电源以后将发射一束光强不变的平行光并照射在光电池上,当流经测量室的待测气样油雾浓度变化时,其气样的透光程度发生变化,即照射到光电池的光强也发生变化,光电池输出的电流大小与接收到的光强成一定的函数关系,该电流信号经电流/电压转换并经变增益放大后送至模数(A/D)转换器,把与油雾浓度相对应的电压信号转换成数字量送入单片机。单片机先把所测量到的各缸曲柄箱气样油雾浓度值加在一起除以缸数,得到一个平均浓度值并存入 RAM 中。以后每检测一个缸的曲柄箱气样油雾浓度值,就与平均浓度相比较得到一个偏差浓度值,并用新的浓度值取代原先所检测到的该缸气样的油雾浓度值,算出一个新的平均油雾浓度。这样每检测一个缸的曲柄箱气样,就能得到两个值,即偏差浓度值和平均浓度值,单片机再把这两个值与报警设定值相比较,不管平均浓度值达到平均浓度报警值,还是偏差浓度值达到偏差浓度报警值,都将在液晶显示器上显示(显示值为 100%),并发出声光报警,同时向主机的安全保护系统送一个故障降速或故障停车信号。
在正常运行中,单片机定时使清洗空气电磁阀通一次电,电磁阀通电后左位通,来自气源的压缩空气经该阀左位进入测量室。该压缩空气一方面对光源、光电池及测量室进行清洗,防止光源和光电池被油雾污染而影响测量精度,另一方面,压缩空气对测量单元还能起到冷却作用,提高光源和光电池的使用寿命,也能防止光电池因温度升高而产生的特性漂移。除此之外,测量单元要检测一次空气的油雾浓度,该值此时应该为零,如果不是零,则看一下与原零点偏差有多大,若偏差不大,则以新得到的浓度值为相对零点并取代原零点,若偏差较大,系统则认为光源或光电池污染严重,清洗无效,OPTICAL FAULT 灯亮,发出报警并终止采样。
以单片机为核心所组成的 Mark5 型曲柄箱油雾浓度监视报警器的电路是比较复杂的, 为了叙述方便,我们把这个电路分成测量电路、输出电路、显示报警电路和系统测试电路等,分别加以介绍。该电路采用 110V 或 220V 交流电源(任选),经内部变压、整流和稳压后得到 5V 电源 Ve,作为各集成电路电源。
二、测量电路
测量电路的主要作用是,通过测量单元对各缸曲柄箱气样的油雾浓度进行测量,并转换成相应的数字量输入单片机。测量电路的工作原理如图 5-3-3 所示。
为了说明测量过程,首先对光电池 D16 的工作情况加以简要的介绍。光电池在使用过程中,可以作为电压源也可以作为电流源,由于其电流特性在很大范围内与光照强度成线性关系,因此光电池作为测量元件使用时,常把它当作电流源形式来使用。在本电路中光电池的正极接在电阻 R28 与电阻 R26 之间,取得一个分压值,而光电池的负极接在运算放大器 IC6/3 的反相端,由于虚地效应,其电位与该运算放大器的同相端基本一致,即为 Ve 在电阻R41上取得的分压值,光电地处于反向偏置工作状态,偏置程度由电位器 R26来调整,该电位器在出厂时已调整好,运行过程中不可随意调整。在此前提下,当光源LP1发出的光束透过测量室中待检测气样照射在光电池 D16上时,将会产生如图所示方向上的光生电流 i0, 且光照强度越强,光生电流 i0就越大。换言之,油雾浓度越高,光生电流i0就越小。运算放大器 IC6/3接成反相放大器形式,其输出 u20=Ve·R41/(R40+R41)+R42·i0(电路中反馈支路并联了一个电容 C16,其目的是抗干扰),由此可见,当曲柄箱油雾浓度增大时,光电流 i0减小,u20的电压值减小。
运算放大器 IC6/3的输出 u20送至由多路模拟开关 IC9、电阻网络 R33一 R39及 IC6/2 所组成的数字控制型变增益放大电路,该电路的作用是对电压信号u20进行线性化处理(由程序控制)并进一步放大以达到 A/D转换器 IC7所要求的输入信号的范围,其增益的改变是随油雾浓度的改变而改变的,如浓度增加时 u20降低,当 u20降低到某一数值时,在单片机控制下,该电路能自动把放大倍数提高上去,当气样油雾浓度接近报警值时,其放大倍数是最大的。这样在油雾浓度较高时可以提高对油雾浓度的分辨率及测量精度。变增益是由IC9 中 4 个模拟开关的断开或闭合来实现的,而这 4 个模拟开关的断开或闭合是由单片机控制的,因此称为数字控制型变增益放大器。若这 4 个开关全部断开,则 IC6/3 的输出 u20直接接在IC6/2的同相端,其反馈电阻也最大,变增益放大器的增益最大,这相当于油雾浓度接近报警值情况。若4个开关全部闭合,这时 u20要经 R39与 R33、R34、R35并联接地的等效电阻值的分压后才能接到IC6/2的同相端,其反馈电阻是 R36与 R38并联。这样,变增益放大器的增益是最小的,它接近油雾浓度为零的情况。如果需要变增益,单片机由 I/O 口0 输出四位二进制数送至锁存器IC8 的 D4~D1 端,同时单片机由 04 端送出一个脉冲信号, 把 D4~D1 端的数据锁存在 IC8 中并直接由 Q4~Q1端输出,使相应的模拟开关断开或闭合。若为“1”信号则使开关闭合,“0”信号则使开关断开,那么Q4一 Q1全为“0”时增益最大,全为“l”时增益最小。这 4 个开关状态的不同组合,就能使变增益放大器得到16 种不同的增益。如果单片机由 I/O 口 0 输出的信号 03~00为 0101,同时由 04 端输出一个脉冲信号,则电阻 R33、R34接地,而 R35 和 R38 保持开路,这时变增益放大器就固定一个相应的增益。
变增益放大电路的输出 u41接到 A/D 转换器 IC7 的一个输入端 I6。IC7 有 8 个模拟量输入通道,1 个串行输出端 COMP,单片机由 I/O 口 0 的 02~00 位输出地址码 A2~A0 来选中 8 个输人通道中的 1 个通道,IC7 对被选中的输入通道的模拟量进行 A/D 转换,其中 I6 端连接的就是反映曲柄箱油雾浓度值大小的模拟量电压信号。系统在正常运行期间,单片机轮流使采样点电磁阀通电,这样每个缸曲柄箱的气样就会轮流经过测量室,u41 就会轮流反映各缸曲柄箱气样的油雾浓度值。比如,单片机使 1 号采样点电磁阀通电后,1 号缸曲柄箱的气样流经测量室,u41 就反映了 1 号缸曲柄箱油雾浓度值并送到 IC7 的 I6端,同时单片机由 05端输出一个起动脉冲接在 IC7 的 RS 端,开始对该模拟量的电压信号进行 A/D 转换, 当单片机从 IC7 串行口 COMP 接收信息时,首先搜索起始位,接收到起站位后,接着串行输入转换完成的数字量,最后接收到停止位时,说明该数字量已输入完毕并存在RAM 的相应单元中。接着,单片机使 2 号采样点电磁阀通电,适当延迟后由 05端输出起动脉冲,对 2号缸曲柄箱油雾浓度值的电压信号进行A/D  转换,如此轮流进行下去。I4端接压力开关SW6的状态信号。单片机要定时使清洗空气电磁阀通电用压缩空气清洗测量单元,这时压力开关 SW6应闭合,I4端电压降低,这是正常的,如果此时 SW6仍保持断开状态,则 I4端保持高电压,单片机输入该电压对应的数字量以后判断出压缩空气未进入测量单元,即未执行清洗程序,单片机会发出 FLOWFAULT报警并停止采样。I1接由电位器R23调整的偏差浓度报警设定值,调到 MIN(最小位)其偏差浓度报警值是 0.5mg/L。I2端接由电位器R27调整的灵敏度选择位,关于灵敏度选择细节在后面叙述。I3端接由电阻 R20和 R19分压的标准电压值用于对 A/D转换器的自检程序,单片机定期输入这个电压值对应的数字量以确定A/D 转换器工作是否正常。REF 端接由 R15 和 R17 分压的固定电压,作为 A/D 转换器的参考电压。
图中单片机 I/O 口 0 的 02~00 端输出的信息,到底是作为 IC7A/D 转换器地址译码器的地址码 A2~A0来选择输入通道并进行 A/D 转换,还是作为 IC8锁存器的数据端03~01来进行变增益,取决于单片机由 04或 05哪一端输出脉冲信号,因此 02~00的用途是不会发生混淆的。
该系统在正常运行时能够检查出采样电磁阀的故障。其过程是这样的:电磁阀在通电时,如果正常,则电磁线圈中流过的电流应有一定的范围,电流过大或过小都表明电磁阀不正常,电流过大很有可能是阀芯没有吸上或线圈匝间短路,如果电流过小或无电流很可能是线圈断线。电磁阀线圈通电时,其电流由电阻 R2 来检测,并经变压器、整流电桥和稳压滤波后变成与线圈电流成比例的直流电压信号,该电压信号经过由 IC6/1、D5、C6及 IC6/4 构成的采样保持电路送到 A/D 转换器的 I5端进行 A/D 转换,由单片机执行程序判断电磁阀是否有故障,若有故障将发 FLOW 报警,停止采样过程。在采样保持电路中,IC6/l 与 D5是利用运算放大器的开环高增益来改善二极管D5 的非线性及消除不灵敏区,只要IC6/l 的输入端有较小的电压,D5就会导通,一旦 D5导通,则运算放大器 1C6/1 将工作在电压跟随状态,与此同时对电容C6 充电,充电电压值的大小就代表线圈电流的大小,经跟随器 IC6/4 送至 A/D 转换器 1C7 的 I5端进行模数转换。由于电磁阀是轮流通电的,因此对下一个电磁阀进行检测之前,必须消除前一个电磁阀的采样电压值(C6上的电压大小),为此单片机从48 端输出高电平信号时,晶体管TR1 导通,为电容 C6 提供了快速放电回路,而在采样过程中,46端为低电平信号,晶体管 TR1截止,采样电路处于采样及保持阶段。
Mark5 型在正常运行时,继电器 RL12 通电,因此触头 RL12-1 是闭合的,为电磁阀线圈提供电源通路。
三、采样电磁间控制电路
采样电磁阀控制电路的作用是,其输出使 10 个采样电磁阀轮流通电动作,以使每个缸曲柄箱气样流经测量室,并对其油雾浓度进行测量,同时要定时使清洗空气电磁阀通电,以便清洗测量单元。采样电磁阀控制电路的工作原理如图 5-3-4 所示。图中 SOL1 AIR 是清洗空气电磁阀,SOL2 CH1~SOLllCH10是 10 个采样电磁阀。RL1~RL11 是中间继电器,由单片机控制其通断电,通电的继电器常开触头闭合,其相应的电磁阀通电动作。如当单片机I/O 口 17端输出低电平时,经反相驱动器 IC10/8 输出高电平,继电器 RL1 通电,其常开触头闭合,清洗空气电磁阀 SOL1 AIR 通电对测量单元进行清洗,当 l7 端输出高电平时,清洗空气电磁阀断电,停止对测量室的清洗。
IC2是译码驱动器,单片机由I/O 口4 的43~40 端输出的四位二进制数送至IC2 的DCBA 端,经译码后分别由 IC2 的 0~9 端输出高电平或低电平。如当 DCBA=0000 时,只有第 0 输出端为低电平,其他输出端为高电平,这样只有 RL2继电器通电,其常开触头闭合,电磁阀 SOL2 CH1 通电动作,对 1 号缸曲柄箱气样的油雾浓度进行测量。同理,当 DBCA=0011时,只有输出端 3 为低电平,RL5 通电,电磁阀 SOL5 CH4 通电,对 4 号缸曲柄箱气样的油雾浓度进行测量。其余依此类推。
图中开关 SW1 是采样点数选择开关,根据柴油机缸数其采样点数可在4 至 10 之间进行选择,在 SW1开关组中共有八个开关,分为两组,l、3、5 和 7 四个开关状态与单片机I/O 口 5 的50~53端相连,另一组 2、4、6 和 8 四个开关状态接在 IC1 的 12~15 端。在选择采样点数时,SW1中两组开关中的相对应的开关状态应该是一样的,假定开关闭合时为“1”,断开时为“0”,则其开关动作规律符合 8421 码,例如该监视报警器用于 6 缸柴油机,其采样点数就是 6,我们必须把开关 SW1 打到“6”位,这时一组开关中的 7—10、1-16 之间要断开,5—12、3—14 之间要闭合,另一组开关中的相应开关 8-9、2—15 之间断开,6—11、4-13 之间要闭合,这样单片机就知道只测量6 个缸曲柄箱的气样,即轮流动作电磁阀 SOL2 CH1~SOL7 CH6,而其他电磁阀空着不用。若采样点数为8,我们必须把开关 SW1 打到“8” 位,这时一组开关中的 7-10 闭合,5—12、3—14、1 一 16 断开,另一组开关中8—9 闭合,
6—11、4—13、2—15 断开,这样单片机就知道只测量 8 个缸曲柄箱的油雾气样,即轮流动作电磁阀 SOL2 CH1~SOL9 CH8,而其他电磁阀空着不用。
IC1选择输出器,共有 16 个输入端 0-15,l 个输出端 OUT。DCBA 端为选择控制端,由单片机通过程序提供选择的信息,这四位二进制数可决定由哪个输入端输入信息,并经OUT 端由单片机输入,如 DCBA=0000 时,单片机将读人 IC2输出端 0 的状态。IC1 电路共有四个作用:其一是确定偏差报警时是否要延时,当 DCBA=1010 时,由 IC1 的输入端 10 输入两种可选择的状态,若为“l”时,偏差报警不延时,若为“0”时,偏差报警需要延时。其二是检查 IC2 的输出状态是否正确,即检查 IC2 输出的状态与所执行的程序是否一致。如单片机在执行测量 1 号缸曲柄箱气样油雾浓度而向译码驱动器IC2 输出 DCBA=0000 时,同时也使 IC1 的 DCBA=0000,这样,单片机将读入 IC2 输出端 0 的状态,并检查该信号是否是“0”状态,是“0”则认为电路无故障,动作正常,否则认为电路有故障。其三是检查采样点数选择开关的设置是否正确,如把选择开关 SW1 设定在“6”位,这时单片机 I/O 口5 的52和 51 为低电平,53和 50 为高电平,单片机通过输出信息送至 IC1 的 DCBA 端,使DCBA=1100~1111,分别读入 IC1 输人端 12~15 的状态,并与 50~53 状态相比较,若发现这两组开关的状态不完全一致,则说明开关 SW1 的设置不正确,将发出报警请求重新设置。其四是油雾浓度过高需要主机降速运行时,检查单片机是否已把这个降速信号准确地送出。如果这个信号已经送出,测量点 113 是“l”信号;如果没有发故障降速信号,测量点 113 是“0”信号。当油雾浓度过高而输出主机故障降速信号的同时,再输出一个数字量使IC1 的 DCBA=1011,读人输入端 11 的状态,如果该状态为“0”,说明故障降速信号未送出,可能电路有故障。
四、报警和显示电路
报警和显示电路的工作原理如图 5-3-5 所示,图中 IC10 是反相驱动器,单片机 I/O 口1 的 10~13 输出端经反相驱动器 IC10 分别接控制箱面板上的 4 个报警指示灯 D11~D14,如光学系统有故障,单片机的 10 端输出“0”信号,经 IC10 反相为“1”信号,发光二极管D14 亮,即 OPT1CALFUALT 灯亮。单片机输出端 16 的输出信号经反相驱动器 IC10 接主报警继电器 RL14,该继电器正常时通电,报警时断电。当曲柄箱油雾浓度过高时,单片机的 15 端输出“0”信号,经 IC10 反相输出高电平,一方面使故障降速继电器RL13通电,使主机降速运行,另一方面使与之相连的电压比较器(图中未画出)翻转成“1”信号,经测量点 113,由图 5-3-4 中的 IC1 读人单片机,据此,单片机可判断是否已把故障降速信号准确送出。
单片机 I/O口 0的 06和 07端输出曲柄箱油雾浓度值和采样点序号并送至显示单元。显示器分上下两层,上层显示油雾浓度达到报警值的百分数,下层显示采样点序号,图示的现行位置表示正在检测 3号缸曲柄箱油雾浓度,其浓度值为报警设定值的70%。图中振荡器的作用是为显示单元的正常工作提供扫描信号。若振荡器有故障,如停振,则显示器无法显示油雾浓度值,为确定振荡器的工作是否正常,该系统专门设有一个自检电路。通常按复位按钮 RESET以后,IC16的 Q0输出“0”信号,经IC10反相以后使继电器 RL12有电,在系统运行期间,若多谐振荡器停振,则Q0输出“1”信号,继电器 RL12 将断电报警。关于振荡器自检电路及液晶显示器的详细工作原理,这里不再详述。
五、系统测试电路
系统测试电路的工作原理如图 5-3-6 所示。该电路的下半部分是用来检测抽风机工作是否正常的。IC5 是光电耦合元件,抽风机的旋转轴处于光电耦合组件之间,因其转轴的特殊形状,当风机旋转时,使得发光管与接收管之间被周期性遮挡,当接收管能够受到发光管照射时处于导通状态。D3和 D4之间相当于短路,即 D3为低电平,当接收管受到遮挡,接收不到发光管照射时处于截止状态,D3 和 D4之间相当于开路,D3 为高电平,因此,抽风机在运转时,D3 的电平就会发生高低变化,其变化速度与风机转速一致。该高低变化的电平信号,通过电容 C18 耦合经二极管 D6 向电容 C7充电,D3 为高电平时是充电过程,D3为低电平时,C7经 R50 放电,充电快、放电慢,风机转速越高,电容 C7两端电压越高,该电压信号送至电压比较器ICll/3 的反相端,而同相端接稳压器IC3 输出的标准信号,当风机转速高到一定值时,ICll/3 输出为低电平信号,单片机由 14 端输入该低电平信号后,认为风机工作正常,若风机转速低于某一转速时,ICll/3 将翻转输出高电平,单片机输入该信号后, 认为风机转速过低,不能进行正常采样,会发出 FLOW FAULT 报警。
系统测试的目的是检查该监视报警器的各种功能,如报警指示灯、声光报警等工作是否正常,要对系统进行测试必须按测试(TEST)按钮。本系统可进行遥控测试,即按虚线框左边的 TEST 按钮,也可以在现场按控制箱面板上的TEST(SW4)按钮进行测试。若是在现场对系统进行测试,则按下按钮 SW4 后,继电器 RL16 通电,其常开触头 RL16-1 闭合,RL16继电器通电自保,触头 RL16-2由(3—4)断开合于(3-5),这样测试指示灯 TEST(D10)亮,表示系统在测试中。同时,单片机 I/O 口的 57端输入一个低电平信号,单片机接收这个低电平信号后,知道是对系统进行测试,可发出各种报警信号而不能发出对主机的自动降速或停车信号。RL16-2 触头(3-4)由闭合变为断开后,测量点 36 的电源经光源 LP1(见图 5-3-3)对地 F2的通路被切断,光源灯熄灭,光电地接收不到光照,单片机I/O 口 1 的10、l2 和 13 端(见图 5-3-5)分别输出“ 0”信号,使报警指示灯 OPTICAL FAULT、AVERAGE ALARM、DEVIATION ALARM 亮。同时 54 输出“0”信号,停止采样;并且16 输出“1”信号,使故障报警继电器 RL12 和主报警继电器 RL14 断电,发出声光报警。而l5 端仍保持“1”信号,不会对主机发故障降速信号。由于触头 RL16-2(3-4)断开,晶体管 TR2 基极对地 F2(接测量点 36)断开,使 TR2导通,D2、D5端短接。光电耦合器 IC15 中的发光管不再发光,接收管始终截止,D3、D4两端始终处于开路状态,D3 保持高电平不再是交变信号,由于电容 C18的隔直作用,电容 C7 不再进行反复的充、放电,电容 C7 电压接近 0V。电压比较器 ICll/3 输出高电平,单片机由 14 端输入该信号后使其 11 端(见图 5-3-5) 输出“0”信号,报警灯 FLOW FAULT 亮。在测试过程中如果产生上述动作(报警指示灯亮,发声光报警),说明该监视报警器功能正常,如果不是这样,要按说明书给出的步骤检查故障。
测试结束后,要使系统恢复正常的运行状态,必须按复位(RESET)按钮 SW3,一方面单片机片脚 39(RESET)端输入一个负脉冲,撤消报警状态使单片机复位,另一方面继电器 RL16 断电,触头 RL16 一 1 断开,撤消继电器 RL16 的自保状态,同时触头 RL16-2 恢复(3-4)闭合状态,单片机 57端输入高电平信号,撤消测试程序,而转为执行系统的正常运行程序,F2 点接地使光源灯接通电源发出光束,抽风机检测电路恢复正常工作状态。如果要遥控测试系统时,只需按下虚线框左边的TEST 按钮,继电器 RL15通电,触头 RL15-l 闭合自保,触头 RL15一 2 由(6 一 7)断开合于(6-8),其测试动作与前述完全相同,但复位略有不同,按虚线框左边的 RESET(复位)按钮后,只能使继电器 RL15 断电而不能直接使单片机复位,必须再按控制箱上的复位按钮 SW3才能使单片机复位。
在本监视报警器的测量室中,有一块滑板,当滑板被抬起时将遮挡一部分光源,用于模拟一个已知的油雾浓度。当把滑板抬起时,微动开关 SW5闭合,模拟方式灯(SIMULATION MODE)D9 亮,同时单片机 56 端输入“0”信号,单片机将执行模拟程序,首先是让所有采样电磁阀断电,清洗空气电磁阀通电,切断各缸曲柄箱气样进测量室的通路,让清洗空气进入测量室对测量室进行一次清洗,然后测量一次空气的油雾浓度,此时由于光源被遮挡一部分,显示器上的读数应为 35%~60%之间,模拟过程结束。若结果并非如此,说明系统有故障,应根据说明书给出的步骤查找故障。要恢复正常运行状态,只需将滑板落下,然后按一下控制箱面板上的复位按钮即可。
六、报警设定值的调整
该监视报警器对曲柄箱油雾浓度有两种报警形式,即平均浓度报警(AVERAGE ALARM)及偏差浓度报警(DEVIATION  ALARM)。平均浓度报警是指当各采样点的平均浓度超过设定值时所发出的报警;偏差浓度报警是指当某个采样点的浓度高于平均浓度值并超过设定偏差时所发出的报警,显示器会显示报警点。平均浓度报警值的可调范围是 0.3mg/L~1.3mg/L,其调整过程如图 5-3-7  所示,平均浓度报警值是通过灵敏度电位器SENSITIVITY 来调整的,该电位器共有七个选择位置,若选择“5”档位,则平均浓度超过0.98mg/L 时,将发出平均浓度报警,但是在发报警信号之前,系统首先用清洗空气清洗一次测量单元,以确定该平均浓度值不是因光源或光电池污染所引起的。发平均浓度报警信号时将停止采样过程,显示器上显示油雾浓度值为100%,AVERAGE ALARM 灯亮,主报警继电器通电,发出声光报警的主报警信号,故障降速继电器通电,发出主机降速的运行指令。假定 SENSITIVITY 设定在“5”档位,若某采样点油雾浓度的显示值为 60%,说明其油雾浓度为 0.45mg/L。偏差报警是通过电位器 DEVIATION 来调整的,其可调范围是 0.05mg/L~0.5mg/L。若偏差报警设定值设定为 0.05mg/L,则某采样点油雾浓度在平均浓度的基础上加0.05mg/L以上就会发出偏差浓度报警。平均浓度报警与偏差浓度报警的关系示意图如图5-3-8所示。同样在发偏差浓度报警前,要用清洗空气清洗一次测量单元,以确定不是光源与光电池的污染而引起的,发偏差浓度报警时,停止采样,DEVIATIONALARM 灯亮,主报警继电器通电发主报警信号,并发出主机降速运行的指令。
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