Преобразователи для обнаружения газа
Приборы обнаружения газа детектируют уровень его содержания в окружающей среде. Такие приборы являются важной частью систем контроля качества воздуха, где важно отслеживать концентрацию газа и наличие токсических веществ.
Для определения газа применяют различные датчики: металлоксидные, электрохимические, катализаторные, инфракрасные.
В линейке продукции Texas Instruments представлены преобразователи для работы с электрохимическими элементами для определения газа и преобразователи для недисперсионных инфракрасных (НДИК) датчиков.
|
|
Рис. . Функциональная схема LMP91002 |
|
Для определения газа с помощью электрохимического элемента на его рабочих электродах необходимо создать возбуждающее напряжение, после чего по величине токового отклика можно определить содержание искомого газа. Электрохимические элементы, в зависимости от типа используемых электродов, производятся в двух вариантах корпусов: в двухвыводном и трехвыводном. Для работы с различными типами электрохимических элементов возможно использование преобразовательных микросхем LMP91000 и LMP91002. Оба устройства выполнены в 14-выводном WSON-корпусе, совместимы по выводам и обладают сходным функционалом (рисунок ). Микросхемы предназначены для работы в температурном диапазоне -40…85°С и способны детектировать ток в диапазоне 5…750 мкА. Встроенный программируемый трансимпедансный усилитель преобразует полученный ток в выходное напряжение, которое используется для дальнейшего анализа. Коэффициент усиления трансимпедансного усилителя, как и ряд других характеристик, задается через I2C-интерфейс. Малый ток потребления микросхем (менее 10 мкА) делает это решение идеальным для устройств с батарейным питанием или для систем с двухпроводным интерфейсом 4…20 мА. Среди особенностей, присущих LMP91000, стоит отметить наличие встроенного температурного датчика, возможность программировать возбуждающее напряжение, рабочее напряжение 2,7…5,25 В. Это позволяет использовать LMP91000 с большинством электрохимических элементов. LMP91002 является упрощенной бюджетной версией с рабочим напряжением 2,7…3,6 В.
3 Обеспечение взрывозащиты
3.1 Уровень взрывозащиты анализатора РО обеспечивается следующими видами взрывозащиты:
- искробезопасная электрическая цепь Иа;
- специальный вид взрывозащиты С;
- особые условия эксплуатации Х.
17
3.3 Специальный вид взрывозащиты анализатора обеспечивается:
- безопасной температурой нагрева чувствительных элементов термокаталитического датчика ТХМ 2,8 в рабочем и аварийных режимах;
- автоматическим отключением тока измерительного чувствительного элемента термокаталитического датчика ТХМ-2,8 при увеличении концентрации метана в анализируемой среде до взрывоопасных значений;
- защитой газопроницаемым керамическим стаканом чувствительных элементов термокаталитического датчика ТХМ-2,8 от непосредственного контакта с внешней газо-воздушной средой, воздействия угольной пыли и шахтной вентиляционной струи;
- защитой датчиков от механических повреждений специальной защитной крышкой.
3.4 Особые условия эксплуатации анализатора обеспечиваются следующими мероприятиями и ограничениями:
- анализатор является прибором индивидуального пользования и должен быть закреплен за лицом, несущим за него ответственность, изучившим руководство по эксплуатации, аттестованным и допущенным приказом администрации предприятия к работе с ним;
- запрещается пользоваться анализатором с повреждениями корпуса, которые влияют на его работоспособность и (или) на его уровень взрывозащиты;
- запрещается оставлять анализатор во взрывоопасной зоне, в которой содержание метана превышает нормы, допустимые правилами безопасности;
- замена датчиков и аккумуляторной батареи, а также заряд анализатора должны производиться в безопасной зоне.