MARK5和MARK6曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)

1、第二十一章第二十一章 曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器 高溫時(shí)滑油會(huì)產(chǎn)生油氣，這些油氣在曲柄箱中高溫時(shí)滑油會(huì)產(chǎn)生油氣，這些油氣在曲柄箱中與與70左右的較冷空氣混合形成油霧，當(dāng)油霧濃左右的較冷空氣混合形成油霧，當(dāng)油霧濃度超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可能會(huì)引起曲柄箱爆炸事故。度超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可能會(huì)引起曲柄箱爆炸事故。 曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器的作用的作用：檢測(cè)曲柄：檢測(cè)曲柄箱油霧濃度，濃度超標(biāo)時(shí)，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，箱油霧濃度，濃度超標(biāo)時(shí)，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)使主機(jī)自動(dòng)降速或停車。同時(shí)使主機(jī)自動(dòng)降速或停車。 本章以目前在船上應(yīng)用較多的本章以目前在船上應(yīng)用較多的Grav

2、iner Mark5型型和和Graviner Mark6油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器為例，油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器為例，說(shuō)明其工作原理。說(shuō)明其工作原理。 2Graviner Mark5 型油霧濃度探測(cè)器：體積小；可型油霧濃度探測(cè)器：體積??；可靠性高；以單片機(jī)為核心，采樣準(zhǔn)確、執(zhí)行速度靠性高；以單片機(jī)為核心，采樣準(zhǔn)確、執(zhí)行速度快、有較強(qiáng)的自檢功能。快、有較強(qiáng)的自檢功能。 檢測(cè)方法檢測(cè)方法通過(guò)檢測(cè)透光度反映油霧濃度的大通過(guò)檢測(cè)透光度反映油霧濃度的大小小Graviner Mark5 型油霧濃度探測(cè)器：采用型油霧濃度探測(cè)器：采用CAN總總線把傳感器和控制單元連接起來(lái)，從而使系統(tǒng)中線把傳感器和控制單元連接起來(lái)，從而使系

3、統(tǒng)中的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)目增加，一臺(tái)探測(cè)器可以監(jiān)視多臺(tái)柴的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)目增加，一臺(tái)探測(cè)器可以監(jiān)視多臺(tái)柴油機(jī)。油機(jī)。檢測(cè)方法檢測(cè)方法檢測(cè)散射光的強(qiáng)度檢測(cè)散射光的強(qiáng)度一、一、Mark5型型油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器面板圖油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器面板圖 二、氣樣的采集與測(cè)量二、氣樣的采集與測(cè)量 MARK-5型曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)型曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)該單元共有11個(gè)兩位三通電磁閥，其中有10個(gè)電磁閥分別采集各曲柄箱的氣樣，該系統(tǒng)最多可檢測(cè)10個(gè)缸的氣樣，如果是6缸柴油機(jī)，只用其中的6個(gè)電磁閥，空4個(gè)不用。另一個(gè)是清洗空氣電磁閥，壓縮空氣通過(guò)該電磁閥清洗測(cè)量裝置。系統(tǒng)在正常運(yùn)行期間，單片機(jī)輪流使各采樣點(diǎn)電磁閥通電，通

4、電的電磁閥（如圖所示采樣點(diǎn)1的電磁）左位通，該缸曲柄箱油霧氣樣在抽風(fēng)機(jī)作用下流經(jīng)測(cè)量室，其他點(diǎn)的采樣電磁閥斷電右位通，曲柄箱氣樣在抽風(fēng)機(jī)作用下經(jīng)旁通管路直接排出而不經(jīng)測(cè)量室。測(cè)量部分由測(cè)量室、光源和光電池組成。光源接通電源以后將發(fā)射一束光強(qiáng)不變的平行光并照射在光電池上，當(dāng)流經(jīng)測(cè)量室的待測(cè)氣樣油霧濃度變化時(shí)，其氣樣的透光程度發(fā)生變化，即照射到光電池的光強(qiáng)也發(fā)生變化，光電池輸出的電流大小與接收到的光強(qiáng)成一定的函數(shù)關(guān)系，該電流信號(hào)經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換并經(jīng)變?cè)鲆娣糯蠛笏椭聊?shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器，把與油霧濃度相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入單片機(jī)。單片機(jī)先把所測(cè)量到的各缸曲柄箱氣樣油霧濃度值加在一起除以缸數(shù)，

5、得到一個(gè)平均濃度值并存入RAM中。 以后每檢測(cè)一個(gè)缸的曲柄箱氣樣油霧濃度值，就與平均濃度相比較得到一個(gè)偏差濃度值，并用新的濃度值取代原先所檢測(cè)到的該缸氣樣的油霧濃度值，算出一個(gè)新的平均油霧濃度。這樣每檢測(cè)一個(gè)缸的曲柄箱氣樣，就能得到兩個(gè)值，即偏差濃度值和平均濃度值，單片機(jī)再把這兩個(gè)值與報(bào)警設(shè)定值相比較，不管平均濃度值達(dá)到平均濃度報(bào)警值，還是偏差濃度值達(dá)到偏差濃度報(bào)警值，都將在液晶顯示器上顯示（顯示值為100），并發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)向主機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)送一個(gè)故障降速或故障停車信號(hào)。 在正常運(yùn)行中，單片機(jī)定時(shí)使清洗空氣電磁閥通一次電，電磁閥通電后左位通，來(lái)自氣源的壓縮空氣經(jīng)該閥左位進(jìn)入測(cè)量室。該壓

6、縮空氣一方面對(duì)光源、光電池及測(cè)量室進(jìn)行清洗，防止光源和光電池被油霧污染而影響測(cè)量精度，另一方面，壓縮空氣對(duì)測(cè)量單元還能起到冷卻作用，提高光源和光電池的使用壽命，也能防止光電池因溫度升高而產(chǎn)生的特性漂移。除此之外，測(cè)量單元要檢測(cè)一次空氣的油霧濃度，該值此時(shí)應(yīng)該為零，如果不是零，則看一下與原零點(diǎn)偏差有多大，若偏差不大，則以新得到的濃度值為相對(duì)零點(diǎn)并取代原零點(diǎn)，若偏差較大，系統(tǒng)則認(rèn)為光源或光電池污染嚴(yán)重，清洗無(wú)效，OPTICAL FAULT燈亮，發(fā)出報(bào)警并終止采樣。 三、測(cè)量電路三、測(cè)量電路41420404120eU RuRiRR 四、采樣電磁閥控制電路四、采樣電磁閥控制電路9采樣電磁閥控制電路作用

7、是，使其輸出10個(gè)采樣電磁閥輪流通電工作，以使每個(gè)缸曲柄箱氣樣流經(jīng)測(cè)量室，并對(duì)其油霧濃度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)要定時(shí)使清洗空氣電磁閥通電，以便清洗測(cè)量單元。Ic1為選擇輸出器，有四個(gè)作用：其一，確定偏差報(bào)警是否延時(shí)。其二，檢查Ic2輸出的狀態(tài)是否正確。其三，檢查采樣點(diǎn)數(shù)選擇開關(guān)的設(shè)置是否正確。其四，油霧濃度過(guò)高時(shí)需要主機(jī)降速運(yùn)行時(shí)，檢查單片機(jī)是否已把這個(gè)降速信號(hào)準(zhǔn)確地送出。 五、報(bào)警和顯示電路五、報(bào)警和顯示電路 六、系統(tǒng)測(cè)試電路六、系統(tǒng)測(cè)試電路12系統(tǒng)測(cè)試電路，下半部分用來(lái)檢測(cè)抽風(fēng)機(jī)工作是否正常。機(jī)旁測(cè)試按下SW4時(shí)，復(fù)位時(shí)按下復(fù)位按鈕SW3遙控測(cè)試復(fù)位時(shí)，按下虛線框左邊的RESET后，只能使繼電器R

8、L15斷電而不能使單片機(jī)復(fù)位，必須再按控制箱上的SW3按鈕 七、報(bào)警設(shè)定值的調(diào)整七、報(bào)警設(shè)定值的調(diào)整平均濃度報(bào)警可調(diào)：0.3-1.mg/L偏差濃度報(bào)警可調(diào)：0.05-0.5mg/L思考題思考題（1 1）Mark5Mark5型油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器的測(cè)量型油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器的測(cè)量電路如何實(shí)現(xiàn)變?cè)鲆娣糯?？該系統(tǒng)在正常電路如何實(shí)現(xiàn)變?cè)鲆娣糯螅吭撓到y(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)如何檢查采樣電磁閥的故障？運(yùn)行時(shí)如何檢查采樣電磁閥的故障？（2 2）Mark5Mark5型油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器的采樣型油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器的采樣電磁閥控制電路其采樣點(diǎn)數(shù)是怎樣進(jìn)行設(shè)電磁閥控制電路其采樣點(diǎn)數(shù)是怎樣進(jìn)行設(shè)置的？分析采樣電磁閥控制電路工作原理

9、。置的？分析采樣電磁閥控制電路工作原理。（3 3）Mark5Mark5型油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器有哪兩型油霧濃度監(jiān)視報(bào)警器有哪兩種報(bào)警形式？種報(bào)警形式？15Mark 6曲軸箱油霧濃度監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)曲軸箱油霧濃度監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)油霧濃度達(dá)到當(dāng)油霧濃度達(dá)到30-50mg/L，有爆炸危險(xiǎn)。采用光，有爆炸危險(xiǎn)。采用光學(xué)測(cè)量技術(shù)，可以測(cè)量小到學(xué)測(cè)量技術(shù)，可以測(cè)量小到0.05mg/L的油霧濃的油霧濃度。度。Mark 6的改進(jìn)之處：取消采樣管路，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的改進(jìn)之處：取消采樣管路，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)用一個(gè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)通信總線連接，用一個(gè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)通信總線連接，提高檢測(cè)速度；保留差動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，具有高靈

10、敏提高檢測(cè)速度；保留差動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，具有高靈敏度最大限度降低誤報(bào)警。使用光學(xué)傳感測(cè)量方法，度最大限度降低誤報(bào)警。使用光學(xué)傳感測(cè)量方法，但用散射光測(cè)量代替透明度的測(cè)量。傳感器內(nèi)部但用散射光測(cè)量代替透明度的測(cè)量。傳感器內(nèi)部多光源設(shè)計(jì)，一個(gè)光源損壞時(shí)仍能正常使用。模多光源設(shè)計(jì)，一個(gè)光源損壞時(shí)仍能正常使用。模塊化設(shè)計(jì)，更換故障探頭簡(jiǎn)便快捷。塊化設(shè)計(jì)，更換故障探頭簡(jiǎn)便快捷。 Mark 6曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)的組成 Graviner Mark 6 OMD系統(tǒng)可以安裝多達(dá)64個(gè)分布于八臺(tái)柴油機(jī)上的探頭。在沒(méi)有報(bào)警的正常情況下全系統(tǒng)掃描時(shí)間為1.2s。 傳感器電纜直接連接安裝于柴油機(jī)上的接線盒，然后通過(guò)兩

11、根電纜（通訊電纜和電源線）分別連接到位于集控室的控制單元及顯示單元或其它合適的地方。該系統(tǒng)采用數(shù)字傳輸技術(shù)，這意味著顯示及控制部分可以安裝在位于集控室的控制單元內(nèi)，在有報(bào)警發(fā)生時(shí)沒(méi)有必要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作。系統(tǒng)由三部分組成：傳感器（探頭）、接線箱及控制單元。17（一）（一）Mark 6曲軸箱油霧濃度監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)的曲軸箱油霧濃度監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)的組成組成 系統(tǒng)的組成：傳感器（探頭）；接線箱；控制單系統(tǒng)的組成：傳感器（探頭）；接線箱；控制單元。元。系統(tǒng)可以安裝多達(dá)系統(tǒng)可以安裝多達(dá)64個(gè)分布于八臺(tái)柴油機(jī)的探頭。個(gè)分布于八臺(tái)柴油機(jī)的探頭。無(wú)報(bào)警時(shí)的全系統(tǒng)掃描時(shí)間無(wú)報(bào)警時(shí)的全系統(tǒng)掃描時(shí)間1.2S。連接簡(jiǎn)單：

12、控制單元到接線箱的連接只需連接簡(jiǎn)單：控制單元到接線箱的連接只需2根電纜根電纜（通信電纜和電源電纜）。（通信電纜和電源電纜）。18傳感器傳感器連續(xù)監(jiān)視連續(xù)監(jiān)視，控制單元，控制單元順序掃描順序掃描。傳感器有自檢功能；有地址碼。傳感器有自檢功能；有地址碼。傳感器上有地址碼設(shè)置開關(guān)；有傳感器上有地址碼設(shè)置開關(guān)；有3個(gè)指示燈：綠燈表示正常，紅燈個(gè)指示燈：綠燈表示正常，紅燈表示報(bào)警；黃燈表示故障。表示報(bào)警；黃燈表示故障?？刂茊卧?jì)算油霧濃度平均值及相對(duì)于平均值的偏差，與預(yù)設(shè)的平控制單元計(jì)算油霧濃度平均值及相對(duì)于平均值的偏差，與預(yù)設(shè)的平均值及偏差報(bào)警值進(jìn)行比較。均值及偏差報(bào)警值進(jìn)行比較。控制單元配有控制單元

13、配有LCD顯示屏顯示每臺(tái)機(jī)器的平均油霧濃度，報(bào)警時(shí)根顯示屏顯示每臺(tái)機(jī)器的平均油霧濃度，報(bào)警時(shí)根據(jù)需要自動(dòng)顯示報(bào)警點(diǎn)的油霧濃度值及相應(yīng)的機(jī)器的油霧濃度平據(jù)需要自動(dòng)顯示報(bào)警點(diǎn)的油霧濃度值及相應(yīng)的機(jī)器的油霧濃度平均值。均值。Mark 6可以通過(guò)軟件設(shè)置使之適應(yīng)二沖程機(jī)或四沖程機(jī)或其組合?？梢酝ㄟ^(guò)軟件設(shè)置使之適應(yīng)二沖程機(jī)或四沖程機(jī)或其組合。軟件菜單有三個(gè)操作級(jí)別：用戶；工程師；服務(wù)商。軟件菜單有三個(gè)操作級(jí)別：用戶；工程師；服務(wù)商。 用戶用戶只能實(shí)現(xiàn)查詢功能，不能進(jìn)行報(bào)警設(shè)定及系統(tǒng)設(shè)定。只能實(shí)現(xiàn)查詢功能，不能進(jìn)行報(bào)警設(shè)定及系統(tǒng)設(shè)定。 工程師工程師操作受密碼保護(hù)，輸入密碼后可以完成很多設(shè)置，但操作受密碼保

14、護(hù)，輸入密碼后可以完成很多設(shè)置，但不可以對(duì)事件及歷史記錄進(jìn)行更改及復(fù)位。不可以對(duì)事件及歷史記錄進(jìn)行更改及復(fù)位。服務(wù)商服務(wù)商操作受密碼保護(hù)，允許進(jìn)行所有操作，但必須有廠家的操作受密碼保護(hù)，允許進(jìn)行所有操作，但必須有廠家的授權(quán)或代理授權(quán)。授權(quán)或代理授權(quán)。19任何一個(gè)傳感器的工作都是獨(dú)立的，一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障任何一個(gè)傳感器的工作都是獨(dú)立的，一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障或保養(yǎng)并不影響其它傳感器的工作，一個(gè)傳感器或一臺(tái)或保養(yǎng)并不影響其它傳感器的工作，一個(gè)傳感器或一臺(tái)柴油機(jī)油霧檢測(cè)系統(tǒng)都可以被隔離柴油機(jī)油霧檢測(cè)系統(tǒng)都可以被隔離便于維護(hù)保養(yǎng)。便于維護(hù)保養(yǎng)。探頭間及探頭與控制單元間采用探頭間及探頭與控制單元間采用CAN

15、總線連接完成彼此總線連接完成彼此間的信息交換。間的信息交換。屏蔽層屏蔽層接地接地C+和和C-：信號(hào)線信號(hào)線故障停車故障停車?yán)^電器觸繼電器觸點(diǎn)點(diǎn)20（二）（二）Mark 6的保養(yǎng)及故障診斷的保養(yǎng)及故障診斷1、維護(hù)與保養(yǎng)、維護(hù)與保養(yǎng)（1）探頭的清洗步驟）探頭的清洗步驟隔離；隔離；拆電纜，取下探頭；拆電纜，取下探頭；拆卸探頭螺絲、探頭蓋拆卸探頭螺絲、探頭蓋檢查密封狀態(tài)，更換損壞元件檢查密封狀態(tài)，更換損壞元件用玻璃清洗劑清洗煙氣探測(cè)孔及光導(dǎo)管末端用玻璃清洗劑清洗煙氣探測(cè)孔及光導(dǎo)管末端干燥后裝復(fù)。干燥后裝復(fù)。21（2）更換探頭）更換探頭主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不要拆卸探頭，防止熱油噴出。主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不要拆卸探頭，防止熱

16、油噴出。拆卸的探頭必須對(duì)光學(xué)組件清洗。拆卸的探頭必須對(duì)光學(xué)組件清洗。拆卸前關(guān)閉電源，隔離要拆卸的探頭拆卸前關(guān)閉電源，隔離要拆卸的探頭新探頭安裝前要設(shè)置和舊探頭相同的地址碼新探頭安裝前要設(shè)置和舊探頭相同的地址碼安裝完畢，打開電源，啟動(dòng)程序進(jìn)行初始化安裝完畢，打開電源，啟動(dòng)程序進(jìn)行初始化對(duì)隔離的探頭解除隔離狀態(tài)對(duì)隔離的探頭解除隔離狀態(tài)探頭使用探頭使用5年返回代理商檢修年返回代理商檢修（3）報(bào)警功能試驗(yàn)）報(bào)警功能試驗(yàn)222、常見的故障及診斷、常見的故障及診斷 控制單元電源指示燈不亮，控制單元電源指示燈不亮，LCD無(wú)顯示無(wú)顯示電源電源故障故障 探頭電源指示燈不亮探頭電源指示燈不亮接線箱保險(xiǎn)絲燒壞或探接線箱保險(xiǎn)絲燒壞或探頭故障頭故障 LCD顯示顯示FAN FAULT內(nèi)部風(fēng)機(jī)故障內(nèi)部風(fēng)機(jī)故障 LCD顯示顯示L