MARK5和MARK6曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報警系統(tǒng)

1、第二十一章第二十一章 曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報警器曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報警器 高溫時滑油會產(chǎn)生油氣，這些油氣在曲柄箱中高溫時滑油會產(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)油霧濃度超過正常標準時，可能會引起曲柄箱爆炸事故。度超過正常標準時，可能會引起曲柄箱爆炸事故。 曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報警器曲柄箱油霧濃度監(jiān)視報警器的作用的作用：檢測曲柄：檢測曲柄箱油霧濃度，濃度超標時，及時發(fā)出聲光報警，箱油霧濃度，濃度超標時，及時發(fā)出聲光報警，同時使主機自動降速或停車。同時使主機自動降速或停車。 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型和型和Graviner Mark6油霧濃度監(jiān)視報警器為例，油霧濃度監(jiān)視報警器為例，說明其工作原理。說明其工作原理。 2Graviner Mark5 型油霧濃度探測器：體積??；可型油霧濃度探測器：體積??；可靠性高；以單片機為核心，采樣準確、執(zhí)行速度靠性高；以單片機為核心，采樣準確、執(zhí)行速度快、有較強的自檢功能?？?、有較強的自檢功能。 檢測方法檢測方法通過檢測透光度反映油霧濃度的大通過檢測透光度反映油霧濃度的大小小Graviner Mark5 型油霧濃度探測器：采用型油霧濃度探測器：采用CAN總總線把傳感器和控制單元連接起來，從而使系統(tǒng)中線把傳感器和控制單元連接起來，從而使系

3、統(tǒng)中的檢測點數(shù)目增加，一臺探測器可以監(jiān)視多臺柴的檢測點數(shù)目增加，一臺探測器可以監(jiān)視多臺柴油機。油機。檢測方法檢測方法檢測散射光的強度檢測散射光的強度一、一、Mark5型型油霧濃度監(jiān)視報警器面板圖油霧濃度監(jiān)視報警器面板圖 二、氣樣的采集與測量二、氣樣的采集與測量 MARK-5型曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報警系統(tǒng)型曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報警系統(tǒng)該單元共有11個兩位三通電磁閥，其中有10個電磁閥分別采集各曲柄箱的氣樣，該系統(tǒng)最多可檢測10個缸的氣樣，如果是6缸柴油機，只用其中的6個電磁閥，空4個不用。另一個是清洗空氣電磁閥，壓縮空氣通過該電磁閥清洗測量裝置。系統(tǒng)在正常運行期間，單片機輪流使各采樣點電磁閥通電，通

4、電的電磁閥（如圖所示采樣點1的電磁）左位通，該缸曲柄箱油霧氣樣在抽風(fēng)機作用下流經(jīng)測量室，其他點的采樣電磁閥斷電右位通，曲柄箱氣樣在抽風(fēng)機作用下經(jīng)旁通管路直接排出而不經(jīng)測量室。測量部分由測量室、光源和光電池組成。光源接通電源以后將發(fā)射一束光強不變的平行光并照射在光電池上，當(dāng)流經(jīng)測量室的待測氣樣油霧濃度變化時，其氣樣的透光程度發(fā)生變化，即照射到光電池的光強也發(fā)生變化，光電池輸出的電流大小與接收到的光強成一定的函數(shù)關(guān)系，該電流信號經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換并經(jīng)變增益放大后送至模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器，把與油霧濃度相對應(yīng)的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入單片機。單片機先把所測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、得到一個平均濃度值并存入RAM中。 以后每檢測一個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偏差濃度值，并用新的濃度值取代原先所檢測到的該缸氣樣的油霧濃度值，算出一個新的平均油霧濃度。這樣每檢測一個缸的曲柄箱氣樣，就能得到兩個值，即偏差濃度值和平均濃度值，單片機再把這兩個值與報警設(shè)定值相比較，不管平均濃度值達到平均濃度報警值，還是偏差濃度值達到偏差濃度報警值，都將在液晶顯示器上顯示（顯示值為100），并發(fā)出聲光報警，同時向主機的安全保護系統(tǒng)送一個故障降速或故障停車信號。 在正常運行中，單片機定時使清洗空氣電磁閥通一次電，電磁閥通電后左位通，來自氣源的壓縮空氣經(jīng)該閥左位進入測量室。該壓

6、縮空氣一方面對光源、光電池及測量室進行清洗，防止光源和光電池被油霧污染而影響測量精度，另一方面，壓縮空氣對測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，測量單元要檢測一次空氣的油霧濃度，該值此時應(yīng)該為零，如果不是零，則看一下與原零點偏差有多大，若偏差不大，則以新得到的濃度值為相對零點并取代原零點，若偏差較大，系統(tǒng)則認為光源或光電池污染嚴重，清洗無效，OPTICAL FAULT燈亮，發(fā)出報警并終止采樣。 三、測量電路三、測量電路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個采樣電磁閥輪流通電工作，以使每個缸曲柄箱氣樣流經(jīng)測量室，并對其油霧濃度進行測量，同時要定時使清洗空氣電磁閥通電，以便清洗測量單元。Ic1為選擇輸出器，有四個作用：其一，確定偏差報警是否延時。其二，檢查Ic2輸出的狀態(tài)是否正確。其三，檢查采樣點數(shù)選擇開關(guān)的設(shè)置是否正確。其四，油霧濃度過高時需要主機降速運行時，檢查單片機是否已把這個降速信號準確地送出。 五、報警和顯示電路五、報警和顯示電路 六、系統(tǒng)測試電路六、系統(tǒng)測試電路12系統(tǒng)測試電路，下半部分用來檢測抽風(fēng)機工作是否正常。機旁測試按下SW4時，復(fù)位時按下復(fù)位按鈕SW3遙控測試復(fù)位時，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復(fù)位，必須再按控制箱上的SW3按鈕 七、報警設(shè)定值的調(diào)整七、報警設(shè)定值的調(diào)整平均濃度報警可調(diào)：0.3-1.mg/L偏差濃度報警可調(diào)：0.05-0.5mg/L思考題思考題（1 1）Mark5Mark5型油霧濃度監(jiān)視報警器的測量型油霧濃度監(jiān)視報警器的測量電路如何實現(xiàn)變增益放大？該系統(tǒng)在正常電路如何實現(xiàn)變增益放大？該系統(tǒng)在正常運行時如何檢查采樣電磁閥的故障？運行時如何檢查采樣電磁閥的故障？（2 2）Mark5Mark5型油霧濃度監(jiān)視報警器的采樣型油霧濃度監(jiān)視報警器的采樣電磁閥控制電路其采樣點數(shù)是怎樣進行設(shè)電磁閥控制電路其采樣點數(shù)是怎樣進行設(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)視報警器有哪兩型油霧濃度監(jiān)視報警器有哪兩種報警形式？種報警形式？15Mark 6曲軸箱油霧濃度監(jiān)視與報警系統(tǒng)曲軸箱油霧濃度監(jiān)視與報警系統(tǒng)當(dāng)油霧濃度達到當(dāng)油霧濃度達到30-50mg/L，有爆炸危險。采用光，有爆炸危險。采用光學(xué)測量技術(shù)，可以測量小到學(xué)測量技術(shù)，可以測量小到0.05mg/L的油霧濃的油霧濃度。度。Mark 6的改進之處：取消采樣管路，每個測量點的改進之處：取消采樣管路，每個測量點用一個傳感器進行檢測，并通過通信總線連接，用一個傳感器進行檢測，并通過通信總線連接，提高檢測速度；保留差動測量系統(tǒng)，具有高靈

10、敏提高檢測速度；保留差動測量系統(tǒng)，具有高靈敏度最大限度降低誤報警。使用光學(xué)傳感測量方法，度最大限度降低誤報警。使用光學(xué)傳感測量方法，但用散射光測量代替透明度的測量。傳感器內(nèi)部但用散射光測量代替透明度的測量。傳感器內(nèi)部多光源設(shè)計，一個光源損壞時仍能正常使用。模多光源設(shè)計，一個光源損壞時仍能正常使用。模塊化設(shè)計，更換故障探頭簡便快捷。塊化設(shè)計，更換故障探頭簡便快捷。 Mark 6曲軸箱油霧濃度監(jiān)視報警系統(tǒng)的組成 Graviner Mark 6 OMD系統(tǒng)可以安裝多達64個分布于八臺柴油機上的探頭。在沒有報警的正常情況下全系統(tǒng)掃描時間為1.2s。 傳感器電纜直接連接安裝于柴油機上的接線盒，然后通過兩

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)，在有報警發(fā)生時沒有必要到現(xiàn)場進行操作。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)視與報警系統(tǒng)的曲軸箱油霧濃度監(jiān)視與報警系統(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)可以安裝多達系統(tǒng)可以安裝多達64個分布于八臺柴油機的探頭。個分布于八臺柴油機的探頭。無報警時的全系統(tǒng)掃描時間無報警時的全系統(tǒng)掃描時間1.2S。連接簡單：

12、控制單元到接線箱的連接只需連接簡單：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個指示燈：綠燈表示正常，紅燈個指示燈：綠燈表示正常，紅燈表示報警；黃燈表示故障。表示報警；黃燈表示故障?？刂茊卧嬎阌挽F濃度平均值及相對于平均值的偏差，與預(yù)設(shè)的平控制單元計算油霧濃度平均值及相對于平均值的偏差，與預(yù)設(shè)的平均值及偏差報警值進行比較。均值及偏差報警值進行比較?？刂茊卧溆锌刂茊卧?/p>

13、配有LCD顯示屏顯示每臺機器的平均油霧濃度，報警時根顯示屏顯示每臺機器的平均油霧濃度，報警時根據(jù)需要自動顯示報警點的油霧濃度值及相應(yīng)的機器的油霧濃度平據(jù)需要自動顯示報警點的油霧濃度值及相應(yīng)的機器的油霧濃度平均值。均值。Mark 6可以通過軟件設(shè)置使之適應(yīng)二沖程機或四沖程機或其組合。可以通過軟件設(shè)置使之適應(yīng)二沖程機或四沖程機或其組合。軟件菜單有三個操作級別：用戶；工程師；服務(wù)商。軟件菜單有三個操作級別：用戶；工程師；服務(wù)商。 用戶用戶只能實現(xiàn)查詢功能，不能進行報警設(shè)定及系統(tǒng)設(shè)定。只能實現(xiàn)查詢功能，不能進行報警設(shè)定及系統(tǒng)設(shè)定。 工程師工程師操作受密碼保護，輸入密碼后可以完成很多設(shè)置，但操作受密碼保

14、護，輸入密碼后可以完成很多設(shè)置，但不可以對事件及歷史記錄進行更改及復(fù)位。不可以對事件及歷史記錄進行更改及復(fù)位。服務(wù)商服務(wù)商操作受密碼保護，允許進行所有操作，但必須有廠家的操作受密碼保護，允許進行所有操作，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任何一個傳感器的工作都是獨立的，一個傳感器出現(xiàn)故障任何一個傳感器的工作都是獨立的，一個傳感器出現(xiàn)故障或保養(yǎng)并不影響其它傳感器的工作，一個傳感器或一臺或保養(yǎng)并不影響其它傳感器的工作，一個傳感器或一臺柴油機油霧檢測系統(tǒng)都可以被隔離柴油機油霧檢測系統(tǒng)都可以被隔離便于維護保養(yǎng)。便于維護保養(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-：信號線信號線故障停車故障停車繼電器觸繼電器觸點點20（二）（二）Mark 6的保養(yǎng)及故障診斷的保養(yǎng)及故障診斷1、維護與保養(yǎng)、維護與保養(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孔及光導(dǎo)管末端用玻璃清洗劑清洗煙氣探測孔及光導(dǎo)管末端干燥后裝復(fù)。干燥后裝復(fù)。21（2）更換探頭）更換探頭主機運轉(zhuǎn)時不要拆卸探頭，防止熱油噴出。主機運轉(zhuǎn)時不要拆卸探頭，防止熱

16、油噴出。拆卸的探頭必須對光學(xué)組件清洗。拆卸的探頭必須對光學(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，啟動程序進行初始化安裝完畢，打開電源，啟動程序進行初始化對隔離的探頭解除隔離狀態(tài)對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）報警功能試驗）報警功能試驗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無顯示無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絲燒壞或探接線箱保險絲燒壞或探頭故障頭故障 LCD顯示顯示FAN FAULT內(nèi)部風(fēng)機故障內(nèi)部風(fēng)機故障 LCD顯示顯示L