



Analizator acetylenu procesowego ZS8100-C2H2
Analizator acetylenu TDLAS z przestrajalnym laserem diodowym do kontroli czystości gazu spawalniczego, gazu zasilającego syntezę chemiczną (VAM / 1,4-BDO) oraz ekstrakcyjnych analiz DGA transformatorów
- Zakres pomiarowy
- 0–100 / 0–1000 ppm / 0–5 %vol
- Dokładność
- ±2 % FS lub ±1 ppm
- Czas odpowiedzi (T90)
- <5 s
- Granica wykrywalności
- <0.5 ppm (przydatne w DGA)
Przegląd
ZS8100-C2H2 to analizator acetylenu TDLAS montowany w linii, przeznaczony do pracy w przemysłowych instalacjach procesowych — do kontroli czystości gazu spawalniczego w kolektorach i układach mieszania, kontroli jakości prekursorów CVD dla przemysłu półprzewodnikowego oraz sterowania składem gazu zasilającego syntezę chemiczną na potrzeby procesów VAM i 1,4-BDO. Absorpcja promieniowania przez laser diodowy o wąskiej linii widmowej zapewnia selektywność w obecności węglowodorów, wilgoci i dryftu tła ciśnieniowego, które mogą ograniczać czujniki szerokopasmowe. W przypadku okresowych analiz DGA i potwierdzeń laboratoryjnych można, po przeglądzie projektu, określić zakres nieoznaczonego modelu stołowego TDLAS; analizę DGA transformatorów online można zrealizować warunkowo, po przeglądzie inżynieryjnym i z modułem ekstrakcji gazów z oleju.
- Pojedyncza linia absorpcyjna TDLAS — optyczne ogniwo pomiarowe bez odczynników; filtry i gaz wzorcowy pozostają materiałami eksploatacyjnymi
- Oprogramowanie układowe obsługuje wiele zakresów — od ppm w DGA po %vol w procesie, bez zmiany układu optycznego
- Konstrukcja przystosowana do ekstrakcyjnych układów poboru próbki w matrycach węglowodorowych i gazach syntezowych
- Ścieżka oceny stołowego analizatora TDLAS wspiera analizy DGA i potwierdzenia laboratoryjne
Pełna specyfikacja techniczna
Kluczowe parametry pracy
| Parametr | Wartość | Status |
|---|---|---|
| Zakres pomiarowy | 0–100 / 0–1000 ppm / 0–5%vol (wiele zakresów) | warunkowy* |
| Dokładność | ±2 % FS lub ±1ppm (w zależności od tego, która wartość jest większa) | warunkowy* |
| Czas odpowiedzi (T90) | <5 s | warunkowy* |
| Granica wykrywalności | <0.5ppm (przydatne w DGA) | warunkowy* |
* Typowe dla branży wartości TDLAS C₂H₂ przedstawiono jako zakładane parametry; wartości potwierdzone zostaną podane w ostatecznej karcie katalogowej przy wycenie.
Pomiar
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Zasada pomiaru | TDLAS (spektroskopia absorpcyjna z przestrajalnym laserem diodowym) |
| Docelowa długość fali | Bliska podczerwień ≈ 1,5 μm (linia absorpcyjna C2H2) |
| Zakres pomiarowy | 0–100 ppm / 0–1000 ppm / 0–5 %vol (wiele zakresów) |
| Dolna granica wykrywalności | <0.5 ppm (przydatne w DGA) |
| Dokładność | ±2 % FS lub ±1 ppm (w zależności od tego, która wartość jest większa) |
| Powtarzalność | ≤1 % FS |
| Czas odpowiedzi (T90) | <5 s |
| Droga optyczna | Wieloprzebiegowe ogniwo absorpcyjne (typu Herriotta / White’a, efektywna droga 1–10 m) |
Układ poboru próbki
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Tryb poboru próbki | Ekstrakcyjny (podgrzewana sonda + układ kondycjonowania) |
| Temperatura próbki | Do 180 °C (z podgrzewanym przewodem, zależnie od zastosowania) |
| Ciśnienie próbki | -30 do +500 mbar g |
| Zalecane kondycjonowanie | ZS-SCS-600 chłodzący i osuszający / ZS-SCS-800 podgrzewany (zależnie od projektu) |
| DGA online | Warunkowo — wymaga modułu ekstrakcji gazów z oleju i potwierdzenia konfiguracji sprzętowej |
Warunki środowiskowe
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Temperatura pracy | -20 °C do +50 °C |
| Temperatura przechowywania | -40 °C do +70 °C |
| Wilgotność | 0–95 % RH (bez kondensacji) |
| Stopień ochrony | IP65 (standardowo) / IP66 (obudowa terenowa) |
Parametry elektryczne
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Zasilanie | 100–240 VAC, 50/60 Hz, maks. 80 W |
| Wyjście analogowe | 2 × 4–20 mA (izolowane, konfigurowalne) |
| Wyjście cyfrowe | RS-485 Modbus RTU / HART 7 (opcja) |
| Wyjścia przekaźnikowe | 4 × SPDT (alarm, usterka, konserwacja, zakres) |
| Wyświetlacz | Kolorowy ekran TFT 5″ z lokalnym panelem HMI z ekranem dotykowym |
Parametry fizyczne
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Wymiary (szer. × wys. × gł.) | 483 × 177 × 420 mm (szafa 19″) / opcjonalna obudowa terenowa |
| Masa | ≈15 kg (szafa) / ≈32 kg (obudowa terenowa) |
| Materiał obudowy | Obudowa aluminiowa malowana proszkowo; elementy mające kontakt z próbką wykonane ze stali nierdzewnej SS316L |
| Montaż | Szafa 19″ (4U) / montaż na ścianie / obudowa terenowa |
Certyfikacje
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Oznakowanie CE | Zgodność z dyrektywami UE dotyczącymi urządzeń (zakładany zakres) |
| Strefa zagrożona wybuchem | ATEX / IECEx — zakres warunkowy (potwierdzany dla każdego projektu) |
| Kompatybilność elektromagnetyczna | EN 61326-1 |
| System jakości | Wyprodukowano zgodnie z ISO 9001:2015 |
| Normy dotyczące zastosowań | IEC 60599 / IEC 60567 / ASTM D3612 / IEEE C57.104 (DGA); CGA G-1.1 (spawanie) |
Zastosowania analizatora
Model przypisano do następujących zastosowań branżowych i zadań procesowych.
Warunki eksploatacji
Typowe środowiska procesowe, w których rozważane jest zastosowanie tego modelu.
Zakres certyfikacji
Normy zestawiono wraz z zakresem i statusem, aby podczas przeglądu inżynieryjnego można było zweryfikować właściwą metodę odniesienia DGA, wymagania dotyczące czystości gazu spawalniczego oraz warunki pracy w strefie zagrożonej wybuchem. Zatwierdzenia parametrów pracy przedstawiono jako zakładany zakres — aktualny status certyfikacji danej konfiguracji jest potwierdzany przy wycenie; zakres dotyczący stref zagrożonych wybuchem i norm DGA wymaga warunkowego przeglądu inżynieryjnego i nie stanowi domyślnej deklaracji katalogowej.
| Norma | Zakres | Wariant | Status | Dokument |
|---|---|---|---|---|
| CE (deklaracja zgodności UE) | Oznakowanie CE jest zakładanym zakresem; deklaracja zgodności UE dla danej konfiguracji jest potwierdzana dla każdego projektu i dostarczana na żądanie po jej wystawieniu | Wariant projektowy | zakładany | Na żądanie |
| Strefa zagrożona wybuchem ATEX | Opcjonalna obudowa Ex d wymieniona jako zależna od zastosowania | Wariant projektowy | warunkowy | Na żądanie |
| IEC 60599 / IEC 60567 / ASTM D3612 | Dotyczy wyłącznie DGA; ekstrakcja gazów z oleju i procedura laboratoryjna są potwierdzane dla każdego projektu | Wariant projektowy | warunkowy | Na żądanie |
| CGA G-1.1 | Dotyczy czystości gazu spawalniczego; sposób postępowania z próbką jest potwierdzany dla każdego zastosowania | Wariant projektowy | warunkowy | Na żądanie |
| ISO 9001:2015 | System zarządzania jakością — produkcja zgodna z ISO 9001:2015 | Wariant projektowy | zatwierdzony | Na żądanie |
Poproś o dokumentację
Poproś o karty katalogowe, instrukcje obsługi, certyfikaty i noty aplikacyjne dotyczące tego modelu.
Uwagi dotyczące dowodów
Architektura DGA w fazie gazowej dla wyekstrahowanego C₂H₂
W przypadku DGA transformatorów i analiz acetylenu w procesie architektura przewiduje pomiar TDLAS w wyekstrahowanej fazie gazowej; ekstrakcję gazów z oleju, tło węglowodorowe i kondycjonowanie próbki traktuje się jako elementy określane w ramach projektu, a nie jako podstawę do deklarowania bezpośredniego pomiaru w oleju.
Szczegóły techniczne i inżynieryjne
Dodatkowe informacje inżynieryjne — rozwiń każdy temat, aby zapoznać się z pełnymi danymi dotyczącymi pomiaru, zakresu pracy, układu poboru próbki, kalibracji, integracji, konserwacji i zastosowania.
01 Zasada pomiaru i ograniczenia
Ograniczenia pomiaru
TDLAS wykorzystuje linię absorpcyjną C₂H₂ w ogniwie z ekstrakcyjną próbką gazową do analizy acetylenu w procesie, kontroli jakości gazu spawalniczego i analiz DGA transformatorów na podstawie wyekstrahowanej próbki.
Nie obejmuje
- Bezpośrednie badanie oleju transformatorowego laserem jako deklarowana funkcja katalogowa
- DGA online bez modułu ekstrakcji gazów z oleju
- Stołowe potwierdzenia laboratoryjne jako domyślna ścieżka ciągłej analizy procesowej
Wymagania
- Próbka gazowa pobrana metodą ekstrakcyjną
- Analiza matrycy węglowodorowej
- Moduł ekstrakcji gazów z oleju do DGA transformatorów online
- Dobór układu kondycjonowania ZS-SCS-600 lub ZS-SCS-800 na podstawie zawartości wilgoci i ryzyka obecności mgły olejowej
Substancje zakłócające i ograniczenia
- Tło węglowodorowe C₂H₄ / C₂H₆ / CH₄
- Zawartość wilgoci i dryft tła ciśnieniowego
- Mgła olejowa z kolektorów gazu spawalniczego lub modułów ekstrakcji
- Wysokie stężenie CH₄ wymaga kalibracji dostosowanej do zastosowania
02 Warunki pracy
Wykorzystaj te wartości przy doborze, a przed wyceną potwierdź stan próbki, warunki otoczenia i materiały.
- Pomiar w fazie olejowej bez ekstrakcji
- Nieuzdatniona mgła olejowa przedostająca się do ogniwa optycznego
- Niezweryfikowany zakres obudowy do strefy zagrożonej wybuchem
03 Granice układu poboru próbki
Tryb poboru próbki, elementy kondycjonowania i wyłączenia określają, gdzie kończy się odpowiedzialność za analizator, a zaczyna odpowiedzialność za układ poboru próbki.
- Podgrzewana sonda lub kondycjonowanie przez chłodzenie i osuszanie
- Wieloprzebiegowe ogniwo optyczne
- Opcja chłodzenia i osuszania ZS-SCS-600
- Opcja podgrzewana ZS-SCS-800
- Moduł ekstrakcji gazów z oleju do DGA online, jeśli uwzględniono go w zakresie projektu
- Bezpośredni pomiar w oleju
- Niefiltrowana próbka zawierająca mgłę olejową
- DGA transformatora online bez modułu ekstrakcji
04 Kalibracja i walidacja
Metoda i częstotliwość kalibracji, spójność pomiarowa oraz wsparcie audytowe dla tego analizatora.
Metoda punktu zerowego i zakresu
Automatyczna kontrola punktu zerowego oraz ręczna weryfikacja zakresu z użyciem certyfikowanej mieszaniny C₂H₂
Częstotliwość
Ustalana dla danej instalacji
Metody odniesienia
IEC 60599 / IEC 60567 / ASTM D3612 — zastosowanie w DGA; CGA G-1.1 — kontrola jakości gazu spawalniczego
Spójność pomiarowa gazu wzorcowego do ustawienia zakresu
Certyfikowana mieszanina C₂H₂ dobrana do zakresu pomiarowego określonego w projekcie
Wsparcie audytowe
- IEC 60599 / IEC 60567 / ASTM D3612 — zastosowanie w DGA
- CGA G-1.1 — zastosowanie do kontroli jakości gazu spawalniczego
05 Wejścia/wyjścia i integracja
Wyjścia sygnałowe i interfejsy komunikacyjne do integracji z systemem sterowania.
Wyjście
4–20 mA / RS-485 Modbus / HART
Wyjście analogowe
2 × 4–20 mA (izolowane, konfigurowalne)
Wyjście cyfrowe
RS-485 Modbus RTU / HART 7 (opcja)
Wyjścia przekaźnikowe
4 × SPDT (alarm, usterka, konserwacja, zakres)
Uwagi dotyczące integracji z DAHS
Podczas przeglądu integracji projektowej należy potwierdzić mapę protokołu, nazewnictwo kanałów, stany alarmowe i format raportowania.
06 Konserwacja i części zamienne ustalane dla danej instalacji
Rutynowe czynności serwisowe, materiały eksploatacyjne i wymagania dotyczące dostępu do tego analizatora; dokładne częstotliwości zależą od instalacji.
- Sprawdzenie okien ogniwa optycznego
- Serwis filtrów koalescencyjnych i przeciwpyłowych
- Weryfikacja działania kontroli punktu zerowego
- Weryfikacja zakresu C₂H₂
- Certyfikowany gaz wzorcowy C₂H₂ do ustawienia zakresu
- Wkłady filtrów koalescencyjnych
- Materiały eksploatacyjne do przedmuchu okien, jeśli zastosowano
07 Dowody dotyczące zastosowania
Kontekst zastosowania w złożonych środowiskach przemysłowych.
Kontekst zastosowania
Operatorzy regionalnych sieci energetycznych obsługujący stacje wysokiego napięcia potrzebują wczesnego ostrzegania na podstawie analizy gazów rozpuszczonych (DGA) w starzejących się transformatorach głównych. Cykle DGA z oczekiwaniem na wyniki laboratorium mogą nie uchwycić wczesnego sygnału C₂H₂, który pojawia się przed eskalacją uszkodzenia termicznego.
Rozwiązanie architektoniczne
Sieć analizatorów TDLAS ZS8100-C2H2 po stronie fazy gazowej modułów ekstrakcji gazów z oleju dostarczanych przez dostawców, rozmieszczona w grupach transformatorów głównych, zapewnia ciągłe, bieżące wskazania C₂H₂. Dzięki temu sygnał C₂H₂ zapowiadający problem jest widoczny w centrum sterowania siecią w ciągu minut, a nie dni.
Często zadawane pytania
Czy ZS8100-C2H2 może wykonywać analizę DGA transformatora online bez modułu ekstrakcji gazów z oleju?
Norma IEC 60599 definiuje DGA jako analizę gazów rozpuszczonych w oleju transformatorowym, a nie w wolnej przestrzeni nad olejem, dlatego analiza DGA online zawsze wymaga etapu ekstrakcji gazu z oleju — przez równowagę w przestrzeni nad cieczą lub membranę polimerową — aby przenieść rozpuszczony C2H2 do strumienia gazu nośnego, który może zmierzyć TDLAS. Bezpośrednie badanie matrycy olejowej laserem pozostaje koncepcją na etapie badań i nie zastąpiło modułów ekstrakcji w eksploatacji terenowej. ZS8100-C2H2 jest dostarczany z konfiguracją przeznaczoną do pracy po stronie fazy gazowej układu; połączenie go ze sprawdzonym modułem ekstrakcji gazów z oleju wymaga zatem warunkowego przeglądu inżynieryjnego i nie jest gotową funkcją dostępną od ręki. Podstawową procedurą pozostaje analiza DGA próbki pobranej metodą ekstrakcyjną zgodnie z IEC 60567 / ASTM D3612.
Jak ZS8100-C2H2 rozróżnia nakładające się sygnały C2H4 / C2H6 / CH4 w przestrzeni nad olejem w analizie DGA?
Nadtonowa linia C2H2 w bliskiej podczerwieni przy ~1,5 μm jest węższa niż pasmo wykrywane przez dowolny szerokopasmowy fotometr z filtrem. Przyrząd pomiarowy przestraja się w zakresie wybranego środka linii, dopasowuje profil Voigta i odejmuje sąsiednie pasma węglowodorów, uwzględniając w ten sposób C2H4, C2H6 i CH4 jako część deklarowanego tła DGA, a nie dowolne mieszaniny. Dokładność określa się przy reprezentatywnym tle węglowodorowym zgodnie z przygotowaniem próbki IEC 60567; nietypowo wysokie stężenia węglowodorów (na przykład >5 %vol CH4) wymagają kalibracji dostosowanej do zastosowania zamiast domyślnej kalibracji fabrycznej.
Jakiego kondycjonowania próbki wymaga zastosowanie przy kolektorze gazu spawalniczego?
Acetylen do zastosowań metalurgicznych jest dostarczany w stanie suchym, ale zwykle zawiera porywaną mgłę olejową z kolektorów butli i układów mieszania. Do kontroli jakości w kolektorze lub układzie mieszania typowo określa się układ ZS-SCS-600 z chłodzeniem i osuszaniem — filtr koalescencyjny, chłodnicę utrzymującą stabilny punkt rosy 5 °C oraz filtrację cząstek o wielkości 2 μm — przed ogniwem pomiarowym analizatora. Podgrzewany układ poboru próbki (ZS-SCS-800) określa się tylko wtedy, gdy osadnik płuczkowy lub mokry filtr w układzie poprzedzającym może powodować kondensację na oknie ogniwa. Zakres specyfikacji wyznacza norma czystości acetylenu technicznego CGA G-1.1; analizator podaje stężenie C2H2 w %vol oraz odchylenia zanieczyszczeń w ppm względem tej normy.
Jaką częstotliwość kalibracji zaplanować do rutynowej pracy procesowej?
W ramach planu konserwacji GESHINE tor sygnałowy TDLAS automatycznie sprawdza punkt zerowy względem szczelnego ogniwa odniesienia w odstępach ustawianych przez użytkownika (typowo codziennie), a ręczna weryfikacja zakresu przy użyciu certyfikowanej mieszaniny C2H2 odbywa się co 6 months w przypadku pracy procesowej i co kwartał w przypadku usług DGA. Ponieważ zasada pomiaru opiera się wyłącznie na optyce (bez materiałów eksploatacyjnych do reakcji chemicznych), nie ma ogniwa elektrochemicznego ani odczynników wymagających wymiany; główne elementy serwisowe to moduł laserowy i układ przedmuchu okna, które można wymienić w terenie bez ponownego ustawiania ogniwa.
Kiedy wybrać stołowy analizator TDLAS zamiast analizatora ZS8100-C2H2 montowanego w linii?
ZS8100-C2H2 jest przeznaczony do ciągłej pracy w linii lub na układzie, z opcjonalną obudową ATEX Ex d, pracą 24/7 oraz przekazywaniem sygnału 4–20 mA / Modbus do systemu SCADA. Ścieżka oceny stołowego analizatora TDLAS służy do laboratoryjnego potwierdzania wyników DGA, porównań międzylaboratoryjnych i okresowych audytów mieszanin gazowych z przenośnych butli — zapewnia bardziej zaawansowane ogniwo wieloprzebiegowe i raporty kalibracji o jakości metrologicznej kosztem obudowy do pracy ciągłej. W zakładach, w których dane trendów DGA transformatorów są rejestrowane online, stosuje się ZS8100; potwierdzenie wyników z próbki odniesienia należy do ścieżki oceny stołowego analizatora TDLAS, tworząc procedurę obejmującą monitorowanie online i potwierdzenie laboratoryjne.
Zweryfikuj ZS8100-C2H2 pod kątem warunków w zakładzie
Przed ostatecznym doborem modelu prześlij informacje o zakresie pomiarowym gazu, temperaturze i ciśnieniu próbki, zawartości wilgoci oraz wymaganiach dotyczących certyfikacji — potwierdzimy specyfikację i prześlemy wycenę w ciągu 24 hours.

