MARK5和MARK6曲轴箱油雾浓度监视报警系统..

• 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。
Graviner Mark5 型油雾浓度探测器：体积小；可 靠性高；以单片机为核心，采样准确、执行速度 快、有较强的自检功能。 检测方法——通过检测透光度反映油雾浓度的大 小 Graviner Mark5 型油雾浓度探测器：采用CAN总 线把传感器和控制单元连接起来，从而使系统中 的检测点数目增加，一台探测器可以监视多台柴 油机。 检测方法——检测散射光的强度
三、测量电路
U e R41 u 20 R42 i0 R40 R41
四、采样电磁阀控制电路
采样电磁阀控制电路作用是，使其输出10个采样电磁阀 轮流通电工作，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。
Ic1为选择输出器，有四个作用： 其一，确定偏差报警是否延时。 其二，检查Ic2输出的状态是否正确。 其三，检查采样点数选择开关的设置是否正确。 其四，油雾浓度过高时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。
思考题
（1）Mark5型油雾浓度监视报警器的测 量电路如何实现变增益放大？该系统在正 常运行时如何检查采样电磁阀的故障？ （2）Mark5型油雾浓度监视报警器的采 样电磁阀控制电路其采样点数是怎样进行 设置的？分析采样电磁阀控制电路工作原 理。 （3）Mark5型油雾浓度监视报警器有哪 两种报警形式？
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一、Mark5型油雾浓度监视报警器面板图
二、气样的采集与测量
MARK-5型曲轴箱油雾浓度监视报警系统
• 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。
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五、报警和显示电路
六、系统测试电路
系统测试电路，下半部分用来检测抽风机工作是否正常。 机旁测试按下SW4时，复位时按下复位按钮SW3
遥控测试复位时，按下虚线框左边的RESET后，只能使继电器 RL15断电而不能使单片机复位，必须再按控制箱上的SW3按钮
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七、报警设定值的调整
平均浓度报警可调：0.3-1.mg/L 偏差浓度报警可调：0.05-0.5mg/L
第二十一章 曲柄箱油雾浓度监视报警器
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，可能会引起曲柄箱爆炸事故。 曲柄箱油雾浓度监视报警器的作用：检测曲柄 箱油雾浓度，浓度超标时，及时发出声光报警， 同时使主机自动降速或停车。 本章以目前在船上应用较多的Graviner Mark5 型和Graviner Mark6油雾浓度监视报警器为例， 说明其工作原理。
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（2）更换探头 主机运转时不要拆卸探头，防止热油喷出。 拆卸的探头必须对光学组件清洗。 拆卸前关闭电源，隔离要拆卸的探头 新探头安装前要设置和旧探头相同的地址码 安装完毕，打开电源，启动程序进行初始化 对隔离的探头解除隔离状态 探头使用5年返回代理商检修 （3）报警功能试验
21Leabharlann 2、常见的故障及诊断 • 控制单元电源指示灯不亮，LCD无显示——电源 故障 • 探头电源指示灯不亮——接线箱保险丝烧坏或探 头故障 • LCD显示FAN FAULT——内部风机故障 • LCD显示LED FAULT——探头内油雾循环腔需 要清洗或LED故障 • LCD显示DETECTOR FAULT——探头透光孔堵 塞或导光管损坏及探头故障 • 错误偏差报警FALSE DEVIATION ALARM—— 偏差报警设置不正确
Mark 6曲轴箱油雾浓度监视与报警系统 当油雾浓度达到30-50mg/L，有爆炸危险。采用光 学测量技术，可以测量小到0.05mg/L的油雾浓 度。 Mark 6的改进之处：取消采样管路，每个测量点 用一个传感器进行检测，并通过通信总线连接， 提高检测速度；保留差动测量系统，具有高灵敏 度最大限度降低误报警。使用光学传感测量方法， 但用散射光测量代替透明度的测量。传感器内部 多光源设计，一个光源损坏时仍能正常使用。模 块化设计，更换故障探头简便快捷。
（一）Mark 6曲轴箱油雾浓度监视与报警系统的 组成 系统的组成：传感器（探头）；接线箱；控制单 元。 系统可以安装多达64个分布于八台柴油机的探头。 无报警时的全系统扫描时间1.2S。 连接简单：控制单元到接线箱的连接只需2根电缆 （通信电缆和电源电缆）。
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传感器连续监视，控制单元顺序扫描。 传感器有自检功能；有地址码。 传感器上有地址码设置开关；有3个指示灯：绿灯表示正常，红灯 表示报警；黄灯表示故障。 控制单元计算油雾浓度平均值及相对于平均值的偏差，与预设的平 均值及偏差报警值进行比较。 控制单元配有LCD显示屏显示每台机器的平均油雾浓度，报警时根 据需要自动显示报警点的油雾浓度值及相应的机器的油雾浓度平 均值。 Mark 6可以通过软件设置使之适应二冲程机或四冲程机或其组合。 软件菜单有三个操作级别：用户；工程师；服务商。 用户——只能实现查询功能，不能进行报警设定及系统设定。 工程师——操作受密码保护，输入密码后可以完成很多设置，但 不可以对事件及历史记录进行更改及复位。 服务商——操作受密码保护，允许进行所有操作，但必须有厂家的 授权或代理授权。
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任何一个传感器的工作都是独立的，一个传感器出现故障 或保养并不影响其它传感器的工作，一个传感器或一台 柴油机油雾检测系统都可以被隔离——便于维护保养。 探头间及探头与控制单元间采用CAN总线连接完成彼此 间的信息交换。
C+和C-： 信号线 屏蔽层 接地
故障停车 继电器触 点
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（二）Mark 6的保养及故障诊断 1、维护与保养 （1）探头的清洗步骤 隔离； 拆电缆，取下探头； 拆卸探头螺丝、探头盖 检查密封状态，更换损坏元件 用玻璃清洗剂清洗烟气探测孔及光导管末端 干燥后装复。
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• Mark 6曲轴箱油雾浓度监视报警系统的组成 • Graviner Mark 6 OMD系统可以安装多达64个分 布于八台柴油机上的探头。在没有报警的正常情 况下全系统扫描时间为1.2s。 • 传感器电缆直接连接安装于柴油机上的接线盒， 然后通过两根电缆（通讯电缆和电源线）分别连 接到位于集控室的控制单元及显示单元或其它合 适的地方。该系统采用数字传输技术，这意味着 显示及控制部分可以安装在位于集控室的控制单 元内，在有报警发生时没有必要到现场进行操作 。系统由三部分组成：传感器（探头）、接线箱 及控制单元。
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期末考试题型
• 一、选择题(60×1') • 二、判断题(10×1') • 三、名词解释(2×5') • 四、简答题（2×10'）
• 考试时间5月26日（星期四）下午4：10-6:10