粮食加工与金属抛光粉尘防爆区域：PM+CO双因子智能检测仪应用全案
一、行业痛点与项目背景
粮食烘干、金属抛光工序常伴随高浓度有机粉尘和CO副产，一旦浓度叠加达到爆炸下限，遇静电或火花❇️即可能引发连锁爆炸。传统单点、人工抄表模式无法实时捕捉浓度跃升，也无法联动抑爆装置。本项目通过布设"PM+CO双因子智能防爆检测仪"，实现毫秒级采集、云端分析、自动联动，为客户打造"可预警、可溯源、可闭环"的粉尘防爆安全管理闭环。
二、检测原理
1. PM浓度：激光前向散射法。恒定流速采样泵将含尘气流引入光学腔，颗粒物在激光照射下产生前向散射，光电二极管接收散射能量，经锁相放大与粒径补偿算法后直接输出质量浓度，最低检出0.05 mg/m³。
2. CO浓度：电化学燃料电池原理。CO分子在敏感电极表面氧化释放电子，生成微电流，电流强度与CO分压成正比，可分辨0-1000 ppm区间，精度±3%FS，响应时间＜25 s。
三、产品特点
1. 双探头一体化：PM与CO共用主机，减少开孔、降低布线成本30%。
2. 正压+隔爆双认证：Ex d e mb pxb IIC T4 Gb，适用于1区、21区，碳纤涂层外壳防静电、抗腐蚀。
3. 高温伴热采样：全程120℃伴热，避免粮食湿气或金属抛光冷却液造成数据漂移。
4. 零漂自修正：每天04:00自动回零，内置标准散射板，实现免人工月检。
5. 智能清洗：检测结束自动开启洁净空气反吹，降低镜片污染>90%，维护周期由7天延长至30天。
四、系统功能
1. 实时浓度、温湿度、压差四合一显示，支持OLED夜视。
2. 三级报警：预警（50%LEL）、现场声光（75%LEL）、联动停机（90%LEL），可与除尘风机、CO₂抑爆阀、消防PLC无缝联动。
3. 数据缓存+断点续传：本地循环存储10万条，网络掉线恢复后自动补包，保证监管平台完整率100%。
4. 移动端APP：支持远程改参、固件OTA，维护人员无需登高即可调试。
5. 开放API：Modbus-TCP/HTTP，可接入DCS、MES、政府安全云。
五、解决方案（选点与安装注意）
1. 选点原则
- 代表性：距粉尘源1-3 m侧方安装，避免直接冲击。
- 分层布点：重颗粒（铝粉、铁粉）离地1.2-1.5 m，轻颗粒（面粉、木粉）2-2.5 m。
- 管道监测：选直管段，前2D后4D（D=管径）无弯头、阀门处。
- 筒仓顶部：高出料位0.5-2 m，并加装防雨罩。
2. 安装注意
- 电源隔离：24 VDC与220 VAC分槽敷设，信号线采用屏蔽双绞，单端接地。
- 预留维护空间：传感器正面≥0.6 m，方便校准与滤网更换。
- 接地与等电位：外壳、管道、桥架统一≤4 Ω接地，防止静电积聚。
- 防爆填料：进出线口采用Ex d认证防爆格兰+防火胶泥，确保IP66。
六、执行标准
GB 15577-2016《粉尘防爆安全规程》
GB 50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》
GB/T 3836.1-2021 爆炸性环境 第1部分：设备通用要求
HJ/T 48-1999《烟尘采样器技术条件》
JJG 846-2015《粉尘浓度测量仪检定规程》
七、产品参数（典型值）
- 测定范围：PM 0.05-1000 mg/m³；CO 0-1000 ppm
- 检出限：PM ≤0.05 mg/m³；CO ≤1 ppm
- 示值误差：PM ±5%FS；CO ±3%FS
- 响应时间：PM ≤10 s；CO ≤25 s
- 伴热温度：120℃±5℃
- 工作温度：-20℃~+60℃
- 相对湿度：0-95%RH（无凝露）
- 供电：24 VDC（18-30 V），功耗＜15 W
- 输出：RS485-Modbus RTU，4-20 mA，2×继电器（AC 250 V/5 A）
- 材质：316L不锈钢+碳纤防静电涂层
- 重量：探头2.1 kg，控制器1.4 kg
- 防护/防爆：IP66 / Ex d e mb pxb IIC T4 Gb
八、实施效益
- 安全：粉尘爆炸风险降低90%，满足应急管理部"粉六条"要求。
- 环保：实时数据与政府平台对接，粉尘排放超标即刻报警，助力企业绩效分级A级。
- 经济：减少人工巡检70%，滤芯寿命延长30%，年度运维费用节省约4万元/套。
- 管理：数据可追溯，事故模拟与定位时间由小时级缩短至分钟级。
九、后续服务
提供3年主机质保，每季度远程健康诊断，年度免费校准一次；24 h云端值守，异常30 min内响应，48 h到场。
通过部署本方案，粮食加工与金属抛光企业即可拥有"看得见、算得准、管得住"的粉尘防爆安全屏障，为连续化、智能化生产保驾护航。
