单光路防爆版本激光气体分析仪手册2007[13]版本doc(共75页)

1、型激光气体分析仪用户参考手册v.1.3 ATEXPAGE PAGE 89 LaserGasO2分析仪用户(yngh)使用手册（ 版本(bnbn)1.3 ATEX）鞍山纳斯克自控(z kn)有限公司中国辽宁省鞍山市千山路153号 Tel: +86 412 5230029/69/89Fax: +86 412 5230029/69/89-809E-mail:型激光(jgung)气体分析仪安装即查手册参考序号描述 使用手册参考1把发射器、吹扫单元安装到法兰上3.1.1，表3-12把接收器、吹扫单元安装到法兰上3.1.1，表3-13使用激光校准工具校准发射器、吹扫单元3.4.14使用激光校准工具校准接收

2、器、吹扫单元3.4.25在吹扫单元上安装吹扫气体（加压空气/氮气）3.1.26在吹扫单元两侧安装视窗适配器环3.1.1，表3-17打开吹扫3.1.28把发射器单元安装到吹扫单元上（记住是O-ring）3.1.19把接收器单元安装到吹扫单元上（记住是O-ring）3.1.110把主电源和接收器电缆连接到发射单元上，如果它们在出厂前没有连接的话。3.1.1，6.2，6.311把接收器电缆连接到接收单元上，如果它们在出厂前没有连接的话。3.1.1，6.212把可选择输出信号（4-20 mA，报警继电器等）连接到发射单元的“辅助”端子上。3.1.1，6.412如果使用外部4-20 mA温度和/或压力传

3、感器，把输入信号连接到发射单元上。6.3，6.613把电源连接到Ex-p控制系统上3.1.1，6.314把主电源电缆从发射单元连接到Ex-p控制系统上。3.1.1，3.1.315在电源供应单元选用220/110VAC打开分析仪。3.1.116观察发射单元显示器上的启动序列。3.2.117用带有微型插销的供应电缆把一个伏特计连接到发射单元内部的J15连接器上并测量直流电信号。3.518为获得最大传输（最大信号）精确调整发射器吹扫单元校准。3.519为获得最大传输（最大信号）精确调整接收器吹扫单元校准。3.520在显示器上观察传输。对于低粉尘含量过程气体，传输应该在90%和100%之间。21与个人

4、电脑建立通信3.622在用户模式下运行服务程序4.123读测量菜单4.224设定正确的压力和温度4.3.525设定气体浓度单元4.3.626为电流循环输出设定气体水平4.3.627设定仪器警报水平4.3.628设定浓度平均时间4.3.529设定仪器时间4.3.530设定光路变量4.3.5，4.3.631设定日志（可选）4.3.332退出服务程序 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc179629132 1. 绪论(xln) PAGEREF _Toc179629132 h 5 HYPERLINK l _Toc179629133 1.1 总论(zn ln) PAGEREF

5、 _Toc179629133 h 5 HYPERLINK l _Toc179629134 1.2测量(cling)原理 PAGEREF _Toc179629134 h 5 HYPERLINK l _Toc179629135 1.4 软件 PAGEREF _Toc179629135 h 8 HYPERLINK l _Toc179629136 1.5 激光器分类 PAGEREF _Toc179629136 h 8 HYPERLINK l _Toc179629137 2. 准备工作 PAGEREF _Toc179629137 h 9 HYPERLINK l _Toc179629138 2.1 工具和

6、其它设备 PAGEREF _Toc179629138 h 9 HYPERLINK l _Toc179629139 2.2 在测量点选择条件 PAGEREF _Toc179629139 h 9 HYPERLINK l _Toc179629140 2.4 法兰和烟道开孔的要求 PAGEREF _Toc179629140 h 10 HYPERLINK l _Toc179629141 2.5 光缆和电子连接 PAGEREF _Toc179629141 h 12 HYPERLINK l _Toc179629142 2.6 防爆 PAGEREF _Toc179629142 h 12 HYPERLINK l

7、 _Toc179629143 3. 安装 PAGEREF _Toc179629143 h 14 HYPERLINK l _Toc179629144 3.1 安装和校准 PAGEREF _Toc179629144 h 14 HYPERLINK l _Toc179629145 3.1.1 激光气体分析仪安装 PAGEREF _Toc179629145 h 15 HYPERLINK l _Toc179629146 3.1.2 法兰吹扫 PAGEREF _Toc179629146 h 16 HYPERLINK l _Toc179629147 3.1.3 安装Ex-p系统 PAGEREF _Toc179

8、629147 h 16 HYPERLINK l _Toc179629148 3.1.4 发射器和接收器吹扫 PAGEREF _Toc179629148 h 17 HYPERLINK l _Toc179629149 3.2 启动 PAGEREF _Toc179629149 h 18 HYPERLINK l _Toc179629150 3.2.1 电子单元启动 PAGEREF _Toc179629150 h 18 HYPERLINK l _Toc179629151 3.3 使用(shyng)红外卡片校准发射单元/接收(jishu)单元 PAGEREF _Toc179629151 h 18 HYPE

9、RLINK l _Toc179629152 3.3.1 校准(jio zhn)发射单元 PAGEREF _Toc179629152 h 18 HYPERLINK l _Toc179629153 3.3.2 接收单元校准 PAGEREF _Toc179629153 h 20 HYPERLINK l _Toc179629154 3.3 使用激光工具校准发射器/接收器 PAGEREF _Toc179629154 h 20 HYPERLINK l _Toc179629155 3.3.1 发射单元校准 PAGEREF _Toc179629155 h 20 HYPERLINK l _Toc17962915

10、6 3.3.2 接收单元校准 PAGEREF _Toc179629156 h 21 HYPERLINK l _Toc179629157 3.5 调整到最大信号 PAGEREF _Toc179629157 h 21 HYPERLINK l _Toc179629158 3.6 连接个人电脑 PAGEREF _Toc179629158 h 22 HYPERLINK l _Toc179629159 3.7 连接调制解调器 PAGEREF _Toc179629159 h 23 HYPERLINK l _Toc179629160 4. 服务程序 PAGEREF _Toc179629160 h 24 HYP

11、ERLINK l _Toc179629161 4.1 软件启动 PAGEREF _Toc179629161 h 24 HYPERLINK l _Toc179629162 4.2 测量菜单 PAGEREF _Toc179629162 h 26 HYPERLINK l _Toc179629163 4.3 程序菜单 PAGEREF _Toc179629163 h 28 HYPERLINK l _Toc179629164 4.3.1 图表读数 PAGEREF _Toc179629164 h 28 HYPERLINK l _Toc179629165 4.3.2 第二谐波信号 PAGEREF _Toc17

12、9629165 h 28 HYPERLINK l _Toc179629166 4.3.3 日志读数 PAGEREF _Toc179629166 h 29 HYPERLINK l _Toc179629167 4.3.4 观察错误记录 PAGEREF _Toc179629167 h 30 HYPERLINK l _Toc179629168 4.3.5 测量配置 PAGEREF _Toc179629168 h 31 HYPERLINK l _Toc179629169 4.3.6 气体具体参数 PAGEREF _Toc179629169 h 36 HYPERLINK l _Toc179629170 4

13、.3.7 校准仪器 PAGEREF _Toc179629170 h 39 HYPERLINK l _Toc179629171 4.3.8 TCP/IP和调制解调器配置 PAGEREF _Toc179629171 h 41 HYPERLINK l _Toc179629172 4.3.9 文件下载/上传 PAGEREF _Toc179629172 h 43 HYPERLINK l _Toc179629173 5. 操作，维护和校准 PAGEREF _Toc179629173 h 45 HYPERLINK l _Toc179629174 5.1 操作模式 PAGEREF _Toc179629174

14、h 45 HYPERLINK l _Toc179629175 5.2 维护 PAGEREF _Toc179629175 h 47 HYPERLINK l _Toc179629176 5.2.1 日常维护 PAGEREF _Toc179629176 h 47 HYPERLINK l _Toc179629177 5.2.2 清洁光学视窗 PAGEREF _Toc179629177 h 47 HYPERLINK l _Toc179629178 5.2.3 仪器校准 PAGEREF _Toc179629178 h 48 HYPERLINK l _Toc179629179 5.3 法兰吹扫流量优化 PA

15、GEREF _Toc179629179 h 48 HYPERLINK l _Toc179629180 5.4 仪器校准 PAGEREF _Toc179629180 h 49 HYPERLINK l _Toc179629181 5.4.1 比例校准和全部校准 PAGEREF _Toc179629181 h 51 HYPERLINK l _Toc179629182 5.5 仪器故障追查 PAGEREF _Toc179629182 h 52 HYPERLINK l _Toc179629183 6. 电子连接 PAGEREF _Toc179629183 h 56 HYPERLINK l _Toc179

16、629184 6.1 发射(fsh)单元接口 PAGEREF _Toc179629184 h 56 HYPERLINK l _Toc179629185 6.2 接收器电缆(dinln)连接 PAGEREF _Toc179629185 h 57 HYPERLINK l _Toc179629186 6.3 电源(dinyun)电缆连接 PAGEREF _Toc179629186 h 58 HYPERLINK l _Toc179629187 6.4 辅助板连接器 PAGEREF _Toc179629187 h 59 HYPERLINK l _Toc179629188 6.4.1零点、量程和维护模式选

17、择 PAGEREF _Toc179629188 h 61 HYPERLINK l _Toc179629189 6.5 RS-232和以太网连接 PAGEREF _Toc179629189 h 61 HYPERLINK l _Toc179629190 6.6 电流环（4-20 mA）输入连接（PLC） PAGEREF _Toc179629190 h 62 HYPERLINK l _Toc179629191 6.7 主电源电缆连接 PAGEREF _Toc179629191 h 63 HYPERLINK l _Toc179629192 6.8 发射单元板-保险丝和发光二极管 PAGEREF _To

18、c179629192 h 63 HYPERLINK l _Toc179629193 7. 量程和零点检查选项 PAGEREF _Toc179629193 h 68 HYPERLINK l _Toc179629194 7.1 带有径流单元的量程检查 PAGEREF _Toc179629194 h 68 HYPERLINK l _Toc179629195 7.2 带有内部封闭单元的量程和零点检查 PAGEREF _Toc179629195 h 691. 绪论(xln)1.1 总论(zn ln)此手册(shuc)包括激光气体分析仪、EEx p 版本（已被ATEX认证）的安装、操作和维护的信息。同时也

19、包括激光气体分析仪的描述和它最基本的特征。在使用激光气体分析仪前请仔细阅读第三和第四部分。它是一台尖端的精密仪器，运行状态包含大量的电子和激光技术。仪器的安装和维护要小心并做好准备。如果不这样做的话，可能会损坏仪器并且使担保书无效。作为NEO的子公司，NEOM非常愿意提供给你高质量、具有完全担保服务的仪器，并且非常愿意在你使用时给予帮助。1.2测量原理NEOM激光气体分析仪是一台基于可调二极管激光器吸收光谱技术(TDLAS)，在烟道，管道，过程小屋以及类似物内进行连续在线气体监测的光学仪器。激光气体分析仪利用一个发射器/接收器配置 （彼此安装完全相反）去测量通过瞄准线路径的平均气体浓度。测量原

20、理是红外单线吸收光谱，它基于这样一个事实，每一种气体在特定的波长都有不同的吸收线。测量原理在表1-1中有说明。激光波长穿过一条选定的待测气体的吸收线被扫描。 吸收线被仔细地选择，以避免来自其他（背景）气体的交叉干扰。由于对发射器和接收器之间光路上的目标气体分子的吸收不同，激光波长不同，探测光强随激光波长而变化。为增加其敏感性，采用了波长调制技术：当扫描吸收线时，激光波长会被轻微调节。第二谐波信号用于测量吸收气体的浓度。线振幅和线宽都是从第二谐波线形状中析取的，这使得测得的浓度对于由背景气体导致的线形状变化（线增宽效应）不敏感。表1-1: 激光(jgung)气体分析仪测量原理注：激光(jgung

21、)气体分析仪测量的仅仅是特定气体的自由分子(fnz)的浓度，因而对绑定在其它分子上成为复合体的分子和附着在或溶解在微粒和小滴的分子是不敏感的。当把这一测量方法与用其它测量技术得到的结果进行比较时一定要小心。1.3 仪表描述激光气体分析仪包括三个独立的单元：带有吹扫的发射单元；带有吹扫的接收单元；电源供应。表 1-2: 激光气体分析仪总体视图发射单元(dnyun)包括带有温度稳定二极管激光(jgung)器的激光模块，校准模块(m kui)和在一个铝保护盒里的主要电子单元。它也包括一个与电源连接带有螺丝接线端的连接盒（参见图1-2）、接收器电缆和输入/输出端子（参见第六部分）。接收单元包括一个聚焦

22、透镜，光电探测器和一个铝保护盒里的接收器电子单元。发射单元和接收单元都有IP66保护等级和最大能够承受5bar压力（绝压）的标准光学视窗。分析仪是通过所提供的吹扫或校准单元来装配发射单元和接收单元的，它们依次被固定在DN50法兰上（见表3-1）。光学校准非常容易而且很可靠，同时吹扫防止灰尘和其它污染物落在光学视窗上。表1-3显示的是激光气体分析仪的一个结构图表。电源供应单元把100240V交流电转换为24V直流电。电源供应盒子通过Ex-p控制系统连接到发射器盒子上。来自外面气体温度/压力传感器上的4-20 mA 输入信号被连接到发射单元里面的端子上。发射单元与接收单元用一根电缆连接。从光电探测

23、器探测到的吸收信号是增强的，并且通过这条电缆输送到发射单元。这也是一条供电电缆。发射器Al箱子包含了电子单元的主要部分。CPU板执行所有仪器的控制和气体浓度的计算。主板上合并有仪表操作所需要的所有的电子单元，比如二极管激光电流和温度控制和模拟数字信号转换。一台显示器（LCD）连续地显示气体浓度、激光束传输和仪表状态。RS-232端口可用于与个人电脑直接串行通信。可选择的以太网板通过局域网提供TCP/IP 通信，这样它就可以用来代替串行通信。辅助板提供输出选择，比如为气体浓度测量和和激光束传输（后者可选）的4-20mA电流输出，它可以接替控制仪表状态（警告/错误），也可以作为一个气体警告中转。被

24、测量的气体浓度、激光束传输和其它的参数同样可以通过一个可选择的光学纤维连接器传输出来。表 1-3: 仪表(ybio)电子单元结构图1.4 软件(run jin)为激光气体分析仪服务的软件(run jin)包括两个程序：一个程序是掩藏的，用户看不到，它与CPU电子单元结合成为一个整体，在CPU上运行。这个程序执行所有必要的计算和自我监测工作。2. 一个是运行在连接的标准个人电脑上，通过RS-232 连接的基于windows的程序。这个程序使得在仪表安装、服务或校准过程中与仪表通信。操作员只有在安装和校准过程使用个人电脑运行这个程序，而在仪表正常的操作过程中并不需要。更多具体信息详见第四章。1.5

25、 激光器分类根据待测气体，当在700-2400nm之间的近红外区范围内操作激光气体分析仪时，使用二极管激光器。激光器有一个输出电源，根据IEC 60825-1最新版本的分类，激光气体分析仪作为一类激光器产品。注意(zh y)：激光器发射不可见光！2. 准备(zhnbi)工作(gngzu)2.1 工具和其它设备在安装和校准仪器时，请准备以下工具或设备：2 把以上固定M16螺丝的扳手1 把连接法兰上螺丝的5mm艾伦内六角扳手1 台个人电脑(386以上配置)。在安装或校准过程中使用。1 把准备连接电源的平口2.5mm螺丝刀2.2 在测量点选择(xunz)条件(tiojin)当决定(judng)激光气

26、体分析仪的安装位置时，在测量点之前我们推荐最小5个烟道直径的直的输送管，在测量点之后推荐两个烟道直径的直的输送管。2.3 分析仪安置发射单元和接收单元都必须很容易接近。一个人应该能站在发射单元或者接收单元的前面，使用两个标准的扳手调整M16固定螺丝。对于接收单元来说，如表2-1所示，它距离安装在烟道上的法兰和由它开始向外测量都应该有1米的自由空间。 表 2-1: 发射器和接收器安装公差2.4 法兰和烟道(yn do)开孔的要求(yoqi)分析仪要求(yoqi)两个孔相对，分别位于直径的两侧，直径至少为50mm。用于连接的标准法兰是内径50mm、外径165mm的DN50/PN10型法兰。法兰可以

27、在操作过程中直接安装，出于安全考虑，也可以作为阀门的一部分连接到过程中。在表2-2中有这两种选择的说明。NEOM激光气体分析仪设计有能使法兰倾斜的校准装置。然而，法兰应该被焊接到烟道上，在表2-3 和2-4中有最初完成此事的详述。表2-3:法兰角度校准公差象表2-3所描述的，法兰线最好能调1.5。平行线AB和CD之间的距离（表2-4）应该满足表中的说明以确保管子不会遮蔽激光束。 表2-4: 法兰直线(zhxin)公差在正确(zhngqu)的校准之后，由于温度(wnd)或振动影响，激光束和接收单元中心轴之间允许漂移的最大角度是0.3，这对于测量并没有影响。2.5 光缆和电子连接发射单元和接收单元

28、用所提供的接收器电缆连接。未经NEOM许可，这根电缆不能够被替换，也不能改变电缆的长度超过20m，因为这可能影响校准或仪表的精确性。可选择的光学纤维的长度没有限制，但是，使用者应该核实发射单元的4-20 mA模拟电流输出的电缆长度不影响测量（由于感应等原因）。个人电脑服务的电缆长度是3m，它可以被延伸到10m。电力电缆（到发射单元的电力供应）的最大长度是100 m。环电缆（发射单元到接收单元）的最大长度是150 m。（可选的）以太网电缆的最大长度是100 m或更长（取决于当地网络配置）。如果在安装过程中电子连接就要建立，详情请参照第六章的说明。2.6 防爆(fn bo) 仪表(ybio)标识(

29、biozh) ，这有以下几点含义： 设备组，第二类设备的设计使其能够运行在与厂商所建立的操作参数相一致的环境下，并且能够确保高水平的保护。这类设备用于水蒸气、气体、薄雾、空气尘埃混合物可能会发生爆炸的环境中。这一类设备的保护意味着：即使经常发生干扰或设备故障（一般情况下这是应该考虑其中的）也能保证必要的保护水平。仪表适用于被定义为低的一区（易燃气体, 水蒸气或液体）或一区（易燃灰尘）。 仪表适用于所有的气体组。 GD 对于气体、水蒸气、灰尘，仪表都已经过认证。 T64仪表外部最大的表面温度EEx p保护方法是“吹扫/加压”气体组（不限于特定的气体）温度等级T5最大的表温被指定为100 一区（Z

30、one 1）一区（Zone 1）是易燃气体、水蒸气、液体的集合，在正常的操作条件下它们能存在一段时间。一区（Division 1）一区（Division 1）是易燃灰尘的集合，在正常操作条件下它一直存在或存在一段时间。请注意分析仪必须和已被ATEX认证的控制系统一起使用，但是控制系统并不是标准供货范围的一部分（如果需要选择控制系统的建议，请与当地的分销商联系）。控制系统必须遵循以下仪表说明：表格(biog) 2-1：Ex-p 说明书Ex 证书(zhngsh) (pp II III)请参见(cnjin)附件中的第15 17部分。3. 安装 3.1 安装和校准 这部分所描述的安装程序请参见表3-1

31、和表3-2。 表 3-1：激光(jgung)分析仪单元和它的主要部件 1. 发射(fsh)器单元(dnyun)和机架 2. 安装螺帽 3. 光学视窗 4. 适配器环 5. 校准和吹扫单元（DN50型） 6. 吹扫气体入口 7. 量程单元入口（非腐蚀性气体，同样见第7部分） 8. 接收器单元和机架 9. 直流电源电缆 10. 接收器电缆 11. 液晶显示器3.1.1 激光气体分析仪安装 安装之前请通读所有的用法说明。所有的外部(wib)部件都是用不锈钢或铝制成的。安装(nzhung)前所有的线路都要使用合适的润滑油润滑。接收器和发射器都有工厂(gngchng)给安装的光学视窗。光学视窗不能被拿掉

32、，而且他们的角度位置不应改变。对于成功的校准来说，这些都非常重要。同样，在连接电缆之前要确保没有连接电源或者电源是关着的。请注意：电源插销是分离设备（仪表上没有单独的电源开关），应置于操作员容易接触到的地方。请遵照以下步骤安装仪表： 1. 用四个M16x60型螺钉（参见表3-4）把发射器校准和吹扫单元（5）安装到烟道法兰上。在任意一侧的四个螺钉都必须紧紧的固定压缩O型环。首先调整安装单元的四个连接螺丝，以确保仪表的校准和对O型环统一的压缩。 2. 如3.1.2部分所述，安装仪表密封的吹扫单元。 3. 打开吹扫，详情请参照3.1.2部分。 4. 把视窗适配器环（4）放在校准单元上。确保校准单元上

33、的O型环是紧的并且是润滑的。校准单元上的定位针必须适合适配器圆环上的孔。 5. 在适配器环上粘附一个没有润滑的O型环，把发射单元连接到校准单元上。适配器环上的定位针必须适合发射器窗口上的孔。把发射器机架上的螺丝拧紧。 6. 对于接收单元，请重复以上1-5步骤。 7. 如果在工厂里没有预先连接，请在发射单元里连接电缆（电源和接收器电缆，表6-1）。请参见表6-2和表6-3。 8. 如果在工厂里没有预先连接，请在接收单元里连接接收电缆（参见表格6-2）。9. 把可选择的输出信号(4-20mA, 警告中转等) 连接到发射单元“辅助”终端上。（见表6-1，使用辅助的电缆密封管）。参见6.4部分。10.

34、 把输入信号，比如外部温度和压力探测器连接到发射单元上指定的终端上（使用电源电缆密封管）。参见6.6部分。如果连接到了发射器的终端上，毫无疑问，在工厂里安装的电线(dinxin)应该从终端上拿掉。11. 如果(rgu)提供220/110V交流电-24V直流电电源的变压器盒子运作的话，必须把它放置在Ex区域之外（参见表3-2）。把电源供应单元(dnyun)连接到Ex-p 控制系统上。12. 把Ex-p 控制系统连接到发射单元（参见3.1.3部分，表3-2和6.3部分）。在Ex-p 控制系统已经安装和运转之后，激光气体分析仪的开关可以首先打开。启动程序在3.2部分有描述。3.1.2 法兰吹扫通过安

35、装正压气流经由法兰进入烟道从而保持仪表视窗清洁。吹扫阻止颗粒沉淀在光学视窗上污染视窗。吹扫气体必须是干燥的而且是干净的。我们推荐使用仪表气体吹扫。如果仪表气体不能用的话，就需要一个分离的吹风机。对于大多数安装来说，大于20-50l/min（依过程而定）的吹扫气流是足够的。也可以选择，最初的法兰吹扫气流的速率设定为灰尘速率的1/10。在安装完成以后，吹扫流在5.2部分有详细说明。气体质量应该遵循ISO 8573.1，2-3级所设定的标准。这意味着低于一微米的颗粒应该被清除，包括凝结液体水，油和21时最大允许残存的0.5 mg/m3油浮质含量（仪表气体）。注意一些仪表需要氮气吹扫，例如，高温或高压

36、应用的O2仪表，一些H2O仪表等。3.1.3 安装Ex-p系统请注意分析仪必须和已经ATEX认证的控制系统一起使用。控制系统并不是标准交货范围的一部分（如果需要选择控制系统的建议，请与当地的分销商联系）。控制系统必须与2.6部分所给的仪表说明书相一致。表3-2描述了连接到已经ATEX认证的控制系统和控制阀上的爆炸保护分析仪的总体结构。如表中所示，用于吹扫的6mm金属管连接到接收器和发射器的铁模插座上。请注意，离座架螺丝最近的接收器上的铁模插座，不能连接。既然在发射器和接收器里面有光学表面，必须要确保吹扫气体的干净，而且(r qi)额外的过滤也可能是必要的。注意(zh y)所谓的“仪表(ybio

37、)气体”可能包括一些油和水。如果接收器和发射器被这样的气体吹扫，在很短的一段时间之后，它们会被永久的损坏。确保气体流向如表3-2所描述的那样。外部电源供应输入（例如：起作用的温度或压力探测器，见6.6部分）必须连接到开关上，开关是由Ex-p控制系统操操作的（见表3-2）。请参照手册中已经认证的ATEX控制系统以便成功安装。表3-2：带有控制系统的防爆保护分析仪3.1.4 发射器和接收器吹扫 注意：为了达到测量目的，一些仪表需要氮气吹扫，例如，为达到足够的测量准确性必须把待测气体从内部的测量路径上去掉。例子是高温高压应用的O2分析仪和低水平的O2或H2O分析仪。发射器一端的吹扫气流与上面表3-2

38、中的一样。接收器一端的吹扫气流有一点不同；视窗和镜头之间的体积也必须吹扫，参见表3-2。表3-3 发射单元(dnyun)和接收单元吹扫3.2 启动(qdng) 如果已经(y jing)按照前述部分全部安装好发射器和接收器，那么激光气体分析仪就准备好可以启动了。系统的启动包括三个部分：电子单元的启动发射器校准接收器校准 3.2.1 电子单元启动 打开电子单元开关。发射单元的液晶显示屏将会进入以下启动模式： 启动(qdng)顺序确保在打开开关(kigun)前激光已被调整到正确的温度，在所有的系统中仪表都运行(ynxng)自我检测。从启动到仪表发出激光允许有5分钟的间隔。当激光启动时，液晶显示屏可能

39、会显示激光线错误或低传输。这是正常的，也表明了接收单元和发射单元没有校准，例如，激光束不能击中接收单元里面的探测器。如果你使用红外卡片校准发射单元/接收单元，请参照3.3部分。如果你使用激光工具校准发射单元/接收单元，请参照3.4部分。3.3 使用红外卡片校准发射单元/接收单元3.3.1 校准发射单元校准程序必要的工具和其它设备1个红外卡片2个校准法兰的扳手1个连接螺丝的5mm的艾伦内六角扳手打开仪表开关，通过松开座架螺丝（视窗适配器环会被留在吹扫单元上），解除接收器与校准单元连接。来自发射单元的激光束是不可见的。要避免直接向发射单元里面看！使用一个红外卡片使激光束落在接收器一侧。在白天激光束

40、可能很难被探测到。（用一个黑的塑料袋子遮盖会有所帮助）如果激光束不能被探测到，松开表3-4 所示发射单元上的校准螺丝，使用这个红外卡片仔细的从一边到另一边、上下移动它使得激光束落在接收器一侧（需要两个人）。表3-4：校准(jio zhn)装置详细资料已经(y jing)找到了激光束以后(yhu)，通过仔细调整发射器一侧的校准螺丝把激光束调整到孔的中央。通过拧紧发射器一侧的连接螺丝锁定校准，并且检查校准没有被改变。 表3-5：把激光束置于中心的红外卡片激光束现在位于中心了，但是并不必然已经与接收单元上的光学轴平行。以下的部分描述了把激光气体分析仪接收单元的信号校准到最大的程序。3.3.2 接收(

41、jishu)单元校准把接收(jishu)单元安装到接收器一侧的校准单元上。检查发射器单元(dnyun)液晶显示屏上的传输读数。继续进行3.5部分，那里介绍了使用一个伏特计调整到最大传输读数的方法。3.3 使用激光工具校准发射器/接收器注意激光校准工具的激光笔部分没有Ex 认证。3.3.1 发射单元校准校准程序必要的工具和其它设备1个红激光校准工具2个校准法兰的扳手1个连接螺丝的5mm的艾伦内六角扳手 表3-6：激光校准工具把仪表开关打开，通过松开相应的安装螺丝断开发射单元与接收单元与校准单元的 连接。来自发射单元的激光束是不可见的。要避免直接向发射单元里面看！从发射器校准(jio zhn)单元

42、上移掉适配器环（见表3-1第4项）。使用所提供(tgng)的安装螺丝把激光工具(gngj)安装在发射器一侧，使激光束落在接收器一侧。松开表3-4所示发射单元吹扫法兰上的校准螺丝，仔细的从一边到另一边、上下移动它使得激光束落在发射器孔中（可能需要两个人）。已经找到了激光束以后，通过仔细调整发射器一侧的校准螺丝把激光束移动到孔的中央。通过拧紧发射器一侧的连接螺丝锁定校准，并且检查校准没有被改变。激光束现在位于中心了，但是并不必然已经与接收单元上的光学轴平行。以下的部分描述了把激光气体分析仪接收单元的信号校准到最大的程序。3.3.2 接收单元校准把适配器环从接收器校准或吹扫单元移掉（见表3-1第4项

43、）。从发射器一侧断开激光工具连接，然后把它安装在接收器一侧。使激光束落在发射器一侧。松开表3-4所示接收单元吹扫法兰上的校准螺丝，仔细的从一边到另一边、上下移动它使得激光束落在发射器孔中（可能需要两个人）。已经找到了激光束以后，通过仔细调整接收器一侧的校准螺丝把激光束移动到孔的中央。通过拧紧接收器一侧的连接螺丝锁定校准，并且检查校准没有被改变。已经成功把以上所述操作完成以后，发射器和接收器应该被重新安装。检查发射单元液晶显示屏上的传输读数。继续进行3.5部分，那里介绍了使用一个伏特计调整到最大传输的方法。3.5 调整到最大信号请注意以下程序不需要考虑Ex-p控制系统（因为发射单元和接收单元都不

44、得不敞开去连接伏特计）。如果不可能的话，发射单元上显示的传输读数能够用于校准（这个程序中步骤1可以省去）。这需要两个人。校准电压(diny)可以从0传输下的0v变化到100%传输(chun sh)下（典型(dinxng)的）3V。精确的校准发射单元和接收单元以保证通过伏特计测量校准电压达到最大信号。精确的调整程序如下所示：把一个浮动输入的伏特计（电池供电）连接到下述其中一个测量点上。打开发射器电子单元盒子，把伏特计连接到“直接信号”的正负接线端上或把伏特计连接到J14插座上或打开接收器电子单元盒子，把伏特计(+)连接到接收单元第14连接电缆上，伏特计(-)连接到接收单元第13连接电缆上。通过使

45、用发射器校准螺丝使伏特计的读数最大化（也可以是传输读数）。通过使用接收器校准螺丝使伏特计的读数最大化（也可以是传输读数）。重复第二步和第三步直到伏特计（传输）读数没有进一步的改进。拧紧连接螺丝，并检查校准没有改变。断开伏特计连接并关闭单元。3.6 连接个人电脑请注意个人电脑应该被放置在爆炸安全区域。对于长距离通信，我们推荐使用可选择的以太网连接。注意：部分气体分析仪的服务通信软件由仪表供应，在Windows98/2000/XP环境下运行。服务程序不需要安装。把软盘或CD上提供的软件以具体路径复制到硬盘上，例如可以叫做“激光气体”。使用所提供的串行电缆和转换器把一台个人电脑的连续端口连接到发射单

46、元内部RS-232连接上（J15插销）。可选择的J13端口可能也能使用（见表格6-6）。服务程序使用9600波特配置的连续端口，没有奇偶，8位和1个停止位。如果使用网络通信，把网络电缆连接到发射单元内部的T连接上（见表格6-7）。注意在这种情况下，串行电缆与仪表必须处于不连接状态。彻底的检查以下安装细节的参数，使用软件设定它们（详细描述请参见第四章）： 过程气压力和温度 （4.3.5章） 仪表气体警报水平 （4.3.6章）对于(duy)4 and 20mA相应(xingyng)的气体(qt)浓度 （4.3.5章）浓度平均值 （4.3.5章） 仪表时间 （4.3.5章） 气体浓度单元 （4.3.

47、6章） 光路参数 （4.3.5章）已经完成了所有必要参数的设置，仪表处于正常操作模式，而且应该通过周期性的更新液晶显示器上的气体浓度来显示这种状态。仪器的操作、维护和校准在第5章有进一步说明。3.7 连接调制解调器注意一个可以选择的调制解调器必须要被安置在Ex区域之外。一个标准的56k模拟调制解调器通过服务连接器连接到仪器上（参见表6-1）。在调制解调器和仪器之间使用一个零讯号调制解调器电缆或者是带有RS-232型电缆的适配器。注意：电缆之间可能需要一个变换器。除了连接到仪器上的调制解调器之外，一个能承受9600波特的标准56k模拟调制解调器应该被连接到个人电脑的其中一个连接端口上。在仪器启动

48、时，调制解调器被初始化；在服务程序启动时，个人电脑调制解调器被初始化。额外的调制解调器的任何配置都不需要。重启仪器！4. 服务程序仪器从所测量(cling)的信号中计算气体含量，测量信号取决于几个过程参数。因此(ync)仪器必须要根据(gnj)具体的安装配置。通过服务程序，用户可以与仪器通信，可以改变安装或过程的相关设置。因为有一台通过一个标准串行通信端口或可选择的以太网连接到仪器上的个人电脑，连接器可以执行以下主要任务：1. 监测被测量的浓度和激光束传输；2. 根据时间推移标识出测量含量；3. 把含量和其他的控制参数记入文件；4. 显示测量信号；5. 把测量信号和其他控制参数保存到文件；6.

49、 观察及擦除仪器错误日志；7. 配置4-20 mA过程温度和压力输入；8. 配置4-20 mA测量输出；9. 改变测量平均时间；10. 设置气体报警级；11. 设置光路参数；12. 改变浓度单位； 13. 改变显示浓度的格式； 14. 改变仪器时钟时间； 15. 校准仪器； 16. 把所有的仪器参数(cnsh)保存到文件中； 17. 从文件中恢复(huf)仪器参数； 18. 配置(可选择(xunz)的) 以太网连接通过不同的菜单，必要的安装参数可能已经被设定了。所有你要的参数设定完之后，个人电脑就不再需要了。激光气体分析仪已经把所有的参数都储存在了内存。因此，个人电脑就可以不必连接，而且激光气

50、体分析仪无论关掉或打开都不必重新设定参数。4.1 软件启动 在启动程序后，屏幕上会显示仪器和个人电脑连接的一个选择： 服务程序的版本被印刷在右下角（如上V）。对于直接连续连接或者调制解调器连接，从下拉列表可用的端口中选择个人电脑连续端口并按下相应的按钮。当使用调制解调器时,你会被要求去拨一个电话号码。如果号码上的第一个数字是零，软件在拨完零之后拨剩余的数字之前会暂停。如果需要额外的暂停，请在数字之间加“，”。如果使用通过(tnggu)局域网通信，你会被问到IP 地址(dzh)和通道(tngdo)数：典型的IP 地址和通道数分别被设定为默认值37和5001。如果IP 地址和通道数需要改变，用直接

51、连续连接运行程序。如4.3.8部分所描述配置TCP/IP 参数。在仪器已经建立连接之后，你会被提示在用户模式或高级模式下启动程序。按 启动程序。这种程序模式通过对仪器所设定的参数有限的访问提供了一个简单的界面，在仪器安装和正常操作时应该使用。密码只有在能对仪器设定的参数全部访问的高级模式下才能用到。这种程序模式在仪器服务校准过程中应该使用。应你的要求，当地的经销商或NEOM可以提供密码。注意：如果连接被移动到另一个仪器上，程序必须要关掉然后再运行。使用一台个人电脑同时运行几个程序与不同的仪器通信是可能的。服务程序不连接到仪器上，通过按也能被启动。这是为了服务程序的显示目的。此模式工作需要两个额

52、外的文件：*.dmp 或 *.rea 和*.set或 *.stt。当一台个人电脑连接到仪器上时，这些文件可以使用服务程序建立。文件可以通过把仪器读数下载到*.rea和把仪器读数设定到*.set（参见4.3.9部分）建立。或者，你可以使用软盘或CD上的服务程序提供的文件。这些文件是装运前在工厂里从仪器上下载的。4.2 测量菜单 在按下使用者模式按钮后，程序打开测量菜单。下面是仪器测氧的例子。仪器的序列(xli)号码显示在菜单的标题栏中。屏幕右下方显示了不同的菜单。这些菜单可以通过按按钮或按划线的简化字母访问(fngwn)（例如S代表第二谐波信号）。通过按退出菜单你可以回到以前的菜单。每个菜单在下

53、面会有描述。屏幕其它(qt)部分用来显示不同读数参数。默认只显示主要读数参数。通过按显示其它读数所有的参数都会显示。（注意：显示其它读数在上面的例子中是激活的）。按屏幕更新周期可以设定仪器读数更新周期，默认值是5秒。液晶显示器更新的时间不能比测量浓度所要求的时间更短。参数详细解释如下：Status： 仪器状态可能会是休眠模式/启动模式/正常运行/警报/错误。见第五部分。 Serial Nr： 激光气体分析仪序列号码 Mode： 仪器的测量模式。通过点击模式按钮，可以选择4种不同的测量模式。详见5.1部分。 Concentration Instant： 显示激光气体分析仪测量的没有被平均的最后数

54、值。在下面，这叫一次主要测量。 Concentration Average： 显示激光气体分析仪（不是服务程序）从最后N个数值中测量的运行平均数。N是菜单（测量配置）中指定的平均数值。平均方法的描述在那个小段中会给出。 Concentration Standard： 给出激光气体分析仪测量出的运行标准误差的估计值。这个数字表明测量气体的浓度在多大程度上偏离平均值。如果(rgu)气体浓度确实是不变的，它会提供一个仪器的精确度测量。Line width：吸收线宽有关测量。与线波幅(bf)组合它决定完整的吸收，反过来，它也可被用来测量气体浓度。参考线宽参数等于1.000at T = 23 and P

55、= 1.013 bar (1 atm.)。当被测气体成分(chng fn)满足这些条件时进行校准。线宽随气体压力增加，随气体温度降低。它也取决于气体成分，例如，水蒸气会显著扩大吸收线。 Line position：AD转换器0.63采样线的最高位置（最大吸收）。数值应该接近菜单 （气体具体参数）为相应线给出的参考线的位置。仪器自动追踪这条线，例如，如果它偏离参考位置比给定的数值大，仪器会调整激光温度和波长。Line amplitude： 第二谐波信号吸收线顶点的相关测量。如果数值接近0.5-1.0，则吸收是强的，与AD转换器饱和度可能非常接近（实际饱和引发错误）。在0.01-0.1这个区域，信

56、号很好。低于0.01，信号接近低水平，在它下面不能测量到线宽，对吸收线追踪也无法进行。 Transmission（%）： 表明接收器探测到最大值百分之多少的光。如果光学视窗上有灰尘，传输会降低到预先设定的水平之下，这时报警将出现在激光气体分析仪发射单元的显示器上。然后仪器的光学视窗应该被清洗。当发射器和接收器的校准不适当时报警也会出现。 Gas temperature（C）：当前的温度被用来计算气体浓度。它可能是用户所设定的一个固定值，数值被4-20mA电流的T型探测针测量到或由仪器本身光测或电测得到。光学测量到的温度叫做光谱温度。电学测到的温度是被嵌入的温度传感器（仅在气体温度等于周围温度时

57、使用）测得的偏离温度，以等于周围空气的温度。在上面的例子中，设定的气体温度等于光谱温度。这些设置能够在（测量配置）菜单中配置。Gas Pressure（绝压）：绝对(judu)压力当前被用来(yn li)计算气体浓度。它可能是用户所设定的一个固定值，数值被4-20mA电流的P型探测针测量到或由仪器本身使用嵌入(qin r)的温度传感器（主要用于O2分析仪，仅在气体压力等于周围空气压力时使用）测量到。这些在（测量配置）菜单中配置。干燥转换因数：如果选择了干燥质转换（见4.3.5部分），因数当前用于去乘以气体浓度。如果知道水浓度，最初的（潮湿）浓度读数可以被转化到干燥读数。如果干燥质转换不被激活，

58、此因数总为1.0 。Max. Direct： 在AD转换器0-4096水平中直接信号的最大值。这个数值与Dark Direct一起决定光的传输值。Dark Direct： 当激光被关掉一小段时间时，测到直接信号为光零。Max. Direct与此是相同的。Laser temp. (V)： 电压穿过位于热敏电阻附近的二极管激光器。高的电压表明低的激光温度。改变激光温度会改变激光波长。Laser temp. error：测得的激光温度和参考值之间在电压方面扩大的不同。应该在0.000附近。 它表明激光温度调节的质量和波长稳定性的质量。Peltier pump (A)：珀耳帖效应元件引起的电流。Mod

59、ulation ampl. (V)： 对激光的高频率调制电压振幅。TU/RU temp.： 由位于发射单元和接收单元里面的嵌入热敏电阻测量的温度。Extra current input (mA)： 在额外的电流输入上测到的电流（4-20 mA电流输入）。Air pressure (Bar)：被位于发射单元里面的嵌入压力传感器测得的周围压力。 4.3 程序(chngx)菜单 4.3.1 图表(tbio)读数阅读图表 绘制气体的平均(pngjn)浓度和瞬时浓度，传输和光谱温度（如果已经测到）。两种不同的图表可以同时显示。点击坐标轴标识改变图表比例。4.3.2 第二谐波信号第二谐波信号显示仪器为计算

60、气体浓度记录的信号。这个信号对于吸收光谱的检查和分析，核实激光器作用的验证，故障诊断都很有用。总共显示了三条曲线：探测到的正常第二谐波信号（粉色曲线）和同一个信号经过了两个不同的过滤器过滤（黄色和蓝色曲线）。对于一些仪器而言，只有一个过滤器应用的信号。下面的例子显示了从氧气吸收线中得到的信号。黄色曲线的最高点被标记了红十字。瞬时气体浓度从此线中测得；采样号和顶点位置被印制在右上角的括号里。后者就是前面4.2部分描述中所提到的线的位置和振幅。线的位置必须在带有两个垂直红线标志的可以接受的视窗里面。对于一些仪器，比如双光路气体分析仪，能绘制一条以上的吸收线。按下再下载按钮，第二谐波信号会被更新。数