烟尘LB-3030用户说明书手册.doc

LB-3030粉尘仪用户手册目 录LB-3030粉尘仪用户手册- 1 -1. 系统简介- 3 -1.1. 概述- 3 -1.2. 适用范围- 3 -2. 测量原理、特点与技术指标- 3 -2.1. 测量原理- 3 -2.2. 技术特点- 4 -2.3. 技术指标- 5 -3. 粉尘仪安装及连接- 5 -3.1. 安装准备- 5 -3.2. 安装- 6 -3.3. 仪器动态测量范围的设置- 9 -4. 量程跨度及调整- 9 -4.1. 量程的概念与其他类型仪器的异同- 9 -4.2. 量程调整- 10 -4.3. 校准器跨度输出的调整- 11 -5. 系统故障诊断及维护- 12 -5.1. 维护- 12 -5.2. 故障诊断- 13 -5.2.1. 第一类故障- 13 -5.2.2. 第二类故障- 13 -5.2.3. 第三类故障- 14 -1. 系统简介1.1. 概述此部分描述了LB-3030型烟尘浓度监测仪的安装、操作、检验及维护。LB-3030基于烟尘粒子的背向散射原理，用于对固定污染源颗粒污染物进行在线连续测量。注意：l LB-3030使用了一个10mw，650nm的半导体激光器，激光束及反射光光直射入眼睛会造成严重的损害。l LB-3030没被安装在烟囱/道前，不要进行上电操作。l 当LB-3030运行时，不要进入烟囱/道。l 不得直视激光束及其反射光l 在没有得到相应培训时，不得进行超出本手册范围的操作。1.2. 适用范围LB-3030可用于各种污染排放源的颗粒污染物浓度实时连续测量,可配套烟气监测系统,也可单独一台或几台连接成一套烟尘监测网络,共用一个前台。 仪器可适用于电厂,钢厂,水泥厂等烟尘监测,也可用于除尘设备及其它粉体工程的过程控制.2. 测量原理、特点与技术指标2.1. 测量原理系统示意如图2.1所示.图2.1 系统原理图光学部分包括激光光源及功率控制、光电传感、散射光接收部分。激光器发出的650nm束以一个微小的角度射入排放源,激光束与烟尘粒子作用产生散射光,背向散射光通过接受系统进入传感器转变成电信号进行处理.电路部分实现光电转换、激光束的调制、信号放大、解调、光源的功率控制、V/I转换功能。校准器用于产生一稳定的光信号,对仪器进行零点及跨度校准.2.2. 技术特点l 采用激光背散射原理,不怕烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均造成的光束摆动.l 单端安装,无需光路对中.l 仪器设计贯彻“无工具”现场安装的思路，最大限度地降低现场安装的复杂度，仪器及防雨系统的安装仅电器连接需要一支螺丝刀，不必带连接螺栓、螺母，10分钟内即可完成安装，最大限度地减少由于现场安装调试带来的诸多问题.l 采用标准4-20mA工业标准电流输出,连接方便.l 仪器整体功耗非常小,大约5w左右.n 一般标准设置参数可适用于烟道璧厚小于400,在特殊的要求条件下测量区大小可以订制. 用户也可以在经维护人员的认可及指导下调整. 2.3. 技术指标l 尺寸、重量: 160160250mm 4Kgl 环境要求: 温度：-4065/相对湿度：0-100% R. H.l 测量误差: 2%FSl 介质条件: 温度 最高300（高温需定制）l 信号输出: 4-20mAl 最大输出负载: 500l 灵敏度: 2mg/m3l 测量范围: 最小0-200mg/m3/最大0-10g/m3l 可以测量烟囱大小: 1-15ml 功耗: 3 Wl 供电: DC 16-24V10%3. 粉尘仪安装及连接3.1. 安装准备LB-3030正确安装对其有效运行是很关键的，在安装时应咨询相关环保法规选择合适的安装点，咨询相关的维护人员。必须要考虑的关键因素如下：1、光学头的安装位置，要考虑诸如振动、温度环境、气流的稳定性，气流上下游弯管或变径的距离，安装和维护通道的安全性也必须考虑。（一般而言虽然在气流不稳的地方LB-3030可以得到准确的实时测量值，但不满足等动参比的要求，所以不能准确的进行参比）2、电源、电缆、布线管道、过载保护。3、信号线的排布（距离、路由与其它电磁设备的互相干扰）。4、进入烟道/囱，容易受到激光伤害，应禁止。l 安装点的选择正确选择了安装点，是保证LB-3030可靠运行的前提。l 选择具有代表性的取样点对于等动取样法采择点的选择，一般环境保护法规都作了相应的规定，可作为选点的参考，满足其取样的代表性要求。对安装点的选择要考虑满足法规，考虑现实条件等多种因素仔细斟酌。l 安装点要易于到达安装点要易于到达是经常被忽视的一个因素。l 取样点的环境条件另一个重要的因素是考虑安装点的环境条件如温度等应满足系统所提供的指标。环境中腐蚀和有害气体的存在会使电子器件如IC插座，连接器等容易发生故障，会大大缩短LB-3030的使用寿命，有害气体也往往使得维护人员无法维护。3.2. 安装系统安装配置如图3.1。l 法兰预埋及焊接法兰必须焊接在一个内直径65的钢管上，钢管必须埋置或焊接在烟囱/道上。法兰的预埋及焊接强度应能承受约15KG的烟尘监测仪的本体重量。在焊接施工时注意法兰的方位（图3.2）。须尽量缩短法兰和烟囱/道之间距，一般预留此尺寸为50-70mm作为扳手空间。仪器取样敏感区在其前面烟囱/道内1.5m左右。对于较小的烟囱如果烟囱内直径小于2.5米则需要在选用时定制。l 连接发兰烟尘监测仪本体与固定法兰通过四个直径8的螺栓连接,螺栓和紧固螺母(蝶形螺母)已经包含在标准配置中,不用再另外准备。包含防雨罩的配置注意在焊接固定的法兰和烟尘仪法兰之间放置烟尘仪防雨罩固定薄法兰片。l 保护气连接当法兰焊接在烟囱上后，如果烟囱内压力为负压-100帕，可以直接将风室及主机通过螺栓进行连接，如果烟囱内压力-100帕，则需要提供保护气源。在负压的情况，可以在气室入气口端直接连接一个空气过滤器。在正压的情况，则需要一个风机或压缩气源，需要保证气体是干净的空气，含尘量应小于200微克/立米。风机的压力应大于测点压力200Pa以上。当测点为负压时可以直接将空气过滤器安装在烟尘仪本体上，如果测点为正压，则需在烟尘仪本体与过滤器之间串接一个高压风机。l 电气连接安装好系统后可以进行电缆连接，仪器提供了一个带四个接线端子的防水接头用于连接，图3.3示为接头的正面及反面接线端子。接线共有四个端子，其定义为： 0-机壳接地(安全地)1-24VDAC电源正极2-4-20mA电流输出正极3-公共端（24VDAC电源负极和4-20mA电流输出负极）注意在电缆通过接线端子连接时，防水用的“O”圈及垫片不要忘记安装。测点压力为负压的情况测点压力为正压的情况图3.1 系统安装示意图图3.2 法兰的固定焊接方向接头的正面接头的反面图3.3 电气连接3.3. 仪器动态测量范围的设置在LB-3030出厂前已据用户的反馈信息对动态范围进行了调整，但由于烟尘散射与烟尘的光学特性相关，虽然对一个具体的排放源而言相同的烟尘浓度对应相同的信号输出，但不同的排放源既使排放浓度相同由于烟尘颗粒物的光散射特性不同输出信号却可能有差异。这就有可能导致出厂前的动态范围的设置不太适合用户的现场条件，导致仪器安装后信号输出太低损失仪器的灵敏度或太高超出LB-3030的动态范围。如果LB-3030安装在排放源后，读数一直低于测量量程的5%那么在进行参比试验前应增大信号的增益值。利用光学头电路板上的可调电阻把读数调整到满量程的10%以上，调整后使用校验工具将新的满度和跨度值记录下来，作为以后维护时的固定参考点。如果LB-3030安装在排放源后读数超出满量程，那么在进行参比试验前应通过高调整光学头电路板上的电阻调低信号的增益值。调整后，必须使用标立工具进行校准，记录下满刻度及各个标输出信号值，以备以后维护时作为仪器的固定参考点。4. 量程跨度及调整4.1. 量程的概念与其他类型仪器的异同n 一般意义上仪器有一个零点和量程的概念，还有线性的概念。n 后散射法的这几个概念与一般情况有一定区别。首先，激光束照射到颗粒物产生的散射光与颗粒物的散射面积成正比（这是单散射的情况），而颗粒群的散射面积在特定的粒径分布及折射率情况下与颗粒物的浓度成正比，因此散射光线形转化成的电流输出与颗粒群的浓度成正比. 因为不同的排放源颗粒的折射率和粒径分布是不同的，所以出厂给出的量程对特定的排放源是不同的，所以才有必须的现场参比试验， 对穿法存在同样的问题(颗粒群的消光截面同样受颗粒的折射率及粒径分布影响)。n 散射法的零点指没散射光, 散射法的线性是指输出电流与散射光强的线形关系而不是与颗粒物浓度的线形关系， 因为后者与具体的排放源及回归模型有关，前者才真正揭示了仪器的真实的光/电特征。n 对穿法的零点指光在发射与接收之间没有消光发生的情况, 对穿法的满点理解成消光系数为1的观点是错误的。一般消光系数在0.3时可作为对穿法的满量程点(光在发射与接收之间被消减30%), 因为消光发生低于30%的情况不严格意义上复散射低于10%, 可认为信号与浓度呈线形。鉴于以上所述，仪器出厂前给出的量程是不准确的，准确的量程必须经过参比确定，参比及量程的设定参照相应的章节。 另外一般的仪器测量时要求正常测量时示数在满量程的60%-70%以保证仪器的使用精度。烟尘仪有不同的一些特点，由于烟尘排放的动态范围很大，因此即使正常测量时输出信号很小（如有效信号0。4伏或2mA）但要考虑到高排放浓度的情况有时也是正常的。4.2. 量程调整（1）使用校准器调整零点与跨度点。打开后端盖，电路板上有几个可调电位器，其中一个在上面有Z标志，为零点调整，与零点调整电位器紧靠着的电位器（上面一般有F标志）为跨度调整。（2）首先要确认是否确实超量程。要排除掉两个因素：a）是否在测量区有障碍物致使光束照射到障碍物的反射光被当作散射信号进入接受镜头 b）是否测量区与烟道（烟囱）的直径相匹配（如不匹配光束到对面烟道壁的反射光被当作有效信号）（关于测量区参照仪器的测量区章节）。排除掉以上两个因素之外，如果仪器经校准器校准是正常的，当安装到现场时输出经常超出20mA就代表超量程了。超量程的情况一般采用以下几种方法处理：a. 通过跨度调整电位器可以提高33%左右量程；b. 通过功率调整电位器可以提高33%左右量程；c. 在电路板上，设有两个类似跳线的增益调整线（图示），剪断任意一个增益电阻的一只脚可以提高3倍量程，同时剪断两个增益电阻的脚可以提高约10倍的量程；d. 把传感器板的四个固定螺丝卸下后，正对传感器在仪器上有一个约十毫米的圆孔，里面已经有一个棕红色的滤光片，放入一个原厂提供的滤光片可以增大约十倍的量程；通过以上方法可以大幅度地增大量程，多种方法的综合结果是相乘。剪断增益跳线的如果在现场恢复焊接时比较麻烦，而且容易弄坏电路，建议此方法最后使用。增益电阻不采用短路块的方式是为保证在恶劣的现场条件下电路的可靠性。4.3. 校准器跨度输出的调整校准器本身并不能改变仪器的量程，只是提供一个仪器的重复一致的校准点，当仪器的量程或光路调整后，校准的跨度点会发生改变。比照一般仪器的满量程输出为20mA的惯例，烟尘仪在出厂时也设定为20mA。也就是仪器对特定量的散射光产生特定的20mA输出。一般来讲由于量程、光路造成跨度点变动后，可以不调整跨度输出，只是要记录该跨度值，以便进行跨度修正。为了使的安上校准器作跨度调整输出为20mA，可以采用以下方法：a） 小范围调整所谓小范围一般指调整量程20%以下，这时可以通过调整满量程电位器实现，参见相应章节b） 大范围调整所谓大范围一般指调整量程20%以上。对大范围的调整参见测量区及调整章节.5. 系统故障诊断及维护5.1. 维护n 首次安装维护建议用户在系统安装后3天第一次检查仪器,而后30天再次检查,如无问题,则可以3个月为间隔检查LB-3030,此检查主要的检查光学窗口是否被污染,清洁风系统系统是否有效。n 正常维护正常情况下，建议每季度检查一次LB-3030，如经首次检查发现仪器环境恶劣，不能满足要求，用户需经常更换空气过滤器，则需要改变常规的维护时间，根据实际情况而定。所有内部的光学器件出厂前经专用工具调整安装，用户不得进行调整。在正常维护时，仅仅光学窗口需要清洁，清洁液为50%的酒精和蒸溜水的溶液，酒精要用化字纯级的，注意不要用含有油的酒精，用含有油分的酒精溶液清洁光学窗口时，当酒清发掉时仍有残留的油分。当光学窗口表面被烟尘弄脏时，必须进行清洁，否则会影响测量的结果的准确性。n 空气过滤器清洁系统有一个空气过滤器，保证灰尘不进入光学头。空气过滤器要定期清洁或更换，可把空气过滤器卸下,用风吹掉上面的灰尘,也可以用请水冲洗,如果过滤器过滤面无损伤,过滤器风阻不大,还可以继续使用,经常检查过滤器的工作状态，保证足够的清洁气。另外，要注意清洁过滤器的摆放位置，保证不让雨水等通过过滤器时入风机由及仪器内。5.2. 故障诊断5.2.1. 第一类故障故障实质：仪器可能已经损坏处理方式：返回原厂修复故障诊断要点：（1）激光无输出（2）使用校准器做零点及跨度校准时输出无变化，并且让激光束投射在仪器前500左右距离的一张白纸上，仪器输出与拿掉白纸比较没有变化5.2.2. 第二类故障故障实质：仪器设置不当处理方式：咨询原厂、现场处理故障诊断要点：（1）零点及跨度点不准（2）超量程（3）仪器输出信号很小（4）烟道无烟气但仪器输出显示有较高的烟尘浓度，但用校准器校准时零点又是准确的故障处理要点：（1）使用校准器调整零点与跨度点。打开后端盖，电路板上有几个可调电位器，其中一个在上面有Z标志，为零点调整，与零点调整电位器紧靠着的电位器（上面一般有F标志）为跨度调整。（2）首先要确认是否确实超量程。要排除掉两个因素：a）是否在测量区有障碍物致使光束照射到障碍物的反射光被当作散射信号进入接受镜头 b）是否测量区与烟道（烟囱）的直径相匹配（如不匹配光束到对面烟道壁的反射光被当作有效信号）（关于测量区参照仪器的测量区章节）。排除掉以上两个因素之外，如果仪器经校准器校准是正常的，当安装到现场时输出经常超出20mA就代表超量程了。超量程的情况一般采用以下几种方法处理：a. 通过跨度调整电位器可以提高33%左右量程；b. 通过功率调整电位器可以提高33%左右量程；c. 剪断任意一