903硫化氢分析仪操作手册

第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 903 硫化氢硫化氢 总硫醋酸铅纸带分析仪操作手册总硫醋酸铅纸带分析仪操作手册 产品号 MA2554 2010 年 3 月 31 日第 5 次修 盖维尼克应用科技有限公司盖维尼克应用科技有限公司 7000 Fisher Road S E Calgary Alberta Canada T2H 0W3 电话 403 252 8470 传真 403 255 6287 电子信箱 info 公司网址 Http 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 目目 录录 制造商的保修声明 第一章 903 型分析仪简介 1 1 操作原理 第二章 分析仪的安装要求 第三章 分析仪部件 3 1 主板 3 1 1 AC 和 DC 电源 3 2 本安型安全隔离器 3 3 LCD 显示屏 3 3 1 显示状态和编码定义 3 3 2 显示菜单和子菜单说明 3 3 3 前面板 LED 指示灯 3 3 4 显示板通讯口 3 4 机箱 3 4 1 样气室组装 3 4 1 1 孔隙板 3 4 1 2 分析仪技术规格 1 1 一般规格 1 1 样气系统 1 2 标定 1 2 整机参数 1 2 Section 2 2 3 902 型硫化氢分析仪简介 2 3 测量原理 2 3 Section 3 3 5 机械及微处理器的运行方式 3 5 机械运行方式 3 5 微处理器 3 11 典型的时间周期 3 12 键盘功能定义 3 14 Section 4 4 17 902 分析仪的安装 4 17 安装要求 4 17 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 开始安装 4 17 Section 5 5 23 902 分析仪标定步骤 5 23 分析仪零点基线 5 23 手工标定 5 23 自动增益调整的手工标定 5 23 自动标定 5 24 902 分析仪转换开关功能定义 5 25 Section 6 6 27 维护 6 27 一般维护 6 27 常规维护 6 27 每周维护 6 27 每 月维护 6 28 重置微处理器 6 28 902 传感器电路调零步骤 6 28 902 分析仪冷启动重新引导步骤 6 28 样气室和孔隙板维护 6 29 缺纸传感器安装 6 31 Section 7 7 33 故障排除 7 33 Section 8 8 35 推荐的零配件列表 8 35 902 分析仪 8 35 Section 9 9 37 总硫分析可选件 9 37 工作原理 9 37 硫化学反应的例子 9 37 总硫反应炉规格 9 38 总硫样气系统 9 38 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 总硫分析可选件的安装设置 9 39 压力开关可选件 9 39 泄漏测试步骤 9 39 总硫分析维护指南 9 40 标定步骤 9 40 高浓度测量可选件 9 44 Section 10 10 45 用户连接图 10 45 框图 10 45 系统图 10 45 Section 11 11 55 902 分析仪配置软件 11 55 简介 11 55 软盘安装 11 55 CD Rom 安装 11 55 运 行 902 分析仪配置软件 11 55 卸载 902 分析仪配置软件 11 55 软件操作 11 56 软件升级 11 56 902 分析仪配置软件的图形用户界面 11 57 修改配置参数 11 58 净化时间 Purge Times 11 58 事件序列 11 58 全局报警限设置 11 59 主设置 11 59 离 散输出及事件 报警设置 11 61 事 件配置 11 62 离 散输入设置 11 64 离 散输出 11 64 标 定事件配置 11 65 通 信服务器的启动 11 65 文 件 File 菜单 11 66 高 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 级 Advanced 菜单 11 66 模式 2 锁定设置 11 67 工具 条按钮 11 68 帮助 Help 菜单 11 71 Section 12 12 73 902 标定数据 12 73 902 分析仪测试报告 12 74 Section 13 13 77 醋酸溶液材料安全数据表 13 77 醋酸铅浸渍纸带材料安全数据表 13 81 制造商的保修声明 13 85 Section 14 14 87 单位换算 附录及补充手册 14 87 Galvanic 14 87 Dow Gas Conditioning Fact Book 14 87 Conversion Factors TCPL Trans Gas 14 87 Tariff Limits H2S 14 87 图形 图 2 1 硫化氢分析仪样气流动图 2 3 图 2 2 902 分析仪外形尺寸 2 4 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 图 3 1 样气室侧视图 3 5 图 3 2 纸带传送系统 3 6 图 3 3 样气室总装体 3 7 图 3 4 带压排气 管 3 9 图 3 5 防爆 型安全隔离器接线图 3 10 图 3 6 时间周期 3 13 图 3 7 键盘布局图 3 16 图 4 1 键盘连结 4 17 图 4 2 更换纸带 4 18 图 4 3 安装纸带 4 18 图 4 4 增湿器 4 19 图 4 5 将压 力设置为 15 psig 4 19 图 4 6 流量计设置点 4 20 图 4 7 带压排放管 4 21 图 4 8 纸带斑块样图 4 22 图 6 1 902 分析仪转换开关位置 6 29 图 6 2 缺纸传感器的安装 6 31 图 9 1 反应炉 9 38 图 9 2 总硫 分析电路接线图 9 41 图 9 3 总硫分析系统 9 42 图 9 4 安装于面板上的 Class 1 Division 2 硫化氢 总硫分析仪 9 43 图 9 5 低压力开关 9 44 图 10 1 902 分 析仪系统框图 10 45 图 10 2 902 分析仪主板总览 10 46 图 10 3 主板第一区详细图 10 47 图 10 4 主板第二区详细图 10 47 图 10 5 主板第三区详细图 10 48 图 10 6 主板第四区详细图 10 48 图 10 7 主板第五区详 细图 10 49 图 10 8 主板第六 区详细图 10 50 图 10 9 902 防爆型内部接线图 10 51 图 10 10 902 Div 2 型内部接线图 10 51 图 10 11 902 标准防爆型和样气系统 10 53 图 10 12 902 分析仪 Div 2 标准型 带自动标定电磁阀 10 54 第 15 次修改 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 62001 年 9 月 6 日 图 11 1 902 分析仪配置软件的图形用户界面 离线模式 11 57 图 11 2 902 分析仪配置软件的图形用户界面工具条 在线模式 11 57 图 11 3 主设置项目 11 59 图 11 4 事件序 列 11 61 图 11 5 全 局高和高高报警设置 11 61 图 11 6 离散输出设置 11 62 图 11 7 事件 报警设置 11 62 图 11 8 事件配置 11 62 图 11 9 开关量标签页 11 64 图 11 10 标定事件 11 65 图 11 11 服务器 启动 11 65 图 11 12 文 件菜单 11 66 图 11 13 高级菜单 11 66 图 11 14 Modbus 端口设置 11 67 图 11 15 模式 2 锁定 11 67 图 11 16 PC 端口参数设置 11 69 图 11 17 EEPROM 编程器 RTU 烧录 对话框 11 70 图 11 18 监视窗口 11 70 图 11 19 帮助菜 单 11 71 表格 表 3 1 样气室零部件一览表 3 7 表 3 2 孔隙尺寸与测量范围 3 8 表 5 1 902 分析仪主 板转换开关功能定义 5 25 表 7 1 故障排除 7 33 表 8 1 推荐的 零配件 8 35 表 9 1 总 硫化学反应 9 37 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 制造商的保修声明制造商的保修声明 对此产品所用材料和制作质量存在的缺陷从发货之日起保修十二月 在保修期间 制造商 可选择更换或修理存在缺陷的产品 制造商或其代理将在预先同意的情况下 为用户产品提供保修服务 用户可以选择退还产 品给 制造商或其代理进行保修服务 用户将支付退还产品进行保修服务的运输费用 制造 商或其代理将 支付产品重新发送到用户的运输费用 用户可能支付因以下原因不满足保修 要求的往返运输费用和 劳务费用 用于盖维尼克应用科技有限公司仪器的零配件 如经化学处理的感应纸带 在严格控制质 量的 环境中生产 如果采用替代品 仪器性能可能不会令人满足 因此 盖维尼克应用科 技有限公司将 不对采用替代品的仪器性能负责 在任何情况下 如果使用非盖维尼克应用 科技有限公司生产的经 化学处理的感应纸带 保修将失效 并不再生效 盖维尼克应用 科技有限公司将不对采用第三方 生产纸带产生的后果负责 再者 盖维尼克应用科技有限 公司在没有认可第三方生产纸带的情况 下 将不再承担仪器维护或修理的责任 保修的局限性保修的局限性 上述保修不适用于因以下原因造成的仪器缺陷 用户维护不当或维护不足 操作现场准备不当或准备不足 非经授权的改造或操作失误 在不适宜的环境中使用产品 特别是在高温 高湿度环境中使用 在腐蚀性或有损害的环境 或不在分析仪操作手册规定的条件内使用 不包括的保修不包括的保修 除上述保修以外 不包括其它声明或默认的保修服务 制造商特别拒绝用于特定目的的可 商品化和可适用性的默认保修服务 警告警告 制造商将不承担在产品服务中造成的人身损害或财产损失 产品不应采用与制造商规定的 不同 方法进行更改或修理 第一章第一章 903 型分析仪简介型分析仪简介 Galvanic 公司设计的 903 型 H2S 纸带分析仪可分析 4 路 H2S 和气态总硫 新的 903 型 H2S 纸带分析仪和以前的醋酸铅纸带分析仪一样拥有 20 秒的快速响应时间 但在精度 线 性和减少操作费用方面取得了前所未有的进步 这些进步来自 Galvanic 公司的显著运算法则和先进的数字型传感器 903H2S 纸带分析仪的新性能包括 0 2000PPM 无需注入稀释物 比传统的大了 50 倍 线性和重复性 1 满量程 纸带寿命为 5 15 周 取决于气体浓度 比传统的长 2 倍 可进行超范围和多范围的测量 操作人员现在可以将 H2S 的测量范围扩大到事先调整好的报警水平以及将 903H2S 分析仪 用于测量新以及更大的 PPM 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 此外 903H2S 纸带分析仪可从不同的范围读取数据 多范围测量取代了原来需要分别标定 测量不同的气体 其他 903H2S 纸带分析仪的特点还有固定的 MODBUS 通讯 RTU 远程终 端设备 大量的输出和输入 自动标定传感器和双冗余电源 903H2S 纸带分析仪也会出现总硫选择 采用一个测量多范围的分析仪就可以测量 4 路不 同的 H2S 和气态硫的不同浓度 1 1 操作原理操作原理 当分析硫化氢时 硫化氢与纸带介质上的低浓度醋酸铅发生化学反应产生褐色斑点 反应 如下 Pb CH3COO 2 H2S PbS 2 CH3COOH 颜色改变是因为醋酸铅变成了硫化铅 当浸渍醋酸铅的纸带接触硫化氢时 纸带上呈现褐 色斑点 其变暗的速率与样气中硫化氢的浓度成正比 因此 如果测量到纸带颜色改变的 速率 就可以计算出硫化氢的浓度 903 型分析仪采用的分析方法是 ASTM D4084 82 燃 气中硫化氢的测定方法 醋酸铅反应速率法 分析方法详细内容请查阅ASTM D4084 82 第二章第二章 分析仪安装要求分析仪安装要求 分析仪应安装在没有振动 气压相对恒定和日夜和冬夏温度波动小的地方 分析仪排放管没有背压 因为背压会严重影响测量数值 排放管长度应尽量短 不应该有 垂直拐弯 这样样品排放不受阻碍 将 903 分析仪安装在机柜中时 分析仪左侧应留有大约 15 英寸的空间 用于打开面板安 装纸带防尘盖 同时应留有 6 英寸的空间 用于排放管的连结 电气安全级别 Class I Division 1 903 型分析仪的密封液在工厂内没有加入设备 在规定的 安全区域使用 903 型分析仪之前 必须加入密封液 在规定区域给分析仪通电之前 必须 关闭所有的防爆盖 电机外壳 电子元件外壳 110VAC 到 24VDC 电源 总硫反应炉外壳 带有总硫选项的 903 型分析仪 为避免反应炉在运输过程中的损坏 应该采用填充材料包 装运输 在通电以前 应将所有的填充材料从防爆外壳的腔中取出 如果没有安装石英管 请插入石英管 903 型分析仪可以使用 100 240VAC 或 10 32VDC 电源 另外一个方法就是两种电源都提 供 将 DC 电源作为备用 当选择电源时 需要考虑电磁驱动器的类型 AC 或 DC 第三章第三章 分析仪部件分析仪部件 903 型分析仪由 9 个主要部件组成 主板 本安型安全隔离器 仅限 Class I Division 1 903 型分析仪 显示板 键盘 纸带传送增湿器 纸带长度传感器和传感器模块 903 型总硫 分析仪还有一个部件 总硫反应炉 903 型分析仪还可以装配一个外部样品处理系统 903 型分析仪的简图参见图 3 1 图 3 1 903 流程图 Optional sample system 可选样品系统 Sample 样品 Electronics 电子元件 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 Critical orifice 限流孔 Bubbler 起泡池 Sample sweep 样品吹扫 Sensor board 传感器板 Optics block 光探头 Sample chamber 样气室 Vent 排放管 3 1 主板主板 主板安装 Class 1 Division 1 或 Division 2 防爆型外壳内 其中包括几个大型主板 大型主 板内装有系统存储器 系统时钟电池 AC 和 DC 电源 6 个独立模拟输出 6 个继电器 8 个电磁驱动 4 湿度连接 离散输入和 4 干燥连接 离散输入 主处理器子板和 Ethernet 通讯卡 可选件 3 1 1 AC 和和 DC 电源电源 903 型分析仪主板内装有两个电源 工作电 AC 电压范围为 100 240VDC DC 电压范围为 10 32VDC 如果使用 AC 电源 那么分析仪就会使用黑色的 AC 电磁驱动器 如果使用 AC 电源 那么分析仪就会使用红色的 AC 电磁驱动器 903 型分析仪采用双冗余电源设计 如果 AC 电源断电 就可以使用备用 DC 电源 特别注意 这种模式中必须采用 DC 电磁 驱动器 3 2 本安型安全隔离器本安型安全隔离器 对于 Class 1 Division 1 903 型分析仪 电子元件外壳和机箱之间的所有电气连接必须通过 防爆型安全隔离器 防爆型安全隔离器上连结线路参见下图 3 2 图 3 2 防爆型安全隔离器接线图 如图所示 有几个接线必须通过安全隔离器 左边的接线在危险区域 来自机箱 右边 的接线在安全区域 这些接线为键盘接线 给传感器模块和脉冲计数器 以及传感器模块 和电子元件之间的通讯信号线供电 3 3 液晶显示屏 液晶显示屏 LCD 903 的液晶显示屏比以前的 Galvanic 醋酸铅纸带分析仪显示屏大很多 在默认显示模式中 液晶显示屏有三个独立 显示区 显示屏最上面有 4 个永久状态指示器 标注为 Mv RUN 运行 STATE 状态 和 TIME 时间 中间显示计算浓度值 可以使用键盘进 入显示屏底部的 4 个菜单 显示屏还有 10 个状态指示器 LED 配有连接计算机 分析仪通 讯独立 USB 和 RS 232 接口 图 3 3 903 液晶显示屏 3 3 1 显示状态和代码定义显示状态和代码定义 mV 指示器表示传感器模块的电流输出 分析开始时 这个数值要调零 然后随着纸带接 触 H2S 变黑 这个值会变大 数值越大 纸带上的斑点越黑 RUN 运行 指示器表示 903 分析仪当前运行的分析模式 有 6 中气体可以运行 H2S H 总硫 T 标定 C 参考 1 R 参考 2 r 零 Z 运行代码显示为 stream 气流编号 Run type 运行类型 Run sequence 运行顺序 代码范例如 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 1H3 stream 1 H2S 3rd 模式 STATE 状态 代码表示 903 分析仪的当前运行状态 在这个指示器上可能会出现 7 个代 码 代码解释参见表 3 2 代码代码意义意义 INIT传感器模块正在执行首次调零和量程标定 只有在通电的情况下 用户通过 键盘进行强制性传感器标定时 才能看到这个代码 IDLE电子组件等待来自传感器模块的测量值 如果分析仪没有进行顺序组态或不 能进行执行顺序时 通电后就会显示这个代码 TA进纸 用户手动进纸和每次分析结束时 通电就会显示这个代码 CSENS传感器模块进行当前调整 然后自动调零输出 这样传感器输出在下次分 析运行时就会从 0mV 开始 每个分析开始时显示这个代码 SD样气超时 903 分析仪认为这部分分析期间获得的结果无效 将不用于浓度 计算 SI样气间隔时间 这是一个标准分析模式 在此收集结果进行浓度计算 PRG系统吹扫 分析仪通电后及样气流改变后就会立即显示这个代码 开始进行 新的样气分析之前系统会进行一定时间的吹扫 TIME 时间 指示器显示当前分析的剩余时间倒计时 总分析时间是样气超时和样气间隔时 间的总和 一旦这个分析完成 要开始一个新的分析 STATE 状态 代码就会从 SI 变成 TA CSENS 然后 然后 SD SD 和 SI 次数参见样气表样气表 吹扫次数参见时间表时间表 液晶显示屏中间部分用大字体显示浓度 显示目前样气流的最新计算浓度值 也就是说 如果分析仪切换样气流 屏幕就会切换显示那个样气流上次的计算结果 如果分析仪上电 后 还没有运行样气流 就会显示 0 00 如果 903 分析仪处于 PAA 报警或者如果用户通过 键盘或通过 GUI 将液晶显示屏组态设置成显示实况浓度值时 浓度值就会自动更新为实况 浓度 默认单位为 PPM 用户也可以通过 GUI 将选择显示其他单位 如果 903 设置为显 示显示实况浓度值时 浓度单位之前就会有一个字母 L 例如 PPM 就会变成 LPPM 3 3 2 显示菜单和子菜单说明显示菜单和子菜单说明 液晶显示屏下方有四个菜单 代码 F1 F2 F3 F4 表示键盘上的功能键 使用键盘可以 进入菜单 每个代码都有不同的操作或定义 可以在子菜单中进行更改 每个代码的定义 参见表 3 2 LCD 主屏功能键定义 但是进入每个代码的路径使用菜单树图像符号介绍 参见第七章通过键盘更改或查阅参数第七章通过键盘更改或查阅参数 代码代码意义意义 STRM样气流菜单 用户可以从主屏进入这个菜单 设置样气流参数 例如气体浓 度 报警设定点 增益设定值起动具体气体运行 等 ALRM报警菜单 用户可以从主屏进入这个菜单 查阅分析仪报警列表 这个列表 显示所有的有效报警 DISP显示菜单 用户可以从主屏进入这个菜单 查阅按顺序运行的每个样气的程 序设置的当前状态 SQNC 离散输入 输出 I O 当前浓度值 READ 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 以及当前安排 SCHED 和暂停的样气 CNFG维护菜单 用户在键盘上按 F4 可以进入这个菜单 更改 903 分析仪上的任 何参数 表 3 2 LED 主屏功能键定义 3 3 前面板前面板 LED 指示灯指示灯 903 分析仪前面板共有九个彩色指示灯 这些指示灯显示有关参数的具体状态和通讯 9 个 指示灯的功能参见表 3 33 LED 标签标签颜色颜色功能功能 LAN ACCESS绿色 闪烁 如果设备通过高速 LAN 接口进行通讯 这个绿灯就会闪烁 AUTO MANUA L 红色 不闪 这个灯闪烁说明分析仪目前正在运行一个手动预设事件程序 如果 LED 灯灭 说明分析仪正在运行自动预设事件程序 Busy绿色 闪烁 当通过 GUI 经键盘写入一个指令 这个指令运行期间 LED 闪烁表明分析仪繁忙 操作人员需要等待直到 LED 停止闪 烁 然后才能关闭电源 如果想要关闭 Tx USB绿色 闪烁 如果设备通过 USB 接口传送数据 这个 LED 绿灯闪烁 Rx USB红色 闪烁 如果设备通过 USB 接口接收数据 这个 LED 红灯闪烁 ALARM红色 不闪 此灯亮时 表明至少触发了一个报警 BYPASS黄色 闪烁 如果设备在旁通状态 这个 LED 黄灯闪烁 Warning红色 不闪 红色 闪烁 在三种情况下此灯亮 开机时 如果主要固件或备用固件出 现故障 此 LED 灯亮表明正在将固件从一个位置拷贝到另 一个位置 当存储器内容删除时 此灯也亮 如果 LED 红 灯闪烁 表示 903 正处于直接面板控制模式 通过 GUI 设置 这个模式 KEYPD绿色按动件键盘上的任意键 此 LED 都会闪烁 此灯会一直闪 烁直到电子组件处理电子组件的输入值 并且没有按动其它 键的情况下 此灯才会熄灭 SERIAL COM绿色任何时候当 903 通过串口连接进行通讯时 此 LED 就会闪 烁 通过 RS 232 RS 485 或 USB 通讯接口通讯时 此 LED 灯闪烁 表 3 3 前面板 LED 功能 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 3 3 4 显示板通讯端口显示板通讯端口 903 显示板上有两个明显的通讯端口 显示板右侧是一个 USB RS 232 端口 显示板相对一 侧底部左脚有一对开关 可以用于 USB 或 RS232 通讯 开关默认设置用于 USB 通讯 LCD 显示正下方是一个 RJ 9 22 插孔 也可以用于 RS232 通讯 如果要用这个 RJ 9 22 插 孔或者 Ethernet 网卡 CPU 板的底部左脚还有两个跳线需要设置 Ethernet 网卡和 RJ 9 22 插孔不能同时使用 跳线位置参见图纸包 3 4 机箱机箱 机箱是安装 903 所有机械部件的部件 机箱内装有进纸电机 用于精确进纸的脉冲计数器 醋酸铅纸卷和样气实际气流和样气气流中 H2S 浓度测定相关的所有部件 图 3 4 是一张拆 除机壳的 903 机箱照片 图 3 4 903 机箱 所有机壳已拆除 3 4 1 样气室总装体样气室总装体 样气室总装体是气体分析中 H2S 浓度测定的主要部件 样气室总装体可以使样气进入醋酸 铅纸带 而且还包括有探测器组件 叫作传感器模块 图 3 5 是样气室总装体的剖视图 图 3 5 样气室总装体剖视图 位号件号名称 1AF0509样气室 2AF0917传感器保持夹 3SA2466数字传感器模块 4188 MPP0060756 32 盘头螺钉 5210 206Barbed 连接头 6210 202Barbed 连接头 7与量程有关孔隙版 8MC0406样气室后窗板 9MC0593样气室后窗板密封圈 孔隙板和后窗板都是用透明塑料制造而成 可以传感器发出的光照射到纸带来正确测量纸 带颜色变化的速率 传感器通过保持夹固定在样气室上 拧紧保持夹上的螺钉 后窗板就 就会压入后窗板橡胶垫圈 通过传感器的压力使样气室保持密封 孔隙板使用硅润滑脂固 定密封在样气室内部 通过样气室总装体的样气流参见下页中的图 3 6 干净的样气经过增湿并经过流量调节后从样气入口进入样气室 然后通过后窗板上的孔隙 板 一些一些气体通过孔隙板到达醋酸铅纸带 生成可以测量的颜色变化 纸带通过压缩 头牢牢固定在样气室内 流到纸带上的气流量取决于孔隙板尺寸 然后气体排出放空 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 图 3 6 样气流 Rear window 后窗板 Rate read aperture strip 孔隙板 Sample inlet 样品入口 Tape 纸带 To vent 至放空 Tape compression 纸带压缩 Gas flow 样气流 3 4 1 1 孔隙板孔隙板 孔隙板用于控制实际通到醋酸铅纸带的实际样气流量 通常 如果测量气体浓度越高 所 需孔隙的尺寸越小 这样 就可以限制在纸带上反应的硫化氢气体数量 否则颜色变化速 率太快 903 无法正确分析 可能会导致分析结果不准确 同样 如果样气中的 H2S 浓度 低 有必要让更多的样气流入纸带使纸带颜色变化足以给出适当的检测结果 因此 浓度 高 孔隙板孔径要求小 浓度低 孔隙板孔径要求大 某些浓度范围甚至不需要孔隙板 孔隙板大概有三种孔隙尺寸 最常用的孔隙板尺寸以及测量的最大范围和正确部件号参见 表 3 4 对于其他范围 请联系 Galvanic Applied Sciences 表 3 4 孔隙板尺寸和相关量程 最大量程 ppm 孔隙尺寸部件号 1 ppm楔MC 1136 0 5 ppm全开不适用 0 10 ppm 1 8 MC 0412 0 20 ppm 1 16 MC 0410 0 75 ppm 1 32 MC 0409 75 ppm高量程 aka 1 64 MC 0570 注意每个孔隙板尺寸都可以测量最大孔隙板尺寸的最大范围和规定孔隙板尺寸的最大范围 之间的所有量程 还应该注意 903 还能够测量本表格所列量程之外的量程 请联系 Galvanic Applied Sciences 3 4 1 2 传感器传感器 传感器模块有两个电子板组成 一个微处理器板和一个比色检测器 903 的传感器模块参 见图 3 7 图 3 7 903 传感器模块 从左 俯视图 侧视图 安装图 传感器的主要任务是测量醋酸铅纸带反射光的强度 这样做 发光二极管发出一束光穿过 后窗板和孔隙板 并反射到醋酸铅纸带 然后反射光通过孔隙板和后窗板返回到光敏二极 管检测器 在此进行测量 当纸带接触 H2S 纸带上的色斑越来越暗 反射回到光敏二极 管检测器的光强度会降低 返回到光敏二极管光检测器的变化速率与样气中的 H2S 浓度成 正比 传感器模块通过 RS 485 与电子组件通讯 如果传感器模块和电子组件之间的连接因 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 某种原因而断开 传感器通讯报警就会触发 可以认为分析仪处于故障状态 3 4 2 1 传感器模块标定传感器模块标定 当分析仪上电后 就会首先进行传感器模块标定 还可以通过键盘输入命令进行传感器模 块标定 但是只有在传感器标定报警激活的情况下才需要标定 通过键盘起动传感器标定 按 F4 CNFG F1 GEN 然后翻滚到 SenCal 按 EDIT 键并按 ENTER 键将参数切换 到 ON 然后传感器就会自动在线标定 光敏二极管检测器的检测读数 与分析仪上电后 或当通过键盘命令开机时分析前首次分析开始时从白纸带上获得的传感器输出值进行对比 然后根据发光二极管来调整传感器模块电流 是光敏二极管的电流输出值达到 1000 毫伏 产生 1000 毫伏读数所需要的电流值叫作传感器发光二极管 传感器发光二极管 LED 电流 电流 从接触 H2S 的 纸带获得的传感器输出值减去 1000 毫伏的参考输出值可以得到传感器输出值差 在一项分 析过程中 会连续计算传感器输出值差 每项分析结束时 就会进行传感器初始标定 纸带就会前进一段距离 以保证有一段新的 白纸带可以进行分析 传感器模块一步调整传感器 LED 电流值 转化为大约 40mV 以达到 1000 毫伏的参考输出值 随着传感器的使用年限变长 传感器电流量就会增大 另外 如果传感器室变脏且被纸带 的碎屑或细毛堵塞 传感器电流也会增大 请按照 5 7 章节第 6 步程序清理这些碎屑 如 此以来 可以对 903 分析仪进行设置 如果传感器 LED 电流值超过用户选择的电流值 就 会触发报警 通过 GUI 软件中的 Global 报警来设置这个报警设定点 注 如果注 如果903分析仪相对比较新 使用不到分析仪相对比较新 使用不到1年 年 触发传感器电流报警的原因 触发传感器电流报警的原因 最有可能是样气室内碎屑或脏物堆积 最有可能是样气室内碎屑或脏物堆积 如果传感器电流超过最大值 Div 1 型分析仪超过 16mA 或 Div 2 型分析仪超过 20mA 而 光敏二极管检测器仍然没有达到 1000 毫伏 然后就会触发另外一个报警 传感器标定传感器标定报警 复位这些报警唯一的方法就是通过清除样气室内的纸带尘屑或细毛来降低传感器电流 如 果这个方法不起作用 请更换传感器模块 一旦电流降低 可以通过键盘起动传感器标定 来消除报警状态 一旦光敏二极管检测器显示输出值为 1000 毫伏 903 处理器设置这个值等于零 采用传感 器输出值的绝对值来计算分析期间的传感器净输出值 传感器净输出值从 0mV 开始 随着 纸带斑点变暗而增高 大约从 1000 毫伏开始 随着分析进行而降低 3 4 1 2 2 传感器模块其它功能传感器模块其它功能 传感器模块还有三个其它功能 第一 传感器模块内装有一个温度传感器 测量传感器模 块周围的环境温度 如果环境温度高于或低于设定值 这个传感器可以用来触发报警 在 GUI 中设定传感器报警值 第二 传感器模块在进纸计算中起着重要作用 当进纸电机运 行时 传感器模块接收到从脉冲计数器发出的脉冲信号 当传感器模块接收到 GUI 中设定 数量的脉冲时 传感器就会给 903 主处理器发送一个信息 然后处理器发送信息给电机让 其停止进纸 最后 传感器模块还接收缺纸传感器发出的信号 可选件 如果传感器模块收到缺纸传感 器发出的报警信号 传感器模块将这个信号发送给主处理器 然后由主处理器触发缺纸报 警 这些其它功能不能妨碍传感器模块的主要功能 测量醋酸铅纸带的反射光 因此 这些功 能只能在进纸期间进行更新 分析过程中 运行这些其它功能可能会使噪音进入模拟离散 转换器 ADC 可能会对 903 获得的浓度结果造成不利影响 因此分析期间应该关闭这些 功能 3 4 2 纸带传送系统纸带传送系统 纸带传送系统负责进纸 并保证每个分析周期开始时都有一段新鲜的白纸带 903 型分析 仪的纸带传送系统参见图 3 8 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 图 3 8 903 纸带传送系统 纸带传送系统由给纸和卷纸 驱动电机 压缩接头 脉冲计数器和可选缺纸传感器组成 3 4 2 1 给纸盘和卷纸盘给纸盘和卷纸盘 给纸盘和卷纸盘是纸带传送系统的关键部件 给纸盘有一个小螺钉固定盘 位于机箱的底 部 可以固定长达 350 英寸的纸卷 纸带穿梭在两个底部纸带导向架上 穿过样气总装体 和压缩接头 经过两个上部送纸导向架 最后经过脉冲计数器滑轮 然后到达卷纸 取纸 盘有一个螺钉固定盘 由电机驱动 在每个分析周期结束时负责送纸 驱动电机是一个 5 或 24 伏小电机 由 903 主处理器进行控制 电机可以安装在机箱内 如 Division 2 903 型分析仪 也可以安装机箱外防爆护罩内 如 Division 1 903 型分析仪 在 每个分析周期开始时 电机驱动卷纸盘进纸以保证下一次分析有一段纯白纸带可以与硫化 氢进行反应 电机转动的时间长度由 903 处理器结合脉冲计数器进行控制 3 4 2 2 脉冲计数器脉冲计数器 脉冲计数器是纸带传送系统的零件 负责保证醋酸铅纸带上的斑点均匀分布 脉冲计数器 参见图 3 9 图 3 9 脉冲计数器 左边和中间图片展示了脉冲计数器未安装到机箱内的样子 中间图片展示了脉冲计数器的 两个接头 右侧图片显示了脉冲计数器在纸带传送系统上的样子 左图中可以看到黑色铝 质或灰色塑料绞盘安装在银色轮毂上 当纸带走过轮毂时 绞盘转动 脉冲计数器每旋转 一圈就会发出具体的脉冲数量 电机运行时 通过测量纸带移动发出的脉冲数量 903 处 理器可以保证每个分析周期开始前都会有相同长度的进纸量 而不用管卷纸盘上的纸带量 这样就可以保证纸带上的斑点均匀分布 另外 通过减少斑点之间的空白间隔量 也可以 减少纸带的消耗量 延长纸带使用寿命 当电机驱动卷纸盘 使纸带移动 纸带移动就会带动脉冲计数器上的绞盘转动 产生脉冲 传感器模块收到这些脉冲后 就会将这些脉冲数量传送给 903 处理器 当处理器收到的脉 冲数量等于 GUI 中设定的每次进纸的脉冲数量 通常大约 40 脉冲 或略少于 1 6 转 就会 给电机发送停止信号 停止进纸 脉冲计数器还可以使 903 精确显示给纸盘上的剩余纸带量 只要 GUI 内设置的纸带初始长 度正确 这个数值显示在 903 液晶显示屏右上角 可以通过模拟输出进行输出 使用本章 节中给出的计算公式 可以计算出 每个分析周期结束后剩余的纸带量 如果剩余纸带量 低于用户设定值 这个数值还可以用来触发报警 通过 GUI 进行设置 3 4 2 3 光学缺纸传感器 可选件 光学缺纸传感器 可选件 光学缺纸传感器是一个可选件 安装在给纸盘正上方 光学缺纸传感器发出一束光照在给 纸盘的纸带上 然后寻求从给纸盘的纸带上反射光 如果给纸盘上的剩余纸带低于光学缺 纸传感器的水平 缺纸传感器就读不到任何反射光 这将会导致缺纸传感器触发缺纸报警 通常 当给纸盘上剩余大约 15 英尺纸带时 缺纸报警触发 通过 GUI 可以禁用或使用缺 纸报警 3 4 2 4 压缩接头压缩接头 压缩接头是纸带传送系统中的部件 用于将醋酸铅纸带密封在样气室 这样醋酸铅就会与 样气流中的硫化氢发生反应 压缩接头参见图 3 10 图 3 10 903 压缩接头 压缩接头是一个黑色低摩擦塑料块 通过两个弹簧靠着纸带和样气室安装 低摩擦塑料材 质可以保证纸带顺滑移动通过压缩接头 防止纸带破裂 压缩接头有两个作用 第一 在纸带和样气室之间建立一个密封 确保纸带上的斑点均匀 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 分布 并有锋利边缘 这样可以产生更好的结果 第二 因为低摩擦塑料是黑色 可以防 止杂散光被传感器模块的光敏二极管检测到 依次还可以防止意外触发高浓度报警 因为 杂散光可能会使 903 分析仪想到其正在分析比实际浓度高很多的气体 3 4 3 样气流相关部件样气流相关部件 机箱内还装有几个部件 涉及实际样气流和样气处理 这些都是限流孔 总硫分析仪内没 有 Nafion 样气增湿器 转子流量计和能量放空管 排气管 样气按次序流经这些部件 从限流孔 经过增湿器和转子流量计 最后经排气管排出分析仪 3 4 3 1 限流孔 限流孔是一个 Swagelok 接头上带有一个非常小的孔 因为孔非常小 可以限制流经接头的 最大流量 不论入口压力是多少 因此 使用限流孔可以保证流经分析仪的样气流维持不 变 即使样气流压力出现波动 H2S H2S 以后与醋酸铅浸渍纸带接触 通过样气室内的一个孔隙板上的孔隙尺寸来调节与纸带接触 的气体数量 对于不同的硫化氢气体含量 需要采用采用不同的孔隙尺寸 样气从纸带上 方流过以后 最 后排放到大气中 监视纸带斑点的光电二极管将纸带的变暗程度转换成 电信号并通过传感器电路放大 最后经过防爆隔离器后传送至微处理器 褐色斑点的密度与样气中的硫化氢含量有直接关系 902 型分析仪采用纸带变暗的平均速 率来计算硫化氢含量 硫化氢与纸带介质上醋酸铅的化学反应如下 H2S Pb PbS H2O 分析仪每隔一段时间移动纸带 纸带在样气中变暗 其变暗的速率与样气中硫化氢的浓度 成正比 分析仪大约每隔 2 分 50 秒钟将未参加化学反应的新鲜纸带暴露在样气室的样气中 此时 间称为测量分析周期时间 Section 1 分析仪技术规格 一般规格 电源 24 伏直流 5 瓦额定功率 可选 120 240 伏 50 60 赫兹交流 技术认证 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 经加拿大标准协会 CSA 和欧洲 Cenelec 认证 902D2 Class I Div 2 Groups B C and D 902MX Class I Div 1 Groups C and D 902BX Class 1 Div 1 Groups B C and D 流体路数 最大 4 路流体 带标定 工作模式 仅用于硫化氢分析 仅用于总硫分析 双模式的硫化氢 总硫分析 量程参数 0 100 ppb 至 0 100 ppm 2 超过标准量程范围的测量精度可能会变化 关于更多信 息 请与盖维尼克应用科技有限公司联系 重复测量精度 2 满量程 线性度 2 满量程 零漂 无 显示器 单行 8 位字符液晶显示器 LCD 工作温度 Section 1 Part Number MA1402 0 C 至 50 C 输出 两路 4 to 20 mA 自供电 最大负载 750 欧 标准响时间 随浓度变化而变化 对于 0 16ppm 典型响应时间为 30 秒 报警输出 高报警 5 安培 SPDT 报警信号继电器 高高报警 5 安培 SPDT 报警信号继电器 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 高高报警 固态电磁阀输出 故障报警 5 安培 SPDT 报警信号继电器 失效报警 5 安培 SPDT 报警信号继电器 样气系统 流量计 Porter Model 65 AVI Tube A1128 高精度流量可变流量计 根据硫化氢量程变化而改变 调压器 Kenmac P N KPR1L1A3DA1 配有测量范围为 0 30 psig 的输出仪表 过滤器 Headline 126IL 3 过滤芯 Headline 12 57 K 标定 要求 在氮气背景中经检验合格的硫化氢标定气 整机参数 重量 带样气系统的 902 型测量仪重量为 100 磅 外形尺寸 28 宽 x 28 高 x 15 深 902 型硫化氢分析仪简介 Section 2 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 测量原理 盖维尼克应用科技有限公司的 902 型分析仪用于测量气体中 ppm 级硫化氢含量 为实 现测量而采用的化学和方法学基于如下原理 硫化氢与纸带介质上的低浓度醋酸铅发生化 学反应产生褐色斑点 褐色斑点的密度与样气中的硫化氢含量有直接关系 902 型分析仪 采用纸带变暗的平均速率来计算硫化氢含量 硫化氢与纸带介质上醋酸铅的化学反应如下 H2S Pb PbS H2O 分析仪每隔一段时间移动纸带 纸带在样气中变暗 其变暗的速率与样气中硫化氢的浓度 成正比 分析仪大约每隔 2 分 50 秒钟将未参加化学反应的新鲜纸带暴露在样气室的样气中 此时 间称 为测量分析周期时间 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 图 2 1 硫化氢分析仪样气流动图 第 15 次修改 2 3 2001 年 9 月 6 日 Section 2 Part Number MA1402 902 机壳 防爆型 902 机壳 普通型 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 图 2 2 902 分析仪外形尺寸 第 15 次修改 2 4 2001 年 9 月 6 日 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 Section 3 机械及微处理器的运行方式 机械运行方式 样气流动 跟踪样气在系统内的流动 观察样气与分析仪的化学 电子方面的交互作用 能够更好的了 解 902 分析仪的机械原理 硫化氢分析仪的样气系统通常由一个过滤器和一个压力大约为设 置 15psig 的不锈钢调压器组成 样气流量通过一个流量控制极限孔 Critical Orifice 来 控制 样气经过增湿以后与醋酸铅浸渍纸带接触 通过样气室内的一个孔隙板上的孔隙尺 寸来调节与纸带接触的气体数量 对于不同的硫化氢气体含量 需要采用采用不同的孔隙 尺寸 样气从纸带上方流过以后 最 后排放到大气中 监视纸带斑点的光电二极管将纸 带的变暗程度转换成电信号并通过传感器电路放大 最后经过防爆隔离器后传送至微处理 器 图 3 1 样气室侧视图 注意 应用了 ASTM 方法 D 4084 82 气体燃料中的硫化氢分析 醋酸铅反应速率方法 第 15 次修改 3 5 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 2001 年 9 月 6 日 Section 3 Part Number MA1402 纸带传送系统 所有的 902 型分析仪采用了如图 3 2 所示的纸带传送系统 该传送系统可传送 300 英尺 长的 醋酸铅纸带 步进电机根据微处理器的指令来传送纸带 对于防爆型分析仪 电机位 于防爆箱内 并通过一个防爆联轴器与一根轴连接 防爆箱安装于纸带传送系统机座的侧 面 与轴连接的是一个 通用联轴器 因此可以减少对中问题 在 Class 1 Div 2 分析仪 中 电机将安装在机座里面 图 3 2 纸带传送系统 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 第 15 次修改 3 6 2001 年 9 月 6 日 样气室总装体 图 3 3 显示了传感器总装体的示意图 样气室含有一个可拆换的带孔隙的孔隙板 以用 于测 量不同的气体浓度 通常 所测气体含量越高 所需孔隙的尺寸越小 这样 就可以 限制在纸带上 反应的硫化氢气体数量 图 3 3 样气室总装体 代号数量名称零件号 11样气室AF0509 2 1孔隙板与量程有关 31后窗板MC0406 41传感器SA0466 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 51后窗板橡胶密封圈MC0592 62传感器保持夹AF0917 注 表示尺寸可选 表 3 1 样气室零部件一览表 第 15 次修改 3 7 2001 年 9 月 6 日 Section 3 Part Number MA1402 测量范围 标准的 902 分析仪能够很容易测量大约 0 至 25ppm 的浓度 并有良好的响应时间和纸 带使用 时间 为测量超过 25ppm 的浓度 样气必须经过稀释 根据传感器处斑块颜色 的变化速率来设置 模拟量输出 可以在配置软件中设置更改分析仪的测量范围 减少样 气室中孔隙板的孔隙尺寸能 够调节纸带的变暗速度 注意 第 5 次修订 2010 年 3 月 31 日 在第十三章数据标定中 记录下孔隙板上孔隙的尺寸 作为一般指导原则 当显著增加分 析 仪测量范围时 应采用更小的孔隙尺寸 当显著减少分析仪测量范围时 应采用更大的 孔隙 尺寸 孔隙尺寸与测量范围 一般来讲 对于 902 分析仪的不同标定测量范围 建议采用不同的孔隙尺寸 不同的测量 范围 对应的孔隙尺寸如下表所示 量程零件号 0 2 ppm全开 0 5 ppm1 8 MC0412 3 32 MC0411 0 16 ppm1 16 MC0410 0 20 ppm1 16 MC0410 0 25 ppm1 32 MC0409 0 30 ppm1 32 MC0409 带压排气管 表 3 2 孔隙尺寸与测量范围 902 分析仪含有一个带压排气管 eductor 带压排气管由排放管组成 管中气体通常由调 压器处压力为 15psig 的样气驱动 也可以通过另一种干燥气体或压缩空气驱动 带压排 气 管用于解决以下两种问题 1