LGA-2000运行和维护手册8-18.doc

聚光科技（杭州）有限公司LGA系列激光在线气体分析系统运行和维护手册Rev 1.0聚光科技(杭州)有限公司2005-8-18目 录1LGA系列激光在线气体分析仪介绍31.1测量原理31.2部件结构32LGA系列激光在线气体分析仪开机步骤42.3LGA-2000P型仪器开机步骤63仪表操作84GPRS通讯操作85标定95.1标定流程图95.2标定过程95.3参数设置105.4标定及现场管道连接示意图106常规故障处理136.1透过率故障处理136.2测量值异常故障处理156.3LCD报警信息及解决措施167OT-2000型氧浓度变送器的使用187.1OT-2000型氧浓度变送器的系统连接187.2OT-2000型氧浓度变送器的使用197.3注意事项211 LGA系列激光在线气体分析仪介绍1.1 测量原理LGA系列激光在线气体分析仪三大技术保证现场在线精确测量：1） “单线光谱”技术不受背景气体交叉干扰的影响；2） 激光频率扫描技术自动修正粉尘和视窗污染对测量浓度的影响；3） 谱线展宽自动修正技术消除气体环境参数（温度和压力等）变化的影响。1.2 部件结构图1-1 壁挂在位式激光气体分析系统结构示意图在位式激光气体分析系统在位式激光气体分析系统是检测气体成分的精密测量系统，主要由发射单元、接收单元、连接单元、吹扫单元和中央分析仪器、电气控制箱等构成，系统整体结构示意图见图1-1。由发射单元发出的激光束穿过被测烟道（或管道），被安装在相对方向上的接收单元中的探测器接收，获得的测量信号通过缆线传输到中央分析仪器。中央分析仪器对测量信号进行分析，得到被测气体浓度。系统提供多种输入输出通道：2路4-20mA浓度信号输出；3路继电器报警输出(错误、警告、浓度)；2路4-20mA压力、温度补偿信号输入；一路用于实现与PC机通讯的RS232/GPRS端口，用户可以根据具体情况选择使用。u开机步骤：1) 卸开进吹扫箱的气源总管，打开总管球阀，进行气源管道吹扫。2) 关紧吹扫箱内吹扫气体调节阀1、2及排空气体调节阀。3) 连接进吹扫箱的气源总管，调节减压阀。使吹扫气体减压阀压力为0.3MPa。4) 打开吹扫调节阀1、2并把调节针阀1、2及排空气体调节阀旋开大概一半。观察转子流量计示数，判断并检查吹扫气路是否漏气。5) 打开焊接法兰根部球阀，调整吹扫气体调节阀1、2转子流量计示数均为1.5-3m3/h，具体流量根据现场工程师确定的参数表。6) 仪器送电。1.3 LGA-2000P在线气体分析仪器开机步骤uLGA-2000P吹扫箱调节界面示意图：图2-3u开机步骤：1) 卸开进吹扫箱的气源总管，打开总管球阀，进行气源管道吹扫。2) 关紧吹扫箱内吹扫气体调节阀1、2和正压气体调节阀。3) 连接进吹扫箱的气源总管，调节减压阀。使吹扫气体减压阀压力为0.3MPa，正压气体 减压阀压力为0.1MPa。4) 打开吹扫调节阀1、2，并把调节针阀1、2旋开大概一半。观察转子流量计示数，判断并检查吹扫气路是否漏气。5) 打开焊接法兰根部球阀，调整吹扫气体调节阀1、2转子流量计示数均为1.5-3m3/h，具体流量根据现场工程师确定的参数表。6) 为系统送上电后，慢慢旋转正压气体调节阀，使正压数值变大，观察变送器表头指针示数，使压差显示为25%-30%左右，压力稳定在550Pa（即27.5%）左右。7) 该压力持续稳定5分钟之后，中央分析仪得电，启动。注：在仪器送电、断电前把正压气体调节阀往气压小的方向旋转，使差压显示为0，但不能把正压气体调节阀旋的太紧，以免破坏调节阀的气密性。注意：P型即正压防爆型仪器，中央单元的电源由正压压力控制，当正压压力满足550pa左右，并稳定5分钟，则向中央分析单元送电。否则中央分析单元一直处于失电状态。2 仪表操作（1） LGA-2000系列半导体激光气体分析仪的液晶显示器具有节能、背光自动关闭等功能。在长时间没有触摸键盘时液晶显示器处于休眠状态，背光关闭，屏幕显示深灰色。按下任意一键液晶显示器将被激活，背光自动点亮，屏幕为蓝底白字。液晶屏显示对比度可以调节。在液晶屏后不锈钢保护板中部留有电位器调节孔，可使用一字螺丝刀顺时针旋转电位器，调节合适的液晶屏对比度。（2） LGA-2000系列半导体激光气体分析仪的薄膜键盘共有16个按键,各个按键的功能如下：l “SET”键为功能键。主要用于进入下一级子菜单或者输入数据后的确认键。l “”为方向键。主要用于移动当前的光标位置。l “ESC”键为功能键。主要用于退出子菜单返回到上一级菜单或者输入数据后的取消键。l “09”为数字键。主要用于输入数字。l “.”键为小数点。主要用于输入小数点。l “BKSP”为退格键。主要用于删除前一个输入的数字。（3） 密码设置，用户可以根据自己不同的权限修改各级密码（出厂时系统的管理密码为2222，系统密码为1111，标定密码为3333）。（4） 参数设置，用户可以进入菜单根据实际情况设置系统的各个参数（如：气体温度、气体压力、单位选择等）。（5） 标定设置，进行标定时，进入主菜单/标定仪器/标定的目录下，对光程、温度、压力、浓度进行标定。（6） 各参数含义 测量参数（Meas.para）主菜单画面中各个信息意义：l 测量光程（Path length）：被测气体光程长度。l 气体温度（Gas temp）：被测气体的温度。l 气体压力（Gas pressure）：被测气体的压力。l 平均次数（Average times）：测量时用于数字滤波的平均次数。l 4mA对应浓度输出（Concentration4mA）：对应4mA电流输出的浓度值。l 20mA对应浓度输出（Concentration20mA）：对应20mA电流输出的浓度值。l 测量方式（Meas.mode）：根据测量气体是否扣除水蒸汽所选择测量方式。l 吹扫光程（PurgeLen）：吹扫气体所能影响到的光程长度。l 吹扫温度（PurgeT）：吹扫气体的温度。l 吹扫浓度（PurgeCon）：吹扫气体中含被测气体成分的浓度。l 吹扫压力（PurgeP）：吹扫气体的压力。标定参数画面中各个信息意义：l 测量光程（Calib. path length）：标定的光程长度。l 气体温度（Calib. temp）：标定气体的温度。l 气体压力（Calib. pressure）：标定气体的压力。l 平均次数（Average times）：测量时用于数字滤波的平均次数。3 GPRS通讯操作1. 可使用普通中国移动SIM卡，并开通GPRS业务。2. 安装SIM卡时，保证SIM卡芯片面与模块安装板充分、紧密接触。3. 将GPRS连接线与中央分析仪的232接口线对接。将外接天线置于开阔，手机信号良好的地方。4. 模块指示灯闪动，电源已接通。光程系统指示灯情况见下表说明。指示灯状态说明PWR常亮表示运行管理程序PWR闪烁较快表示示能与GPRS网络联接PWR闪烁较慢表示成功与GPRS网络连接DATA闪亮表示用户数据口有数据收发NET亮表示已经找到GPRS网络4 标定4.1 标定流程图4.2 标定过程1) 关闭仪器电源和根部球阀。检查系统气密性后再关闭吹扫流量控制针阀。松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射、接收单元并装到标定装置上，旋紧锁箍。2) 按标定及现场管线连接示意图中的标定管线连接示意图接好各种管线。3) 打开仪器电源。在仪器标定前，预热仪器至少二十分钟。4) 在“主选”菜单下“标定仪器”菜单中设定标定光程、标定气体浓度、温度和压力。5) 把标气（零点/量程）通入标定装置，等待5分钟，保证气体完全置换，流量稳定后。6) 执行相应的标定操作（先标零点后标量程）。7) 标定完后关掉标气、仪器电源，卸下发射、接收单元，重新安装到现场仪器法兰上。拧紧锁箍上的紧定螺钉。按标定及现场管线连接示意图中的现场管线连接示意图接好管线。8) 打开吹扫气源，检查系统气密性后再打开根部球阀和仪器电源。9) 在“主选”菜单下“系统参数”菜单中设定测量光程、环境温度和压力参数。注意：标定过程中要保持稳定的压力、流量控制。4.3 标定及现场管道连接示意图注：标定系统管道连接示意图与现场管道连接示意图中的管道接口1、2、3、4一一对应。图5-3 LGA-2000P 型图5-4 LGA-2000P+ 型标定注意事项：n 如仪器输出是联锁控制的，在标定前应先断开联锁，标定完成后再接回联锁。n 在标定前为了防止误操作，可以使用标定菜单中的备份功能；若在标定过程中出现意外情况可以使用标定菜单中的恢复功能；n 在仪器面板液晶显示屏上有错误或警告报警信息出现时，不能实施标定工作。n 标准气体容器到标定管进气口之间应使用尽量短的连接管线。n 标定时人要站在上风处，尾气排放在通风，偏僻的地方。5 常规故障处理5.1 透过率故障处理透过率是直接反映仪器是否正常工作的最直接参数检查透过率低于10检查有无异常工况检查和调节吹扫气体的流量及压力检查和清洁光学镜片装上标定管通入标气试验检查清理吹扫内棒优化光路与聚光科技联系注意：维护时需二人协调配合。一般在透过率低于10% 时才需要进行维护。对于透过率随工况改变较大的场合，应选择在透过率较稳定且较大的时候进行上述维护工作。(1) 检查有无异常工况工况的异常将会导致透过率降低，如管道内气体未经原定处理系统净化（初冷器、除尘器等）；进入其他非常组份（水气、粉尘）超标。可通过工艺协调调查清楚。(2) 检查和调整吹扫气体流量及压力：首先对吹扫箱内部和外部管线进行检漏，保证管线连接的气密性。然后调节吹扫流量控制针阀增加吹扫流量。调节流量后仍无法达到预设流量，应检查减压阀压力是否符合要求，不符合则应清理或更换过滤器滤心。如经上述维护透过率仍较低，应检查和清洁光学视窗。(3) 检查和清洁光学视窗1、依次关掉仪器电源和根部球阀。观察流量计示数变化，如示数很快下降到零，说明根部阀门的气密性完好。然后关闭吹扫流量控制针阀。2、松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射和接收单元，取下玻环，清洁玻环上的光学视窗。3、重新装回玻环和发射、接收单元，旋紧锁箍；打开吹扫气源，观察流量计示数。如示数变大后很快又恢复到零，说明系统气密性完好。4、上紧发射、接收单元锁箍上的紧定螺钉。5、打开根部球阀，调节吹扫流量至设定值。6、打开仪器电源。注意：松开锁箍前应注意根据第1条判断根部阀门的气密性是否完好。(4) 装上标定管通入标气试验正常情况下仪器安装在标定管上时，仪器的透过率大于90%，可以据此来判断仪器本身是否存在问题。1、依次关掉仪器电源和根部球阀。观察流量计示数变化，如示数很快下降到零，说明根部阀门的气密性完好。然后关闭吹扫流量控制针阀。2、松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射和接收单元，安装在标定管两端连接好管路。3、全程通入吹扫氮气，观察透过率情况。(5) 检查清理吹扫内棒在吹扫气体停止吹扫时，过程气体进入吹扫内棒，形成死气，且球阀部位的气体温度降低，其中的一些灰尘、杂质易沉积在吹扫内棒中，阻挡激光通路。1、 依次关掉仪器电源和根部球阀。观察流量计示数变化，如示数很快下降到零，说明根部阀门的气密性完好。然后关闭吹扫流量控制针阀。2、 把除污工装的连接秆安装上钢丝刷，并在秆上涂抹润滑密封硅油，套上密封环。3、 松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射和接收单元，取下玻环，将除污工装的密封环安装到仪器法兰上，用锁箍上的紧定。4、 抽动连接秆，即可清洁吹扫内棒的内壁。(6) 优化系统测量光路：1、松开发射单元仪器法兰上的紧定螺钉；2、紧仪器法兰上部的螺栓1/6圈，观察透过率，如透过率变大，则继续缓慢上紧该螺栓，直到透过率达到一个最大值；反之紧下部螺栓；4、紧仪器法兰左边的螺栓1/6圈，观察透过率，如透过率变大，则继续缓慢上紧该螺栓，直到透过率达到一个最大值；反之紧右边螺栓；5、对称上紧仪器法兰面上的4颗紧定螺钉。注意：经过以上各步骤的检查透过率依然较低，请联系聚光科技售后服务部。 电话传真5.2 测量值异常故障处理当测量值出现异常情况工况是否异常将吹扫气体通入标定管检查吹扫气体纯度检查和调节吹扫气体的流量及压力检验和标定零点检验标点量程联系聚光（1）检查有无异常工况工况的异常将会导致透过率降低，如管道内气体未经原定处理系统净化（初冷器、除尘器等）；进入其他非常组份（水气、粉尘）超标。可通过工艺协调调查清楚（2）检查和调整吹扫气体流量及压力：首先对吹扫箱内部和外部管线进行检漏，保证管线连接的气密性。然后调节吹扫流量控制针阀增加吹扫流量。调节流量后仍无法达到预设流量，应检查减压阀压力是否符合要求，不符合则应清理或更换过滤器滤心。（3）将吹扫气体通入标定管检查吹扫气体纯度将吹扫气体同入标定管，测量吹扫气体的纯度，观察气体纯度是否合格。（4）检验和标定零点（5）检验和标点量程5.3 LCD报警信息及解决措施LGA激光分析仪在运行过程中，会根据异常的运行状态发出相应的报警信息。这些报警信息都将显示在仪器的LCD面板上，详细说明及解决措施，可参照下表：表6.3 LCD显示报警信息表LCD显示的报警码可能的故障原因继电器状态a警告报警继电器b错误报警继电器c.浓度报警O. 继电器断开. 继电器闭合4-20mA输出相应的解决措施02LGA-2000内部出现系统故障；a.O b.O c.2mA请记下报警码；若断电一小时后，重启仪器，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；031113151718575805/06LGA-2000中央分析仪器温度过高/过低；a.O b.O c.2mA请关闭仪器；仔细检查中央分析仪器内外的环境温度是否异常；在确认已无异常后重启仪器，若依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；08/09激光器的温度过高/过低；a.O b.O c.2mA请关闭仪器；若断电一小时重启仪器后，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；20在开机自检的过程中，出现过高的背景辐射；a. O b.O c.2mA请关闭仪器；若断电一小时重启仪器后，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；31/32测量气体压力超出LGA-2000工作允许范围；a.O b. c.XX表示根据浓度值来确定4-20mA，具体数值由计算值决定在此情况下，浓度计算采用对应的仪器允许压力范围上下限；请检测测量环境中的被测气体压力情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）33测量气体压力的传感器没有正确连接a.O b. c.XX表示根据浓度值来确定4-20mA，具体数值由计算值决定在此情况下，仪器采用典型压力值计算浓度；请检测压力传感器的连线及工作情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度可能存在较大误差）35/36测量气体温度超出LGA-2000工作允许范围；a.O b. c.XX表示根据浓度值来确定4-20mA，具体数值由计算值决定在此情况下，浓度计算采用对应的仪器允许温度范围上下限；请检查测量环境中被测气体的温度情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）37测量气体温度传感器没有正确连接；a.O b. c.XX表示根据浓度值来确定4-20mA，具体数值由计算值决定在此情况下，仪器采用典型温度值计算浓度；请检测温度传感器的连线及工作情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）41/42表示当前气体浓度，超出用户设定的报警浓度范围；a. b.c. O4-20mA，具体数值由计算值决定43LGA-2000的EEPROM出现故障；a.O b.O c.2mA请关闭仪器，与本公司的技术支持联系；45在测量过程中，出现激光器功率过大或背景光太强；a. Ob. c. X4-20mA，具体数值由计算值决定请重启仪器，若持续出现该报警而被测管道内没有强光，请与本公司的技术支持联系；48在测量过程中出现持续一分钟测量气体浓度大于LGA-2000的测量范围上限；a.O b. c. X4-20mA保持上次值不变 若持续出现该报警而被测气体中无浓度异常的被测气体，请与本公司的技术支持联系；59/60由于光学窗口被污染等原因，导致透过率过低；测量环境中粉尘超出正常测量范围；a.O b. c.X4-20mA请关闭仪器。按照运维手册上6.1章节中透过率故障处理说明进行处理；若在处理之后，依然存在该报警，请与本公司的技术支持联系。99LGA-2000内部通讯故障报警（此时液晶屏上显示状态可能与仪器实际工作状态不符）a. b. c.4-20mA，具体数值由计算值决定请关闭仪器；若断电一小时后，重启仪器，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；6 OT-2000型氧浓度变送器的使用在有些氮气纯度较低的场合，我们的系统配备了OT-2000型氧浓度变送器。6.1 OT-2000型氧浓度变送器的系统连接6.1.1 电气连接OT-2000型氧浓度变送器的对外接口为三芯插件，具体定义见下表:外部接口定义。表8.1 外部接口定义标记电气特性定义L信号传输正端L信号传输负端GND电缆屏蔽层（或机壳地）6.1.2 气路连接方式将8的气体管路连接至氧表进气口（位置见如图2）,进气量由进气调节阀控制,氧表工作时将出气调节阀开至最大。氧表不工作时完全关闭进气调节阀和出气调节阀以保护氧传感器。6.1.3 氧表系统连接OT2000型氧浓度变送器的系统连线见下图。图8-1 OT2000型氧浓度变送器系统连线示意图6.2 OT-2000型氧浓度变送器的使用6.2.1 气体调节测量时，氧传感器感应端的气体压力太大会对测量精度产生影响。实际使用时，需要在氧表的进气管道的入口前加装一个气体压力调节装置，通过该装置来控制进入氧表的气体压力在0.1Mpa0.2Mpa之间。这个压力范围不至于使进入氧表的气体压力过大损坏传感器，又使氧表内的被测气体压力略高于外界空气，有效防止了空气的干扰，保证了氧传感器的正常工作，也保证了测量更加精准。6.2.2 量程切换OT2000型氧浓度变送器总共有0.5%、1.0%和2.0%三种量程。可根据实际应用场合的需要，在上述三种量程间自由切换。具体切换方法如下：图8-2 量程切换开关示意图 在氧浓度变送器左侧，有一个小的缺口，缺口内看到一个黑色小开关，即为量程切换开关。如图6所示，当开关位置拨动到最左侧（即位置1）时，氧表最大量程为2.0%;当开关位置在中间位置（即位置2）时，最大量程为1.0，当开关位置在最右侧（即位置3）时，最大量程为0.5。6.2.3 调零和标定 每次更换传感器之后，需要对传感器进行调零和标定操作，以保证氧表的测量精度，具体操作按照以下步骤进行：a) 调零时,通高纯氮气（纯度不低于99.99）,并按上述方法调节被测气体的流量，等LCD显示值稳定后(约5min)，调整调节面板上标有“ZERO”的电位器(参考图2),使LCD的显示值为“000”；b) 在调零结束后进行标定：通含氧气浓度为2%的标气 (对于0.5%量程的氧表, 标定气体的氧气浓度为0.5%；对于1.0%量程的氧表, 标定气体的氧气浓度为1.0%),通气运行,待氧表