第一部分:概述
該氧分析儀是一臺高精度測量儀器,可在多種應用場合為用戶提供多年的可靠使用。它主要用來測量惰性氣體、H2、碳氫化合物、CO2等氣體中的微量氧含度,是一臺完整的設備,除連接管路外測量時無需其它輔助部件。
為了獲得該儀器使用性能,請認真閱讀隨機提供的使用手冊并按手冊指導操作儀器。
請從儀器外殼上找到儀器的系列號并填在英文手冊空白處,以便于將來維修、保養和參考。請見原英文手冊,這里略。
第三部分:注意事項
1.本節列出了所有儀器基本注意事項,專門的注意事項以后章節再單獨說明,為了更好的使用氧氣儀器和獲得性能指標,請認真閱讀手冊,熟悉操作辦法,記住注意事項,按照手冊操作。以下本手冊中經常用到兩個提醒標志。
“Caution”:該標志提示用戶一定按需求操作。
“Danger”:該標志警告用戶小心危險發生(如危險高壓)
2.壓力和流量:
入口壓力:推薦5~30psig(帶流量計可到150psi),最大不要超過100psi。如小于5psig或負壓請選用內置抽氣泵。
出口壓力:應該排空,或接入其它管路但不能堵塞。
3.建立:
A.氧傳感器,不要試圖打開傳感器,因為傳感器中含有腐蝕性液體,如果接觸會對人體有害,當傳感器發生液體泄漏時應根據當地有關環保制度及時處理掉。
B.安裝:本儀器用于便攜式測量或在室內固定安裝使用,如果在室外安裝需另配置專門的經廠家推薦的外殼體。
C.電源:本儀器利用可充電電池供電,應按手冊所示給儀器充電,充電時使用儀器提供的充電器,并保證儀器離火電插座有一定距離。充完電后切忌猛拉充電器拽離插座或分析儀。
D.溫度:最大操作溫度+45℃。
E.熱源:操作和存貯儀器時請遠離發熱熱源。
F.液體:分析儀不能被侵入任何液體中,也要小心液體或固體掉入分析儀中。
G.操作:不要太用力撥儀器開關或閥門,移動儀器前要確保斷開所有連接線。
4.日常維護和保養
A:更換傳感器,必須由經過培訓的人來更換傳感器,儀器中除了傳感器外,其他部件勿需任何處理。
B:故障維修:參考第八章的故障現象與處理可對付一般簡單的儀器故障。但不要嘗試用手冊建議之外的方法維修或處理儀器,否則容易造成儀器損壞,甚至喪失廠家的免費保修服務。
C:清潔儀器:對儀器外觀的日常清潔是必要的,可用一干凈的軟布輕輕擦掉儀器表面的灰塵和污點,然后立即晾干。切忌使用有機溶劑或化學洗滌劑的清洗儀器。
D:閑置不用:當儀器較長時間不用時,請將電源開關關閉并妥善保存。
第四部分:儀器特點和技術指標
技術參數
自動量程:GPR-2000:0~1/5//10/25%
精度:±2% of FS(在20℃時)
分辨率:0.01%
響應時間:10秒達到90%
傳感器原理:燃料電池式
傳感器壽命:24個月
校準氣:建議采用80%量程標準氣。
物理特征
封裝:
體積:8"x 9"x4.5"
重量:12磅(約5公斤)
取樣系統
不銹鋼卡套,四通閥旁路系統,流量計和流量控制器
電器特征
認證:ISO9001,CE質量認證
顯示:3 1/2數字LCD顯示
輸出:0~100mV模擬輸出
電源:充電電池,一次充電使用60天
防爆:可用于本安防爆,等級:Class 1,Division 1,Groups A,B,C,D
操作條件
測量介質:H2,He,碳氫化合物,惰性氣體,混合氣體及酸性氣體
壓力:樣氣壓力范圍:5~30psig(帶流量計可到150psi)
溫度:+5~+45℃
流量:1~5 SCFH,推薦:2 SCFH(立方英尺/每小時)
選件
過濾器
內置泵
儀器箱
第五部分:操作使用
1.測量原理
該儀器可以用來測量惰性氣體、H2、可燃性碳氫化合物氣體中的微量氧含量。其傳感器主要感測氣體中氧分壓從而得到氧含量。測量原理如下:
當測量時,含一定氧含量的被測量氣一起滲透進傳感器內部,其中的氧和傳感器內的“特殊燃料”在傳感器電極上反應產生反應電流。該電流在量程范圍內正比于氧含量的大小,并且在傳感器壽命期限內非常穩定直到傳感器損耗完,該過程中勿需任何維護。首先,該反應電流被巧妙設計的電路放大并做信號處理。第二步消除低頻噪聲。第三步通過高頻過濾器補償由于環境溫度變化引起的信號變化,最后再通過壓力補償消除信號失真。從而保證達到量程的±2%的測量精度。
為了得到測量性能,儀器內置了快速吹掃旁路系統,包括四通閥、真閥、流量計等,祥見第九章的氣路圖。因此具有兩個優點:一是當儀器不用時可以起到傳感器和空氣隔離的作用,延長傳感器壽命;二是準備測量時可對新測管路進行一段時間的吹掃純化,保證最快的測量時間。
儀器利用可充電電池供電,每次充電大約可連續使用60天,面板上有一LED電源指示燈,當該燈慢閃時表示需要充電,此時儀器最多可再工作72小時。充電時請使用隨機提供的9V充電器,充電過程中另一個LED燈亮,充電時間一般為8—10小時。
2.壓力和流量
注意:雖然儀器對流量的要求是不太嚴格,但是必要的壓力和流量控制也非常重要。一般的流量為0.1升~10升/分鐘,更大的流量會產生回壓現象,引起讀數誤差。我們建議測量時提供的氣體流量為2SCHF(約1升/分鐘),此時可以獲得測量效果。
1)測量過程中應避免的問題
A.確信樣氣入口和儀器出口無堵塞,否則會造成高壓或抽真空而毀壞傳感器。
B.避免樣氣壓力和流量過大,尤其當出氣口不是直接排空時。
C.確信沒有顆粒、液體、冷凝物進入傳感器,以免堵塞傳感器。
2)正壓情況下的應用
當樣氣壓力過大時(大于30psig),在儀器流量控制閥之前增加一個壓力調節閥用以將壓力控制在5~30psig范圍。
3)負壓情況下的應用
當測量非正壓氣體或負壓氣體時,需要增加一個抽氣泵。抽氣泵應放到分析儀后面。但注意當抽氣泵負載大于2升/分時,需要增加旁路系統以保證樣氣流過儀器的流量為1~2升/分。本儀器可在訂貨時選加內置抽氣泵,并在儀表外面有一個泵開關,那樣用戶就不用外加抽氣泵了。
注意:當打開氣泵時,必須先將系統中傳感器氣路之前的流量控制閥(包括儀器上的流量控制閥)全部打開,否則會因為抽真空而毀壞傳感器。
3.儀器開始使用
1)儀器在出廠之前已做如下處理:
A.所有的質量測試,包括“零”點和量程校準。
B.充電電池正充滿電,可直接使用。
C.氧傳感器已安裝并正常工作。
2)操作儀器
A.選取1/8”不銹鋼管作為樣氣進氣管路。
B.擰下“SAMPLE IN”進氣口的卡套接頭(包括2個密封件),按正確順序穿到1/4”管路上并在進氣口擰緊,使得卡套接頭的2個密封件固定在管路上。
C.設置樣氣壓力為5~30psig,出口排空或接入其它管路。
D.調節儀器流量計上控制閥使得流量為2 SCFH。
E.打開儀器電源,等讀數穩定后,置于合適的量程檔。
F.選取合適的量程檔,等待讀數基本穩定即測量值。
G.關掉電源,測量結束。
注意:如果被測氣體為負壓或壓力太小時,可撥動儀表面板上的開關打開該抽氣泵(內置泵為選件),測完后能關掉泵電源。注意:當打開氣泵時,必須先將流量控制閥全部打開,否則會因為抽真空而毀壞傳感器。
4.“零”點校準
從原理上講,該儀器的傳感器當處于無氧氣體中時輸出為“0”,但由于實際應用中管路不可避免的泄漏,傳感器和元件中不可避免地有殘存氧,所以輸出可能不為“0”,大約為0-0.03%之間,但一般可不用校準“零”點。
注意:
1)“零”點校準必須在量程校準之前進行。
2)原則上校準零氣需通氣24小時方可校準。
3)“零”氣需選擇純度優于99.995%的高純氮氣,或者從傳感器罩中取出傳感器,保持電纜連接,以此當電子零點校準。
5.量程校準
量程校準分為空氣校準和量程標準氣校準。空氣校準用于新裝傳感器或檢驗傳感器是否能用時的粗校準,空氣校準完后能用標準氣精確校準,標準氣一般選取所99%的氮中氧。為保持儀器較高的測量精度,建議每月校準一次。
注意:如果測量25%以上的氧含量就不能用空氣來校準,選用99%左右的氧氣做為量程標準氣。
1)空氣校準步驟:僅用于新裝傳感器或檢驗傳感器是否能用時的粗校準
A.將儀器量程開關置于自動檔。
B.按第六章所述更換傳感器步驟拆下傳感器。
C.將需標定的傳感器在空氣中暴露10秒,然后將傳感器放入傳感器。
D.等待儀表讀數穩定,然后按校準菜單所示使得儀表顯示20.9%。
E.然后按更換傳感器步驟裝好傳感器。
2)量程校準步驟:
A.打開儀器開關,等待讀數穩定。
B.將校準氣接到進氣口。
C.調節流量控制閥使得流量為2 SFCH。
D.等待儀表讀數穩定,然后校準菜單所示修改儀表顯示同標氣值。
6.信號輸出
儀器提供標準的0~100mV模擬輸出,根據用戶要求也可選加隔離的0~1V模擬輸出,使用時可利用隨機提供的輸出插頭。
7.給儀器充電
儀器以充電電池供電,在最不開泵條件下可工作60天,當電池電量不足時,電池指示報警燈閃爍提示及時充電。充電時間8~10小時,可直接利用隨機提供的充電器(9V)插上220V AC電源充電即可。電池壽命大約3~5年,請定期更換。
注意:充電時可以操作儀器,但在爆炸場合請一定不要充電。
附:GPR-2000簡明菜單操作規程如下:
第六部分:維護
如果沒裝抽氣泵,該儀器中無任何活動部件,因此幾乎不需任何維護。只有更換傳感器或更換充電電池是該儀器僅有的維護。
1.更換傳感器
注意:不要試圖打開傳感器本身,以免接觸到腐蝕性液體。
步驟:
A.擰松儀器上蓋的四個螺絲可打開上蓋,看到儀器內部。
B.左旋傳感器頂部的信號接線端子,拿開傳感器線。
C.左旋傳感器,輕輕擰下傳感器。
D.將舊傳感器取出,從新傳感器包裝盒中取出傳感器,去除傳感器上的小銅片。
E.將新傳感器按正旋方向擰入傳感器罩內
F.按以上A-B-C反向操作,將儀器裝好。
G.先進行空氣中粗校準,然后再用標準氣精確校準即可。
2.更換充電電池
步驟:
A.擰松儀器上蓋的四個螺絲可打開上蓋,看到儀器內部
B.斷開PCB板上電池組的連接線(注意不要硬拔)
C.移去固定電池組支架上的兩個固定螺絲
D.移出電池組固定支架
E.移出舊的電池組
F.按反向步驟重新裝上新的充電電池
第七部分:儀器常用部件
型號 | 描述 |
GPR-11-32-4 | 一般氣體氧傳感器 |
XLT-11-24-4 | 酸性氣體氧傳感器 |
A-2244 | 儀器充電電池 |
A-2590 | 帶抽氣泵的儀器充電電池 |
PWRS-1003 | 9V充電器 (220V AC ) |
A-1004 | 傳感器罩 |
MTR-1001 | 液晶顯示LCD |
A-1095M | 主PCB板 |
A-2166 | 間歇工作抽氣泵 |
A-2166-4 | 連續工作抽氣泵 |
第八部分:常見故障與處理辦法
故障現象 | 可能原因 | 處理措施 |
△讀數為“0”且吹空氣無反應 | △傳感器已損耗完(可直接測量傳感器信號確認) △傳感器電極污染或信號線開路 | △更換傳感器 △用酒精清洗電極,檢查連接線 |
△讀數為負數或接近“0”“0”且吹空氣有反應 | △如果吹空氣時能達到15%以上時,則“零”點校準錯誤 △如果吹空氣時無法達到15%以上時,則傳感器損壞或壽命到期 | △恢復出廠“零“點設置后重新量程”SPAN“校準 △更換傳感器,必要時清洗管路和信號連接處 |
△讀數和預期值不符 | △校準時的壓力、溫度、流量和測量時的不一樣 | △重新按樣氣條件校準 |
△響應和恢復慢 | △液體堵住了傳感器膜 △樣氣中有干擾性氣體,如硫化物等 △傳感器壽命即將到期 △氣路系統等有泄露 △流量太小 △傳感器無電極保護,在空氣中暴露時間太長 | △用酒精輕擦傳感器膜 △增加過濾裝置,濾除干擾性氣體 △更換傳感器 △重新密封氣路、接頭、過濾器等 △保證流量1升/分 △使用前安裝傳感器,或增加保護措施 |
△讀數偏高 | △壓力太高或流量太大 △校準氣錯或校準不充分 △氣路有泄漏 △選擇了錯誤的傳感器 | △調節流量1~2升/分 △更換校準氣,重新校準 △嚴格按要求連接氣路 △更換為酸性傳感器 |