煙氣分析儀使用說明書-資料下載頁

　　

【正文】 統、結構件三大部分組成。電氣系統采用數字信號處理技術，分為激光發射模塊、光接收模塊、中央處理模塊、接口模塊四大部分，用先進的微處理器及嵌入式軟件控制系統，實現包括光功率自適應穩定、大動態自適應鎖相放大、極低零點漂移設計、抗惡劣環境等功能，提供快速、可靠和準確的定量煙塵排放數據。儀器的光學系統主要由光源 Po，擋塵鏡片 G，聚光透鏡 L 組成。光路示意圖如下探測激光源輸出功率為 Po，經擋塵窗口鏡片衰減 K1 后照射煙塵，如果煙塵的等效散射系數為 K2（與煙塵的組織結構、濃度相關） ，煙塵反射的功率為PoK1K2D，穿過窗口鏡片 G 后的功率為 PoK1K2DK1，經透鏡 L 聚焦后的功率 Pr 為 PoK1K2DK1K3。Po：探測激光源輸出功率，與激勵電壓 Vt 成正比(系數 k)；D： 煙道煙塵濃度；K1：擋塵片衰減，受積塵影響；K2：煙塵反射系數，與煙塵組成的結構顆粒有關；K3：透鏡會聚增益，認為是常數；LSS 接收到的信號電壓：Pr= PoK1K2DK1K3。若 Po、KK3 恒定，Pr 與 K2D 成正比，設備安裝后，通過標定可以得到 Pr 與 D 的對應關系，即可計算出煙塵濃度值：D =A/K2Pr。假定 A=1/(PoK1K1K3）主要指標工作原理 激光后向散射測量測定對象 工業粉塵外 殼：全金屬外殼外型尺寸：185160160 mm (HWD)重 量：2 Kg 機械特性防護等級：IP66光學特性 工作波長： (650 177。20)nm, 10mW測量范圍：(0～100,500,1000,2022,4000)mg/m 3，可設定零點漂移：177。2%FS/24 小時量程漂移：177。2%FS/24 小時示值誤差：177。2% FS響應時間：≤ 10S測量性能煙道直徑：（～20）米電源要求 直流 24V/環境工作條件 工作溫度： －20186。C～+50186。C 模擬輸出：(4～20)mA接口特性數字接口：RS485 執行標準：HT/T 762022 固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法設備安裝安裝準備 安裝位置選擇選擇正確的安裝位置是可靠、有效運行的前提，請參照 HJ/T 76－2022標準文件相關條款要求，以下幾點請注意：1． 安裝點的環境條件，如振動、溫度、氣流的穩定性、氣流上下游彎管或變徑的距離。2． 環境中腐蝕和有害氣體的存在會使電子元件（如IC插座，連接器等）易發生故障，大大縮短產品使用壽命，有害氣體也往往使得維護人員無法維護。3． 安裝點要易于到達，安裝和維護通道的安全性。4． 信號線的排布（距離、路由與其它電磁設備的互相干擾）。5． 為了抗擊雷電、浪涌等干擾的沖擊，要求安全保護地的接地電阻不大于10歐姆。 確定儀器光程選擇好安裝位置后，則可測量該安裝點的煙道直徑，以便確定儀器的光程。如果更換安裝位置，煙道直徑發生變化，則可能需要重新調試儀器光程。 法蘭準備需在煙道上安裝點開孔，并事先固定（預埋或焊接）過渡法蘭，其通徑需大于 70mm。廠商配送的過渡法蘭螺栓孔心距 130mm，管外徑 70mm，如下圖 1所示。提示：調整光程請直接與廠家聯系，獲得幫助。圖 1 法蘭結構尺寸注意：1）焊接法蘭時注意螺栓孔的方向，如上圖 1 所示，便于安裝防雨罩。2）焊接法蘭時應與煙道垂直（下圖 a）或稍微向下傾斜（下圖 b），不能向上傾斜（下圖 c）。避免煙氣濕度較高時儀器窗口鏡片處積聚水汽。a) 與煙道垂直 b) 向下傾斜 c) 向上傾斜（錯！）有以下幾種安裝方式：a) 直接將廠商提供法蘭焊接到煙道。則煙道開孔需大于 76mm。b) 如果另行預埋自備法蘭，且在室內安裝或者自備法蘭已配防雨罩，可以不用過渡法蘭，確保預埋法蘭螺孔徑為(130~136)mm 就可以直接與相連，4 只直徑 8 的連接螺栓和螺母也由廠商配備，不用另行準備。c) 如果另行預埋自備法蘭，且在室外安裝，則需要廠商配送的法蘭來固定防雨罩。確保自有法蘭內徑大于 72mm，便于過渡法蘭的插入，或者訂購不帶圓管的法蘭片。過渡法蘭配有 8 只直徑 8 的螺栓，其中 4只與連接，另 4 只與預埋法蘭連接。 控制電纜準備主控制室與安裝地點的控制電纜到位（多芯電纜，帶外護套，線徑～）。控制電纜與的接口連線詳細定義參照本文第 條。 吹掃系統準備吹掃系統為儀器提供保護氣，用于防止光學窗口鏡片污染。 吹掃系統的組成：氣咀：如下圖 2 所示。氣咀是固定在儀器上，與吹掃系統相連的接口，標配的氣咀外徑 40mm，內設 1 寸管螺紋。圖 2 吹掃口(氣咀)結構尺寸風機：為系統的選配件。示意圖如下：風機的壓力應大于測點壓力200Pa 以上。空氣過濾器：風機的入風口需配空氣過濾器，以保證無塵、干燥的潔凈空氣。軟管：與儀器的氣咀和風機的出風口連接，由安裝單位自行選購。內徑 40mm，長度則根據安裝的位置確定。在連接處需用管箍扎緊。風機氣候防護罩。選配的風機本身有防水功能，為了更安全，一般配防護罩。尺寸如下圖： 如電廠有充足的壓縮氣源，可以不用單獨配風機，通過一個轉接頭（1 寸管螺紋轉 8mm，如下圖）分別與壓縮氣源和儀器氣咀相連即可。 在選擇吹掃裝置安裝位置時，要注意以下幾點：? 在室外安裝時，須安裝氣候防護罩。? 風機一般需要220V交流電源，故安裝平臺上需預留電源。? 風機的入風口配過濾器，以保證盡量無塵，干燥的潔凈空氣。且空氣溫度不超過40℃。? 安裝時要注意過濾器的擺放位置，保證不讓雨水等通過過濾器進入風機及儀器內。? 留有單獨的地方，以便更換過濾器。? 安裝完畢，吹掃裝置必須永遠處于開啟狀態，即使工廠停電時。 其他配件和工具如果要使用廠商提供的 UserMonitor 控制軟件，要求用戶 PC 帶有 RS485接口，或者配備 485232 轉接頭。準備內六角扳手、剪刀、萬用表等普通工具。 安裝調試 結構安裝步驟如下： 1. 把固定到預先埋設或焊接的法蘭上，如下圖3所示。圖 3 安裝示意圖注意按上述 要求的方向和角度進行安裝。如果發現焊接法蘭有誤，應及時修正。2. 將準備好的控制電纜穿過連接器外罩（廠商提供的安裝件），如下圖4所示。①與的連接器插頭相連；②插入連接器插座。具體接線方法見 電氣連接圖 4 接口連接示意圖3. 確保電源沒有接通，仔細檢查控制電纜標記，按照其標明的定義與連接器插頭對應的線相接。最后把連接器外罩固定到儀器上。4. 安裝防雨罩：防雨罩和過渡法蘭之間用3個螺釘固定。5. 安裝吹掃系統。至此，安裝點的結構安裝工作全部完成。 電氣連接1. 供電：的供電采用直流9~24V電源供電。注：需要給電流環和儀器分別供電。2. 接口：采用一個連接器與主控制中心接口，它包括(4～20)mA電流環、RS485輸出（可選）。每個接點的定義如下圖5 所示：圖 5 接口控制信號定義 (4～20)mA 電流環接口提供一個電流環模擬量輸出，4mA 代表零點，20mA 代表滿量程。連接器的 4 號接點 ? Loop（+）。連接器的 5 號接點 ? Loop（－）。注意：室外安裝，請務必安裝防雨罩，否則容易造成儀器損壞！連接器的 6 號接點 ? 屏蔽地。電流值 I 與煙塵濃度值 D（mg/m 3）的換算公式為：D = 量程 247。16 X (I－4)外接直流電源 Vcc 和負載電阻 RL 的選取需要滿足：2 ≤ [(Vcc－5) － I(40+RL)] ≤ 50；I(Vcc－5) – I2(40+RL) ≤ ；其中：Vcc：伏特；I：安培； RL：歐姆。例如：Vcc=24V，R L =250Ω具體接線方法，可選擇不隔離（3 線，需 1 個 24VDC 電源）或隔離（4 線，需 2 個 24DC 電源）接線示意圖如下圖 6。圖 6 (4～20)mA 電流環接線圖a) 3 線接線方式：用 2 芯導線將儀器接線端子的 V+和 GND 分別與24VDC 電源的正極和負極相連，為儀器工作供電；用 1 根短導線將儀器接線端子的 LP+和 V+短接，用 1 根導線將接線端子的 LP－與 24VDC 電源負極相連，并在 LP－和 24V 負極之間串聯電流表或負載電阻（如 250Ω）即可測得(4～20)mA 或(1～5)V 信號。示例圖如下：圖 7 (4～20)mA 接口不隔離接線示例b) 4 線的接線方式：用 2 芯導線將儀器接線端子的 V+和 GND 分別與24VDC 電源的正極和負極相連，為儀器工作供電；用 2 芯導線將儀器接線端子的 LP+和 LP－分別與另一 24VDC 電源的正極和負極相連，并在 LP－和 24V 負極之間串聯電流表或負載電阻（250Ω）即可測得(4～20)mA 或(1～5)V 信號。測量范圍設置通常量程設為高于排放源最大排放濃度的 1~2 倍。在出廠前根據用戶提供的信息對量程進行設置。但由于煙塵顆粒的散射光信號與其物理特性、光學特性相關，不同排放源的濃度相同而輸出信號可能有差異，即設置的量程所對應的測量范圍可能不完全適應現場情況。當信號輸出太低時損失儀器靈敏度，太高則會超出量程。如果讀數超出量程，則在進行參比實驗前應調大量程。可通過 UserMonitor軟件進行修改，或者降低信號增益值，使讀數在滿量程的 30%以上。調整量程后需使用校準器將新的跨度參考值記錄下來，作為以后維護的依據。注意：打開后蓋調增益時需斷開電源。建議調整電位器前與廠商技術人員取得聯系。標定儀器安裝到煙道，并設置合適的量程后，不能確保其輸出值（X）就等于真實值（Y），而需要通過參比實驗進行標定，確定方程 Y=KX+B 中的 K 和 B 值，對儀器輸出值進行調整，使其接近真實輸出值。經過參比試驗確定適合的 K 和 B 值后，寫入 CEMS 系統軟件的參數設置。校準和標定的區別：校準作用為檢查儀器工作一段時間后的一致性，而標定是在儀器測量值和真實值之間建立對應關系。校準儀器具有零點自動校準功能，系統每 24 小時自動進行零點校準。系統配備一個校準工具－校準器（如下圖），用于進行零點和跨度校準。校準器與儀器是一一對應的，與配套的儀器有相同的序列號，不可互換。校準時，將主機上的校準孔蓋板向上翻開（如下圖），將校準器的定位銷對準儀器上的銷孔插入，然后測量輸出值。將校準器旋轉 180 度可分別進行零點和跨度校準。請記錄拆開包裝后第一次使用校準器測得的輸出值，作為校準參考值。注意：安裝在 CEMS 系統中必須標定，否則可能通不過環保局驗收！零點校準時，儀器輸出值應當為零（小于量程 2%視為零），如果不為零，需打開儀器后蓋調整零點電位器；跨度校準時，儀器輸出值與上次進行跨度校準時輸出值（通常設為大于量程 60%，）誤差不超過 2%為正常，否則需打開儀器后蓋調整增益電位器。建議在儀器進行了修理及調整后進行一次校準。并將新的跨度參考值記錄下來，作為以后維護的依據。校準器也是光學器件，請裝入包裝盒，妥善保存在干凈的環境，避免污染或丟失。設備維護 光學元件被設計為可以長期連續運行，通常不需要特別維護。僅光學元件緩慢污染情況，需要定期清潔處理。清潔方法：可使用 50%的酒精和蒸溜水溶液，注意不要用含有油的酒精！或者使用光學鏡片清潔布。當光學窗口表面被煙塵弄臟時，必須進行清潔，否則會影響測量的結果的準確性。清潔時機：建議用戶在系統安裝后第 3 天首次檢查儀器光學窗口是否被污染，30 天后再次檢查，如無問題，建議每三個月檢查一次。如經首次檢查發現儀器環境惡劣，光學窗口污染嚴重，則應檢查吹掃設備是否有效工作。此類情況可能需經常更換空氣過濾器。同時，增加常規檢查頻次。注意：校準時請首先檢查校準器及儀器的窗口鏡片是否潔凈，如果有積塵請先清潔。打開后蓋時需斷開電源。建議調整電位器前與廠商技術人員取得聯系。在使用校準器校準前需要徹底清潔儀器和校準器的窗口鏡片。注意：所有內部的光學器件出廠前經專用工具調整安裝，用戶不得自行進行調整。 吹掃系統吹掃系統為系統配套設備。使用吹掃裝置可避免光學件被污染，以及免遭煙道煙氣的熱侵蝕，因此在煙道中，必須配備風機等吹掃設備，保持 24 小時工作，以減緩光學元件被污染的速度。維護注意事項：檢查連接軟管是否牢固，無松脫，無積水、積塵現象。檢查風機空氣過濾器的工作狀態，定期清潔或更換空氣過濾器，保證足夠的清潔氣。具體方法為：空氣過濾器卸下后，吹掉上面的灰塵，或者用清水沖洗。如果過濾器過濾面無損傷，風阻不大，則可繼續使用。要注意空氣過濾器的擺放位置，確保不讓雨水等通過過濾器進入風機及儀器內。請保持吹掃系統 24 小時工作！故障處理下表列出了可能出現的故障現象、原因及處理方法：現象 可能原因 處理辦法1 電流環沒有輸出供電問題：本儀器和電流環需要單獨供電。線路問題：儀器到數據采集器之間的線路通暢且無干擾。2 數字接口不通 供電問題或損壞檢查供電是否正常。參見第 條。3 測試結果偏小 光學元件污染4 測試結果忽大忽小 光學元件污染清潔光學窗口。參見第 6 條