3050微量水分析仪的操作使用及维护规程分解

3050型微量水分析仪操作维护规程本规程适用于美国AMETEK公司3050OVL微量水分析仪的操作使用及维护保养。一、仪表概述1、仪表名称：微量水分析仪2、仪表型号：3050OVL。3、仪表位号：110～140-AT-207024、制造厂家：美国AMETEK公司。5、仪表工作条件:（1）排气压力（背压）：0-15psi（2）样气要求：样气需洁净气流，经7µm过滤器过滤。管道样气压力：50-3000psi，分析仪入口压力:20-50psi（通常25-30psi)，样气测量流量:150mL/min，旁通流量:1SLPM（L/min）。（3）电源要求:分析仪：24VDC,50W；样气系统：230±10VAC，50/60HZ。（4）软件对笔记本电脑要求:PentiumMicrosoftWindows95/98/2000/XPPRO/NT。（5）通信口：RS-232和RS-485。（6）继电器触点报警：浓度报警，数据报警，系统报警。6、技术指标：（1）测量范围：0.1-2500ppmv,也可选ppmw,mg/Nm3。（2）模拟输出：隔离的4-20mA,500Ω。（3）灵敏度：0.1ppmv。（4）精度：±10%FS。（5）测量低限：0.1ppmv。7、仪表结构（1）样品取样和处理系统样气由取样探头取出，经减压、压力开关保护、快速旁路，进入分析仪箱内气液分离器、电伴热带预热后，进入分析仪。其主要部件有采样探头，针式减压调节器、气动阀、电磁阀、压力开关、旁路流量计、气液分离器，预热伴热带等。（2）样气分析系统样气分析系统的主要部件有过滤器、滤污器、干燥器、调节阀、水分发生器、石英晶体传感器、样气换向电磁阀等。（3）电路控制系统电路控制系统主要部件有电源电压输出模块、信号线端子排、微处理器电路板、接口电路板等。二、检测原理晶体振荡式微量水分仪的敏感元件是水感性石英晶体，它是在石英晶体表面涂覆了一层对水敏感（容易吸湿也容易脱湿）的物质。当湿性样品气通过石英晶体时，石英表面的涂层吸收样品气中的水分，使晶体的质量增加，从而使石英晶体的振荡频率降低。然后通入干性样品气，干性样品气萃取石英涂层中的水分，使晶体的质量减小，从而使晶体的振荡频率增高。在湿气和干气两种状态下振荡频率的差值，与被测气体中水分含量成比例。由于吸附和脱附的交替转换,使晶体表面质量发生变化,从而振荡频率发生变化，水分浓度通过测量晶体振荡频率的变化而被测出来（测量流程如下图）校验时,干气通过内部的水分发生器，加入一定量的水分，形成校验用的标气。传感器交替通入干参比气和水分发生器来的标准气，测量出标准气的水分含量值，测出的水分含量值与储存的标准数值比较，如果数值在允许范围内，分析仪会自动调整校准，如果数值超出允许范围，会发出报警信号，需更换水分发生器(校正流程如下图)。样气测量流路原理图参比气测量流路原理图传感器校验流路原理图三、仪表组态设置用RS-232通讯线，建立电脑与分析仪通讯。用3050软件对分析仪进行组态。1、“General”组态设置（组态软件-总栏）。选择COM1,RS-232,波特率选择9600点击菜单栏中的setup，对设置项进行如下组态：Port:选择通讯口与计算机连接（COM1)。BaudRate:选择通讯波特率（9600或19200）(9600)RS-232:选择RS-232作为通讯方式右则框内显示如下信息：�AnalyzerSerialNumber（分析仪序列号）：123456789�SensorSerialNumber（传感器序列号）：22334�MoistureGenerator（水分发生器序列号）：123456789045�DryerCode（干燥器编码）：1234567�Livedata（实时数据）：实时跟踪在线数据2、“DeviceCommunication”（仪表通讯）组态设置。如果用户使用MODBUS通讯模式，请按下图设置波特率选择9600,RS-485地址选择1,选择4线制RS-4853、“Setup”（‘Setup’栏软件）组态设置Gas:根据所测气体介质，选择气体种类，如：天然气，氮气，一氧化碳等。Units:选择测量数出单位，如：ppmv,dewpoint,mg/Nm3等。Processpressure:过程气压力选择，仅在选择露点时使用。SensorSaver:传感器石英晶体节省模式运行。GasSaver:节省样气模式运行。选择确定4-20mA输出对应关系。选择确定高低限报警对应关系（如下图）。4、“Verification”(校验)组态设置VerifyNow:分析仪在线校验选择健。Calibrateafterverify:校验后标定。在选择了VerifyNow同时要选择。Verificationduration:校验周期。通常工厂已设定，无需更改。ScheduledVerfication:校验时间安排计划。用户可更具实际需要选择设定，Never,Daily,Weekly,Monthly等。SetdryerproductionCode:更换干燥器时，输入干燥器生产编号。SetMoistureGeneratorProductionCode:更换水分发生器时，输入生产编号。5、“Status”(状态栏)组态设置DEMOOnline:离线状态Online:在线状态TemperatureError:温度超限提示FlowError:样气流量超限提示ReplacetheMoistureGenerator:更换水分发生器提示InvalidReading:读数错误MoistureGenerator:水分发生器，标称值50ppmv46、“Monitor”(监视)组态显示4.4474.MoistureConcentration:水分浓度，以ppmv为单位表示。DeltaFrequency:石英晶体频率差值，以HZ为单位表示。SensorFrequency:石英晶体震荡频率,以HZ为单位表示。SensorTemperature:石英晶体温度，以C为单位表示。ElectronicsEnclosureTemp:分析仪箱内温度，以C为单位表示。Flow:样气流速，以sccm为单位表示。ProcessPressure:过程气体压力值，通常以kpa表示。SensorPressure:石英晶体承受压力，以kpa表示。Sampleperiod:采样周期。以sec为单位表示。ReferencePeriod:参比气周期。以sec为单位表示。TestAlarm:测试触点报警按键。Open:打开；Closed:关闭。TestMaOutput:测试毫安电流输出。4mA输出；12mA输出；20mA输出。四、仪表开机和校正步骤1、检查样气管线和电气连接准确无误后，在机柜室UPS配电柜给仪表上电(如现场仪表上保险已断，则插上保险)，仪表上电升温。等待石英晶体温度到达60±1℃。正常情况下，分析仪需通电稳定2-3天才能进入正常工作状态。2、进样分析时，断开预处理箱进入仪器接口，打开采样气隔离阀，吹扫10分钟，以便将附着在管路中的水分和污物吹扫干净。3、调整预处理箱内样气压力调节阀使压力表显示压力为25-30Psi（0.17MPa～0.2MPa），打开液气分离器吹扫3-5分钟后关闭，连接样气入口。4、如仪表干燥气开关已关，则调节旋钮至最大。调节预处理箱内旁路流量计流量为300L/h，样气进入仪器，开始分析。5、仪表设置为干气进样120秒，湿气进样30秒，一个周期150秒，每150秒周期后，仪表就测定出天然气的露点温度。6、正常运行中仪表设置为每周进行一次校准。仪表在开机投运或运行不正常时，需手动对其进行校准，其校准方法是：仪表通样气运行稳定后，用电脑与分析仪建立通讯，打开3050组态软件，点击“Verification”（校准）栏（见下图），打开“Verification”菜单，点击菜单中“VerifyNow”按钮，仪器开始校验。15分钟后，仪器校验完成，回到测量状态，并将校验后新计算的MoistureSpan(水分因子)显示在Monitor(监视)栏中的MoistureSpan后面框中。校验按钮五、仪表停机步骤1、短期停机，直接关断预处理箱内样气隔离阀，停止样气进入仪器。2、长期停机，先关断进样阀后，然后切断仪表电源，并把干燥气开关阀（仪表机箱内绿色旋钮）关掉。六、LED状态灯和报警状态仪表右侧使用三个LED就地显示系统的状态。1、绿色Power灯亮表示电源正在供给系统。2、黄色Status(状态)灯代表样品气流动情况,Status灯闪烁表示正在测量样品气体,,Status灯灭时表示传感器正在通过干燥参比气。3、红色Alarm灯表示浓度、数据有效性和系统警报。如果有浓度报警，则红色灯亮。当有系统报警时,红色Alarm灯会显示故障原因。红色Alarm灯会如下表所示闪烁的次数亮1秒、灭1秒。闪烁完成后,Alarm灯会关闭5秒。在间歇终点,再次重复这个过程。如果系统有多重报警发生,系统会显示最优先的报警直至解除。报警按优先顺序列出,最优先的报警有最少的闪烁次数。报警源报警次数原因处理方法存储器故障1CPU硬件故障更换主板上的存储器传感器故障2样品传感器硬件故障更换石英晶体传感器校验故障3在校验循环过程中分析仪性能被检测为超出允校验期间校验值误差超过充许值,一般情况是晶体振许范围荡传感器出故障，需进换。炉体温度4炉体温度高于允许范围加热炉温度超过充许值，炉体开始升温时出现,或打开箱门时间过长。流速超出允许范围5样品气流动太快或太慢检查入口和出口的压力是否正常电池能量低6电池需要更换更换电池参比气7参比气问题检查或更换干燥器箱内温度8内部过热仪器箱内温度过高，室温应低80℃水分发生器日期9水分发生器过期更换水分发生器干燥器报警10干燥器即将过期更换干燥器读数报警11水分超出用户设定的范围,分析仪离线校验,压力超出露点校正范围检查报警设定并用调试软件查明错误原因七、日常检查维护1、每天对预处理箱内样气压力、空气调节阀、旁路流量进行检查。2、每天查看分析仪内报警灯是否报警，如有报警，用电脑连接后查看报警状况，分析报警原因，并及时进行处理。3、每周用电脑定期查看仪表运行情况：是否有报警提示，水分浓度值是否正常，石英晶体工作是否正常，箱内部温度是否正常（60℃），传感器温度是否正常（60±1℃），样气流速是否正常（50±5ml/min）。如有不正常，查找故障原因，并及时进行处理。4、每六个月对气液分离器，污物过滤器进行检查清洗，如有必要更换过滤膜。5、干燥器和污物过滤器，视所测气体介质情况每1～1.5年更换一次。6、一般情况下，水分发生器和石英晶体传感器每1～3年更换一次。八、常见故障处理故障现象原因分析故障处理1.Ststus(状态)栏出现“replacemoisturegenerator（更换水分发生器）”报警水分发生器失效更换水分发生器2.Ststus(状态)栏出现“replacedryer或referencegaserror（更换干燥器）”报警干燥器失效更换干燥器3.Ststus(状态)栏出现“cellerror或replacecell（更换传感器）”报警晶体振荡传感器失效更换晶体振荡传感器4.Ststus(状态)栏出现“calibrationerror报警晶体振荡传感器出故障，导致校验期间校验值误差超过充许值更换晶体振荡传感器九、维护注意事项1、监视栏中的样气流量（50SCCM）、石英晶体温度（60℃）、传感器压力、进样和校验状态下的样气周期和参比气周期等数值是由厂家生产调试时已设置好了的，无需现场调试设置。样气压力（processpressure）80Bar是在setup状态栏Fixed中设定。Moisturespan(水分量程校正因子)是在Verfication(校验)栏中勾选“Calibrateafterverify(检查后校准)”，每次校正后自动生成的校正因子。2、仪表在进样气校验时，湿气和干气交替进行，每一分析周期进行一次吸附和脱附。在3050软件setup栏中，如勾选了