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UV-I型紫外光度汲取法
H2S浓度在线剖析仪
安装使用说明书
南化公司研究院
2004年2月
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H2S剖析仪2说明书
目录
第一章功能特色
第二章安装投运
开箱与检查
装置
取样系统安装
电气连结
第三章
操作使用说明
系统的启动
暗度和亮度的调整
放大器均衡调整
零点调理
量程调理
用手操器调整仪器的参数
系统的运转
系统的停止
第四章
常有故障办理及养护
现场仪表检查
试验和调整
养护
气路的洁净
第五章
运输及储存
第六章
特别说明
附1丈量池装置表示
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H2S剖析仪3说明书
第一章基本技术说明
1概括
本说明书介绍了UV-I型紫外光度汲取法H2S浓度在线剖析仪的系统构成及工作原理、仪器的操作方法及简单故障的剖析,以便正确的使用和保护该仪器。
本仪器用于对工业生产装置含硫化氢气体进行连续的取样,并对此中
的硫化氢浓度进行连续在线剖析;并可用于形成自动控制回路,以提升生产效率。
3构造特色
仪器由现场安装部分与操作室安装部分构成,两者之间靠电缆连结,以以下图(图1)。
现场安装
控制室安装
记录
显示控制器
(手操器)
图1仪器部署图
,柜内装有相互独立的光源箱、检测箱随和室组件,它们之间经过石英窗依赖紫外光相联,检测箱与光源箱为隔爆型
防爆构造,防爆标记为ExdⅡBT4;防备等级:IP54。
操作室安装部分包含显示控制器、记录仪,均为非防爆构造。
量程范围
0~100%H2S(vol.)。
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H2S剖析仪4说明书
0~50%H2S(vol.)。
(能够依据用户需要,选择、定制不一样的量程)
4技术指标a量程范围
仪表分二个量程
0-50%H2S(vol.),
0-100%H2S(vol.)。b正常工作条件
①.
环境温度
-20℃~
50℃;
②.
相对湿度
≤90%(40℃时);
③.
大气压力
86~106kPa;
④.
供电电源
220VAC2KW
。
c
预热时间不大于
3h
d
重复性偏差
偏差极限±
3%F·S
e
线性偏差
偏差极限
±3%F·S
f
响应时间
不大于120s
g
稳固性
漂移极限±
3%F·S/24h
h
丈量精度
5%
j
防爆等级
Exd
ⅡBT4
k
防备等级
IP54
.
光的汲取
一般来说,光是
用来形容电磁波顶用肉眼所能看到的狭小的波长范
围。即可见光。但本说明书中所说的‘光’系指剖析器使用的拥有特别波长的电磁波。
光在气体或溶液中的汲取一般遵照比尔定律
II0ekAL
——代表汲取后光的强度
I0——代表物质浓度为零(即不存在汲取物质)光阴的强度A——是气体或溶液的浓度
L——是工作气室(比色皿)的长度
K——是与物质及波长相关的常数
本剖析仪正是利用光汲取的这一规律来测定硫化氢的浓度的。
本剖析仪检测硫化氢浓度使用的波长为:,比波
。
光电回路方框图
系统光学剖析原理以以下图(图2)所示。
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H2S剖析仪5说明书
半透半反镜
滤测
光量
片池
丈量光电管
紫外光源
滤光片
手操器放大器
放大器
参比光电管
放大板
记录仪计算机板
图2光路构造图
光路工作原理
试样流过丈量池时,由光源部发出的光经过丈量池抵达检测部。测定
波长中一部分光在经过试样时,被试样中的硫化氢汲取。
经过试样的光,在进入检测器后,经过半透半反镜分红两道光束,此中一道光束为透射光束,并经过丈量光学滤光片,抵达光电管。另一光束为反射光束,则经过参比光学滤光片,抵达光电管。各光学滤光片只好透
过特定波长的光。这样,抵达和它们配套的光电管上就成为单调波长的光。
丈量光的光学滤光片仅经过测定波长的光。丈量光的波长是经过选择的,选择的原则是当试样中的硫化氢浓度变化时,抵达测定侧光电管的光
强度有大的变化(被测气体的特色汲取光谱)。
参比光的光学滤光片,仅能经过参比波长的光。参比光的波长也要作选择。选择的原则是:当试样中的硫化氢浓度变化时,抵达比较侧光电管
的光强度基本没有变化(被测气体各组分都不汲取的光谱)。
(图3所示)
当各光束抵达光电管时,在相应光电管会产生与光强度成正比的电
流,该电流分别经过电流-电压变换器,变换成为电压信号,变换出来
的电压再送入计算机板进行A-D变换,对数计算、赔偿,计算出硫化氢浓
度并显示输出。
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H2S剖析仪6说明书
丈量光
高精度交
采样
直流
流放大
保持
计算机
DCS
电管P1
放大
控制板
记录仪
高精度交
手操
参比光
采样
直流
器
电管P2
流放大
保持
放大
同步(来自灯板)
图3电路工作原理图
,抵达测定侧光电管的光强减弱,测定侧光电管的电流减小。但比较侧回路的信号不变。测定侧产生的电压随光电流的
减少而降低,经过对数计算,最后控制器显示硫化氢浓度增添。
本电路的设计,对整个光的强度变化也作了固有赔偿。因为光源变化和丈量池窗污染等要素对丈量和参比的光强有同样的影响,所以参比侧
输出电压与丈量侧输出电压变化也是同样的。经过调整均衡后再作减法运算,这两个的影响被赔偿,即光源强度变化和窗口污染对最后输出电压的影响互相抵消。
系统的构成(拜见图4)
整个系统能够分红光源,丈量池,检测器,取样四部份,也能够按内容分红采样系统,光学剖析系统,电气控制系统三个部分。
丈量池
流
量
检测箱
计
光源箱
压缩空气
发射泵
除杂质
器
工艺管道
图4系统的构成
、发射泵
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H2S剖析仪7说明书
~,在工作气室中形成轻微真
空以吸入试样气体,经过工作气室进行剖析,尔后由发射泵返回生产系统。
假如被测气体从高压取样,低压返回,则发射泵可不用。
、采样头
采样头主假如由过滤器构成,其材质可依据详细状况采纳炭化硅或不
锈钢。因为过滤器是直接插入工艺管道中的,管道内的气流必定会对过滤器产生必定的冲洗,进而达到自然冲洗作用。
C、除硫器
除硫器是一段不锈钢软管,内有填补物,用于将被测气体中的硫蒸汽冷凝,使之以液态回流到设施管道,进而达到除硫和除其余杂质的目的。
光学系统由以下部分构成:
光源部分:利用镉元素灯发出紫外地区的光。并采纳透镜形成平行
光束。
检测器部分:接收经过丈量池汲取的平行光束,并将其分光后再经光电管转变为电信号。在检测器内,内置半透半反镜、光学滤光片、光电
管等检测零件。
丈量池部分:安装在光源部分和检测部分之间拥有特别绝热构造的工作气室。
电气放大控制系统共有4块线路板及一个二次信号办理器。4块线路板分别用于光电信号放大板、电源供电板、计算机控制板(包含计算、补
偿、温度控制等)、紫外灯电流控制板(紫外灯工作电源)。
二次信号办理器为可采纳件,此信号办理器能够显示硫化氢浓度,也显示剖析仪内部各参数,并可对各参数进行设置和改正。
光源电路是由灯、电源变压器和配套灯电路板一块构成,配线在里面已
接好,只要接上220V沟通电源即可工作。
本电路利用NE555振荡器产生占空比可调脉冲序列,经功率放大后,提
供应紫外灯主、副二路高压恒流电源,驱动紫外灯工作。本电路中包含了
电路工作所需的高,低压直流电源。电路板各接线端以以下图(图5)。
副主
阴阴
图5电源板接线图
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H2S剖析仪8说明书
线路板上部8脚插脚散布为:
1,2端为光信号同步脉冲输出,供放大板采样保持电路用。1为正
端,2为地端。
3,4,5端为±12V沟通电源输入端,此中4端为地。
6端为空端
7,8端为350V沟通电源输入端此中8端为地。
线路板下部3脚插脚散布为:
1为主阴极,2端为辅阴极,3端为500V直流正端。
光接收箱前置放大器、控制电路
光接收箱前置放大器电路共有三块电路板。分别为模拟放大板,电源板和计算机控制板。
模拟放大板为检测放大器,它将丈量光和参比光各自进行光电变换及放大。
,产生与强度成正比率的电流,经过
电流——电压转变器变换为电压信号。信号经过放大及滤波后、输出0-,供计算机板办理。
参比侧的光电变换与上述丈量侧的完整同样。信号经过放大及滤波后、输出0-,供计算机板办理。
前置放大板有二组电位器,电位器摆列以以下图(6):
亮度暗度亮度暗度
丈量侧参比侧
图6电位器摆列图
其作用是分别将丈量和参比的暗度和亮度输出电压分别调整为
0-。
计算机控制板主假如由微办理器为核心的控制、计算部份。这部份主要实现对恒温箱的温度控制;对前置放大电路输出的丈量和参比信号进行A-D变换、对数变换及进行浓度计算和赔偿。并拥有通信能力,能与二次
信号办理器(手操器)通信,实现互相数据互换。
前置放大板和计算机控制板经过金手指接插件与底板(电源板)相连。
底板主假如将变压器的沟通电变换为直流电源,向光电管供应+45V电
压,向放大器板供应±12V电压,向计算机控制板供应+5V,±12V,+24V
电压;将前置放大板和计算机控制板联接起来,同时输出4~20mA电流和
控制信号。
电源板有二个接头和四个插头(见附图),电源板无需用户调整。
二次信号办理器(手操器)部分电路
本部分由单片微办理器构成的控制系统构成,拥有通信能力,能与现
场计算机板实现数据互换,能够实现对硫化氢浓度显示以及对剖析仪器
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H2S剖析仪9说明书
各参数的设置和改正。手操器原理如图7
数码显示
通信输出
89C52单片机(RS485)
键盘输入
图7手操器电路原理图
信号办理器带有RS-485接口,经过这一接口与计算机板相连。能够实现对现场控制部分的参数改正,以及各样数据显示。对要求单调的用户可
以不需要控制器部份,控制器连结电缆长度不超出100米。其接线端说明
和正面按键说明如图8所示。
UV-I型紫外光度法硫化氢剖析仪
ABCONGND+5VGND
设置选择返回
温度
南化公司研究院
仪表自动化研究所
地中相
图8手操器面板图和接线图
手操器外型尺寸如图
9。手操器开孔尺寸如图
10。
96mm
130mm
+
91mm
13mm
m
m
+m
m
m
m
5
1
6
.
9
9
0
9
图9手操器外型尺寸图10手操器开孔尺寸
仪器布线图
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H2S剖析10仪说明书
L
N电源
G开关
~220V
手操器
数据线≤100米现场部分
4~20mA
记录仪
或DCS
仪表地
图11仪器布线图
信号办理器的显示H2S为百分比浓度。,%H2S。
二次信号办理器的面板上共有5个按键,分别为设置,选择,返回,
▲(增添),▼(减少)五个键,此中▼键与温度键为复用键。其接线为:
现场安装时使用+5V电源,由现场仪器供应;控制室安装时使用220V沟通
电源。相关二次信号办理器的详尽使用方法,:用手操器调整
仪器的参数。
防爆构造及防爆重点
光度计箱与光源箱的防爆构造切合“ExdⅡBT4”防爆构造要求。
光度计箱与光源箱在安装、使用和保护过程中,一定严格注意以下各点:
防爆螺纹及防爆面不一样意刮、粘、碰伤及敲打曲折变形。
防爆螺纹的螺钉应所有拧紧,以保证防爆性能,应严格依据规定,安装过程中不可以换错、丢掉。
防爆螺纹应注意保护,安装时应拧紧,不可以松动,以保证螺纹的符合扣数。
安装电缆时,压帽与接线体之间要旋紧,使橡皮垫被压紧无空隙。每年检修时应改换橡皮垫,以保证线构造切合防爆要求,防止因橡皮垫老化而破坏防爆性能,进而发生爆炸危险。
在通电状况下,不一样意拆下或松动任何螺钉,不一样意带电操作。停电一小时后才能翻开仪器,进行检修作业。
当电路部分故障时,应立刻修复或改换免得影响该仪器安全运转。
第二章安装投运
本章叙述该系统的装置、试样源的连结、电源的连结、投运与动作能否正确等方面的说明。仪器安装除知足它的使用特别要求外,应依据就近
取样,方便操作为原则。仪器所需的公用工程为:电源(约2KW)、仪表
风(压力不小于工艺气的压力)、独自的仪表地、以及不低于150℃伴热蒸汽。安装地址应有足够的空间,避开振动源。
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