MODEL5100B中文okok040713说明书heibai.docx
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MODEL5100B中文okok040713说明书heibai
安全提示:
⏹安装或操作之前请详细阅读操作手册。
(在没有完全明白型号5100的特征和功能之前而进行操作,可能会造成不安全。
)
⏹气体加压时,使用保护眼罩和遵守安全的程序。
⏹确保进入的气体气压为1—3PSIG。
⏹测量气体要在相同压力和流动速度下校准。
⏹不要进行零点校正。
⏹接近传感器之前,必须待传感器冷却后。
⏹使用期期满,氧气传感器可适当处理。
⏹确保在使用之前已经校准仪器。
⏹不要靠近水或湿度大的地方。
⏹不要置于高温环境。
⏹不要直接输入不规则的气体、高压气体以防氧气管爆裂。
⏹确保分析仪的操作温度,不要置于高温的表面,不要阻塞通风口。
⏹不要置于易燃物质旁。
图表1MODEL5100说明
传感器
内置加热器的微型氧化锆氧传感器
测量量程
0-1%/0-10%/0-25%/0-50%/0-100%,O2自动量程或固定量程
显示
0.75''LED数字显示
显示精度:
1%量程:
.xx,10%量程:
x.xx,25%/50%/100%量程:
xx.x
系统状态LED指示灯:
故障时为黄灯,正常和在线测量为绿灯。
Alarms1和2报警指示灯。
信号输出
RS-232通迅接口模拟输出4-20MA,0-10VDC(或0-1VDC,0-5VDC);最大回路电阻:
500Ω
警报输出
触点容量:
5A/250VAC,5A/30VDC
两个报警继电器输出,可设为三下限报警
响应时间
小于15秒T90
精度
±1%量程(当采用与被测气体浓度一致的标气、标定时)
±2%量程(恒定的温度和压力时)
±5%量程(超过常温常压时)
预热时间
大约5分钟。
电源
115/230VAC,50/60HZ或12/30VDC10W;备用电池12VDC
样气接口
1/8"NPT内螺纹(较低的接口:
样品输入;较高的接口:
样品输出)
操作温度
5-40ºC
储存温度
-15--+50ºC
湿度
0-95%不结露
质量保证
电子部件和传感器:
1年(正常操作下,发货后的1年内)
样气流量
0.150—1.0SLPM恒定压力(1—3PSIG)
重量
小于2磅
外形尺寸
面板尺寸:
3.75"X7.00"
剪切面尺寸:
2.91"高X6.20"宽
电车厢:
2.81"高X5.98"宽X3.60"深
产品保证书
自购买NEUTRONICS产品即日起,产品在正常使用情况下发生故障时,能得到一年的保修服务,但由于人为不当操作所引起的损坏,不属于此保修范围。
当产品已逾保修年限发生故障时,如本公司尚有配件,则给予维修服务,但需酌收一定费用。
第一部分工作原理
1.1概括
Ntron公司的5100系列分析仪,它提供了在微小氧气测量和控制运用中的有效解决。
它是为精确测量百分比范围氧而设计的一个以微处理器为基础的仪器。
分析仪的主体是微型氧化锆传感器。
氧化锆传感器是鉴定测量的固态装置,它确保可靠性和反应性。
另外一个优势是由于它是固态装置,因此不受干燥环境影响;贮存在寒冷的温度下(或断电的冷环境情况),也不会有所损坏。
1.2特征
Model5100是为嵌板或控制台而设计的装置。
因为5100分析仪体积较小,可以与各种设备或控制面板合而为一。
(图3)
d
其它特征包括:
⏹自动量程或固定量程。
⏹RS-232通讯接口,联结到个人电脑、电路接头和打印机。
⏹两个输出:
4-20MA和0-1,0-5或0-10VDC。
⏹两个报警继电器输出,可设为上下限报警。
1.3系统组成
5100分析仪的主要组成部如下:
(图4)
1.3.1主板
5100氧气分析仪是以微处理器为基础的控制面板。
主板接收传感器信号,信号放大,处理并可提供控制和显示的功能。
1.3.2继电器板
继电器板为报警1、2和故障报警提供了干触点。
可以调整报警1、2的氧气浓度设定点。
1.3.3电源
110VAC或220VAC50/60HZ
直流电电压通入5100分析仪时,可以选择10—30VDC的电源供应。
1.3.4显示板
显示板是一个氧气浓度的数据指示。
显示也会指出错误的编码。
1.3.5控制面板
控制面板为主要的用户界面。
控制面板按键区()和LED状态的控制面板的设计是防水的。
在面板的四个角落是#8-32双头螺安置,这允许安装在控制设备或者嵌板装备上。
1.3.6传感器
CERAMATECZR-200的微型氧化锆分析仪对于测量百分含量氧气是一个多方面应用的有效的解决。
它是一个在氧化锆低电源电解质的固态设置。
不象其他固态氧化锆氧气分析仪,ZR-200在正常操作下不需要参考气体。
传感器操作电路图如下:
(图5)
氧气传感器是一种测量氧气的电化学传感器。
它直接安装在线路板上(图6)线路控制传感器激发电压和加热器电压。
操作温度,氧气是在负极电化学减少的。
在样气里的氧气浓度是由当前通过传感器电路接头S+和S-来决定的。
传感器的应用量程设计有效地确保精度的测量和反应的灵敏。
ZR-200的主要优势是不受位置的影响。
此外,传感器能在不同的环境里使用,在正常操作环境下,使用寿命为5年!
1.3.7单元组和单元组帽
该装配用作传感器的容器和样气进入分析仪传输系统。
通过传感器的限流器,样气直接从接口(1/8"NPT内螺纹)
流入,这时候,传感器就会测试流入样气的浓度。
然后,样气会通过传感器流到样气输出口(1/8"NPT内螺纹)。
传感器控制面板作为主要的装置,保留传感器,它主要是通过6个螺丝钉与单元组紧紧连在一起的。
1.3.8底板
底板是用一种特别的镀层钢板制造的。
它的设计是为了抵抗来自地方性的环境造成机械损伤的一般水平的保护。
同时,它也是ESD屏蔽设计的一个重要组成部分。
系统结构(图7)
4-20MA输出
RS232COM线
模拟输出电压
ID量程输出
继电器联结及障碍报警
两个报警继电器输出
主要电源输入
第二部分5100分析仪操作
2.1安装
2.1.1第一步分析仪的安装位置
型号5100是为安装在设备表面或在控制面板机设计的。
要为它选择一个适当的位置:
⏹便于阅读数据和显示LED状态
⏹容易进入到显示板按钮界面。
⏹在底板里有充足的地方安装电气连线
⏹分析仪不要置于水面,不利的温度或震动。
确保分析仪在空气流通的区域里安装以防止底板超过操作温度规格,不要在高温的地方安装分析仪或者传感器,不要阻塞分析仪底板的通风窗。
分析仪底板的安装要四个间隙孔,以便安装#8-32的柱头螺栓。
控制板上冲出的孔是为了可让底盘能相对于面板直接滑动。
确保在分析仪显示板的垫圈没有磨锥或者尖锐边缘在剪切块或者孔口,否则它会影响分析仪控制面板的垫圈。
控制板周围的垫圈要具有不漏水和密封的特性。
显示器本身等级类型4,防水材料。
2.1.2第二步分析仪的安装
警告:
5100氧气分析仪是一个热的微型-氧化锆氧化物的传感器。
进入传感器或控制面板之前,要使探头有足够的时间冷却,大约5分钟。
警告:
不要安装分析仪或传感器在可能接触到水或有液体元素的地方,不要让易燃物和危险物靠近分析仪。
2.1.2.1管路安装
5100氧气分析仪管路的连接在底座的传感器单元组里。
远传的传感器的连接是通过探头的样气选择的。
样气接口为1/8"NPT内螺纹。
配件是由DELRIN铝质材料制造的。
配件安装不能过紧,否则别的线会因此而脱落。
用于安装的细线要用1/4英寸的密封带包住以防止气体泄露。
在气体输入和输出中,建议使用1/4或1/8英寸的管。
为了更好的效果,样气气压为1—3PSIG在1SLPM流程速度。
超过3PSIG(等于20KPA)的大气不能进入样气接口。
为了防止气压回流,样气的排放要与大气压处相通。
2.1.2.2电气连接
为了安装和维护的方便,接线盒排列的图粘在底板上面。
请参考相关的附图,它详细地说明电力的安装和取样出口。
警告:
安装分析仪时,确保所有的电源已关。
不要把线头外露。
后备电源:
12伏直流电压在TB3提供电路接头。
12VDC电源固定连结在终端,以便主要电源VAC断开,也能继续运作。
为检测氧气浓度的当前范围,型号5100分析仪的特征0-10伏自动量程输出。
请看下面的电压量程输入:
显示量程设置
量程名称
跳线
测量量程
显示
模拟范围
电压量程输出(±0.01)
8
低自动量程
1000
0≤X≤0.99%
1.00%≤X≤9.99%
10.0%≤X≤25.0%
X.XX
X.XX
XX.X
0---1%
0---10%
0---25%
5.63VDC
6.25VDC
6.88VDC
9
高自动量程
1001
10.0≤X≤24.9%
25.0%≤X≤49.9%
50.0%≤X≤100.0%
XX.X
XX.X
XXX.X
0---25%
0---20%
0---100%
6.88VDC
7.50VDC
8.13VDC
10
自动模式
1010
0≤X≤0.99%
1.00%≤X≤9.99%
10.0%≤X≤24.9%
25.0%≤X≤49.9%
50.0%≤X≤100.0%
X.XX
X.XX
XX.X
XX.X
XXX.X
0---1%
0---10%
0---25%
0---100%
5.63VDC
6.25VDC
6.88VDC
7.50VDC
8.13VDC
1
固定量程1%
0001
0≤X≤0.99%
X.XX
0---1%
5.63VDC
2
固定量程10%
0010
1.00%≤X≤9.99%
X.XX
0---10%
6.25VDC
3
固定量程25%
0011
10.0%≤X≤24.9%
XX.X
0---25%
6.88VDC
4
固定量程50%
0100
25.0%≤X≤49.9%
XX.X
0---50%
7.50VDC
5
固定量程100%
0101
50.0%≤X≤100.0%
XXX.X
0---100%
8.13VDC
主电源输入在TB1接线盒(在后面的上面)。
报警和量程ID是在接线盒TB2可以使用的(在后面的中间)。
电池后备和量程输出在TB3可以使用的(在后面的底部)。
2.2开始
2.2.1通电前检查
⏹分析仪和传感器的安装地方是否已没有可燃物质
⏹分析仪和传感器的安装地方是否远离常出现下雨、滴水的地方。
⏹所有的线路是否正确
⏹确保气体的稳定性
⏹样气排气孔的安装是否连结
⏹样气气压是否适合
⏹操作手册是否完全读完
如果是,请开始通电。
2.2.2第三步通电
当打开相关设备电源时,5100分析仪自动进入检测模式,显示数据为“8888”,十进制。
LEDs会闪烁,大约8秒,分析仪会显示软版本号和附于设备预热。
预热时间需要210秒。
在没有读数时数据显示交替“NR”和指出预热完成之前会保持几秒。
预热之后,5100分析仪将会检测当前读数、更新数据显示和LEDS状态。
预热后可马上使用,但最好还是3分钟后再用。
这是允许传感器稳定和调整到周围的环境一旦分析仪已经稳定(3分钟)。
使用1—3PSIG样气到样气口进入分析仪。
允许阅读到稳定(大约90秒对于气体清除出去在氧气线内)后,可进入校准单元。
2.2.3第四步校准
在房间中的空气进入分析仪内后,按:
“MODE”键,按下时,显示“CAL”,绿灯(RUNLED)会闪烁;放开按钮,则显示出该氧气的浓度。
按上下键来调整数据显示,使它的氧气显示为20.9%。
然后再按“MODE”,设置报警器1和报警器2。
看第三部分的量程设置。
注:
当上下键或MODE键没有在120秒内按着停止的话,那么MODEL5100会重新开始到RUN的状态。
图11CALMODE:
请看显示板
注意:
显示面是一个超大的LEDs,有两种显示形式:
当分析仪超出正常测量范围时,显示会由明亮闪烁转为暗淡;当分析仪在测量范围内时,显示固定。
例如:
如果5100分析仪固定量程为0—10%,超出此范围时,闪烁;低于时,则固定。
这说明,测量氧气只能在0—10%范围内。
如果在120秒内,没有按“UP、DOWN或MODE”,则分析仪会回到正常运行操作形式。
2.2.4第五步报警设置
分析仪校验完成后,就可以设置报警系统了。
按“MODE”,直到出现“ALM1”为止,然后调整上下键设置,再按“MODE”键设置“ALM2”。
看第三部分的报警设置大约120秒会启动警系统
2.2.5第六步返回运行形式
报警系统设置完毕后,按“MODE”键进入“FAULT”状态,返回RUN运行模式。
大约120秒的时间,如果没有按任何键时,会返回“RUNMODEL”运行模式。
第三部分操作形式
分析仪校验完成后,分析仪就可以进入正常动作。
通电后,通过自检或预热的有6种形式:
运行,校验,报警设置,报警激活,故障和自测。
图13,在RUN状态的操作模式,按MODE开关,你会进入CAL或SETALARM状态。
CAL和ALARM1,ALARM2是连续使用。
分析仪会自动选择是否启动报警系统。
如果在2分钟内没有按任何键,5100分析仪就会自动返回RUN形式。
报警输出是“FROZEN”在校验和报警设置时。
报警条件优先进入CAL/SETALARM形式,然后返回到RUN形式。
报警输入在校正、报警设置的过程中是被“冻结”的,直到返回到RUN的模式时,报警情况才会优先进入CAL/设置报警模式
在所有固定量程里,如果测量浓度超出选择量程或显示能力,仪器会显示百分含量氧,显示会闪烁,模拟输出不会再增加。
3.1运行
正常RUN形式会显示绿色LEDs,仪表是测量样气浓度和输出显示。
注意:
超出测量量程时,显示闪烁(由亮到暗),在范围内时,显示固定。
3.2校验
校验之前后将已知浓度的样气通入分析仪,然后按MODE进入CAL状态。
需要校验的情况:
⏹更换传感器板时
⏹一个月至少有一次
⏹遇到FAULT的时候
⏹通电后(在恒温下等3-5分钟)
⏹不确定氧气浓度准确时
当空气进入分析仪后,按“MODE”键,会显示“CAL”绿灯“RUNLED”会闪烁,释放该键时,它会出现氧气的浓度;通过按上下键使显示为20.9%,如图示再按”MODE”进入报警设置。
注意:
在120秒内,没有按“UP”,“DOWN”,或“MODE”,则5100分析仪返回RUN形式。
图14
如采用标准气体通入仪表校验时,要使标准气体进入仪表的流量和压力与测量时的保持一致,这样校验的仪表精度是最好的。
请务必确定校正的气体流动到传感器直到显示稳定。
我们推荐使用压缩仪器气体作为最初的校正气体。
其它用于校正的气体可以在正常的维护期内使用。
当仪器内的气体稳定地供应给分析仪时,按“MODE”键,它会显示“CAL”,当释放该键时,它会显示出氧气的浓度;这时可以通过调上下键将其范围调到20.9%,再按“MODE”进入报警设置模式。
3.3设置或查看报警
红色LED和干燥的继电器接触面会指示出报警1和报警2。
当氧气浓度不在开始设定标准时,报警系统就会指示出来。
当警报情况处于停止的时候,警报状态将会被清除。
当在校正状态或在设置报警状态时,警报相对状态会进入“冻结”状态。
在没有按其按扭的情况下,它会在2分钟的时间(出厂默认时间)重新启动。
设置报警点:
在完成校正以后,要进行报警设置。
通过按“MODE”键直到进入显示“ALM1”。
根据要求,调节上下键,然后按“MODE”直到出现“ALM2”,根据要求,对其进行调节。
再按“MODE”直到出现“FAULT”(错误)模式。
当它探测到有错误时,就会显示出相应的提示。
再次按“MODE”返回到“RUN”(运行)状态。
在系统内装有系统休息时间设置。
在约120秒后,在没有按其它键的情况下,系统会自动进入到正常的“RUN”模式。
3.4FL-自诊断故障
当分析仪发现校验、硬件、软件可能有问题时,会显示错误。
另外,黄色LED,电继器将行运作。
电继器会在FAULT(错误)模式中激活。
当处于这种模式时,用“INC”和“DEC”键,可以浏览有可能出现的错误和故障。
没有错误则显示“FL”
用下面列表代码含义:
14探头温度的错误
13使用校验气浓度太小
12使用校验气浓度太大
11超出本地量程显示(闪烁)
10传感器被打开
8浓度读数可能不可靠
7A/D转换故障
6模拟输出范围下溢
5模拟输出范围上溢
3设备正在设置
2继电器备用状态
1探头正在预热
一旦因错误而中止,FAULTLED和继电器触点将会自动重新设定。
“FAULT”状态显示可能会在进入样气校正模式时自动清除。
如果“FAULT”状态显示没有因此而清除,那么FAULT LED和继电器己经重新连接运作。
3.5报警激活模式
报警激活形式由红色的ALM1LED或ALM2LED指示出来。
报警可被设为上限,下限,安全或不安全时报警。
第四部分模拟输出
5100分析仪提供3种模拟输出:
直流电压:
0-1,0-5或0-10VDC(跳线选择)
直流电流:
4-20MA
对于判断量程的直流电压(用于用表测量端子板下B2的13、14端)
0-1%5.63VDC
0-10%6.25VDC
0-25%6.88VDC
0-50%7.50VDC
1-100%8.13VDC
输出连接在分析仪后面底板的接线盒上。
接线盒是可移动的,易于线的安装。
安装时,要确定要连接的端口一一对应。
每个出口要连接两条线。
用标准线做成的隔离双绞线要用适用于安装的线盒。
测试氧气浓度,电压和电流的输出是直线流出,并可由分析仪读出。
氧气浓度测试时,默认的模拟输出电压是0-1VDC,见附录。
模拟电压的范围是OVDC=0%(氧气)
4-20mA的输出,是对地负极,非隔离的。
它的回路电源由分析仪提供。
这时的模拟电流是以4mA=0%(氧气)为基准跟随输入气体纯度变化的。
当分析仪使用自动模式,那么必需监控ID电压输出的范围。
这一额外的输出会分辨与测试氧气对应的电流范围。
第五部分报警输出
5100分析仪有3种报警输出:
1报警1,可设置氧气浓度上升报警,下降报警,安全时报警或不安全时报警。
(见3.3)
2报警2,可设置氧气浓度上升报警,下降报警,安全时报警或不安全时报警。
(3.3)
3错误报警,工厂出厂设置为故障时报警(见3.4)
第六部分通讯接口
5100分析仪通讯接口是用于监测分析仪输出和故障输出,标准接口为RS-232S。
6.1有3种形式通讯服务口:
1.标准入口:
ASCII连接到PC,打印机或DAQ
2.LEVER1先进入口:
允许报警、设置。
3.LEVER2先进入口:
允许通过密码进入重要的控制面
I、标准入口是能过PC机或打印机通过电脑打印机与RS232的连接使用。
PC机可得到传感器的温度、氧气浓度、传感器电压和其它参数,它还可以通过PC机还控制分析仪的电力供应。
通过通讯界面,来决定开还是关。
注意:
如果分析仪与电脑一起用,同时按下“MODE”和“LIP”保持10秒钟使分析仪进入开或关状态。
指令:
“A”返回短软件屏幕
“C”返回设置类型
“E”返回输出装置的O2百分比输出
“H”返回错误编码
“I”返回错误编码描述
“V”返回长软件屏幕
“@”返回到CERAMTACINDUSTRIAL/NEUTRONICS系列号码:
SSERFMT=0DISABLESRS232output
SSERFMT=1ENABLESRS232outputinHUMANREADABLEformat
SSERFMT=2ENABLESRS232outputinMACHINEformatW/OCHECKSUM
SSERFMT=3ENABLESRS232outputinMACHINEformatW/OCHECKSUM
SSERFMT=4ENABLESRS232outputinTABDELIMITED(EXCEL)format
通讯接口有几种BAUD的等级,工厂默认为9600BAUD。
接触面的操作,主机会把ASCII信息传给分析仪,然后等待回应。
在0.5秒钟内反馈信息。
RS232资料输出到主机需要1秒。
结束传达时,进入“SSERFMT=0”。
可使用的ASCII代码:
0没有计时输出没用
1人工人工操作输出
2机械没有校验主机自动输出
3机械有校验输出包括校验和完整的数据
4标签定界输出MSEXCEL文件格式
II、AdvancedLevel1Access是用户可使用的经PC或直接在5100分析仪的控制面板。
注意:
没有阅读附录中“服务端口:
改变出厂设置”,不要尝试用LEVER1先进入口和LEVER2先进入口。
III、Advancedlevel2access是经用户口令进入PC的。
编码的设置只能与我们工程同事一起建立。
输出连结在分析仪底板的接线盒.接线盒是可以抽取电线安装的。
要确保尾梢与分析仪底板上面的接口位置标签相配。
通过终端仿真编程器,如HYPERTERMINAL和WINDOWS95可以进入系列服务端口:
对RS-232服务口,通过WINDOWS95进入仿真器HYPERTERMINAL进入的程序:
1、从Window菜单选择“开始”
2、选择“程序”
3、选择“附件”
4、选择“HYPERTERMINAL”
5、双击HYPERTERMINAL图标
6、选择“MODE5100”
7、选择编码:
Nonerequired(没有要求)
8、选择区域编码:
Nonerequired(没有要求)
9、连结使用:
直接到SERIALCOM1或SERIALCOM2
BPS:
9600BAUD(默认值)
数据位:
8
停止位:
1
奇偶:
没有
流程板:
没有
10、选择“OK”
11、5100分析仪会自运通过ASCII编码将资料传送到终端机或打印机里。
资料形式以原厂设置的格式输出。
如果串联通讯没有在MODEL5100中建立,那么要确定PC中的串口(COM)有没有正常运作。
它可以通过RS232和跳针2&3连到PC中完成。
要完成这个测试,断开MODEL5100中的RS232电缆线,在电缆连接器的PIN2&3中插入一个跳簧或直接连到PC的串口(COM)上。
然后在键盘上输入一个字母,再按回车键。
完成这些步骤后,PC上会显示与该字母相对应的内容,出现该字母,如果没有这个回应的话,那么说明,RS232电缆线或PC的串口(COM端口)或HYPERTERMINSL建立出现了问题。
如果,该字母在PC的监视器上没有回应或MODEL5100分析仪的串口没有连接上,跳针2&3(xmtr&rcv.)可能被翻转。
那么首先要尝试翻转回RS-232
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