FAM氧操作手册.docx
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FAM氧操作手册.docx
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FAM氧操作手册
FAMOXYTRACE
溶解氧测量仪操作手册
SwanAnalyticalInstrumentsAGCH-8616Riedikon/Uster
Phone:
++4119436300/Fax:
++4119436301
质保条件
我们可以向用户保证FAMOxytrace测量仪在正常使用过程中,仪表变送器在36个月内、仪表的其他部件在12个月内,不会出现任何由劣质原料或生产工艺而引起的故障和问题。
在正常使用的前提下,仪表出现故障,可以得到免费的修理、更换部件、服务和建议,甚至可以更换产品。
所有的更换部件都可以从厂家在当地的代理商直接获得。
质保期从交货之日起。
以下不在质保范围内:
●由于非正确使用和缺乏维护、尤其是手工误操作而导致的损坏。
●由于事故、浸入水中或淋水、触电、化学药品、灰尘、过热等原因而导致的损坏。
●由误操作、堵塞、非授权修理或修改而引起的故障。
●由于正常磨损而引起的故障。
●严禁非正常操作,所有操作过程均按操作手册进行。
任何由于运输合同、质保条件或其他商务问题而引起的争议,可以通过法庭解决。
目录
绪论与警告
1概述1
1.1操作原理1
1.2显示值2
1.3系统描述3
2安装4
2.1仪器的安装5
2.2接线图6
2.3电气连接7
2.4与其它仪器的连接10
3操作11
3.1显示和按键11
3.2校准12
3.3设置报警值和极限值14
3.4编程和密码15
4编程16
5错误信息27
5.1报警27
5.2系统故障27
5.3操作错误27
6非连续测量28
7维护28
8更换保险管30
附录:
维护规程31
初次启动步骤32
绪论:
FAM系列仪器采用了最先进的技术,操作十分简便。
本手册提供了大量信息即使经验不多的用户也能方便地掌握仪器的操作。
操作时你只需参考手册提供的一张速查表即可。
FAM系列仪器是一个完整的系统,传感器SwansensorOXYTRACESC、流通池B-Flow、变送器FAMOxytrace均装在一个盘上。
警告
仪表符合DIN57411part1/VDE041part1、“电子测量仪保护措施”,并且在离厂前经测试无故障。
为了保持这种无故障状态并为保证无操作错误,用户必须重视所有的警告并且严
格按照《指导手册》操作。
外部或内部保护地线的断裂或松弛,可能会导致危险,严禁不接地。
当需要进行电气检修时必需在未通电状态下。
打开仪表或移动其部件时须小心,
连接应紧固。
检修须由指定人员进行。
若仪表不能正常运行,就必须切断所有电源,并停止操作。
如有下述情况发生,不能进行安全操作:
-在运输或安装过程中明显损坏。
-仪表不工作。
-在不良环境下储存期过长
仪表附件的任何连接都必须按照IEC950/EN60950,UL1950或UL478标准。
该仪表的所有管线连接必须使用不锈钢管。
1.概述
氧在地壳中的含量是49%,它是活泼元素,所以很容易与其它元素形成化合物,如SiO2,H2O和Fe2O3。
腐蚀是氧与金属形成化合物的过程。
所形成的化合物与金属相比较有完全不同的物理性质和化学性质。
而且水对形成金属化合物的反应速度有很大影响。
一旦在金属表面有金属氧化物生成,则形成了一个新的腐蚀点,金属腐蚀反应将加速进行。
为了防止蒸气设备由于腐蚀和再腐蚀而造成的损坏,厂家建议监测水中的溶解氧并保持在较低水平。
SWAN公司的FAMOXYTRACE分析仪,是为电厂蒸气或循环水中氧的连续测量而设计,它能应用于包括电厂、工业蒸气发生器等许多系统中。
溶解氧测量仪主要适应于:
省煤器入口,除氧器出口,凝结水,锅炉供给水和补给水。
该分析仪的氧测量精度为0.1ppb,量程是0-20,000ppb或0-200%饱和度。
仪器自动选择合适的量程。
对于ppb级的检测,每月的空气校准即可满足其精度要求。
1.1操作原理
氧的测量是基于金阴极和银阳极的Clark电极,PTFE气体渗透膜阻止电极与样水直接接触。
常温下,氧的渗透率与经过膜的氧浓度梯度成正比。
渗进电解质溶液的氧气,在金阴极被氧化成OH-,在银阳极上Ag+被还原。
电极反应如下:
O2+2H20+4e----->4OH-金阴极
4Ag---->4Ag++4e-银阳极
电子转移的动力是电极对之间的电势差,该电势差由电子放大器提供。
通过流通池的电流取决于阴极上减少的氧量,并且与样水中氧的浓度成正比。
然而氧的渗透率受温度的影响,电极填充溶液和膜材料的正确选择可以对温度进行补偿。
样水温度被在金电极里的热敏电阻连续测量。
为了使ppb或ppm变成100%饱和度(空气校准时的常用单位),需要进一步补偿:
水中的氧溶解度ppm(毫克/升)取决于水温(请看下一章)和氧分压(请看下一章)。
温水溶解的氧比冷水更少,样水的温度和氧分压的对应关系基于WINKLER滴定法,被广泛接受的是美国公众卫生联合会的:
水和废水的标准检验方法(BENSON和KRAUSE)和DIN38408第22部分(WAGENER)。
FAMOXYTRACE的微处理器将会在给定温度下计算出正确的氧浓度。
要注意在给定温度下,被水饱和的空气中氧的分压与被空气饱和的水中氧的分压是一样的,都为100%饱和度。
空气饱和的水中氧的分压取决于大气压、温度和样水的盐浓度。
考虑到干燥空气含有20.9%(体积比)的氧,干燥空气的氧分压(pO2)为:
pO2=760×0.209=159mmHg或
pO2=1013×0.209=211.7毫巴
海拔高度影响气压,从而也相应影响氧的分压(请看表1,附录1)。
在最初设置时,应输入仪表的海拔高度。
天气变化对气压的影响相对于海拔高度的影响来说很小,可以忽略。
随着样水温度的升高,水蒸气的分压(pH2O)增加而其他气体的分压降低(请看表2,附录1)。
例如,在20℃和760mmHg下,水饱和的空气中氧分压为:
pO2=(760-17.5)×0.209=155mmHg
式中17.5mmHg是20℃时水蒸气的分压。
表2中的数据只适用于纯水,这是因为水中氧的溶解度随盐含量(盐浓度)的增加而减少。
可以看到,在两次测量中,氧分压由于水蒸气压力的影响从159mmHg降到155mmHg。
1.2显示值
溶解氧浓度正常显示为ppb或ppm。
测量范围自动转换。
1.3系统描述
FAM系列仪器是一个完整的系统,传感器SwansensorOXYTRACESC、流通室B-Flow,变送器FAMOxytrace均装在一个盘上。
1.3.1在线操作:
样水从进样口进入系统,并以高流速到达OXYTRACE电极,以保证响应。
最后,样水流进排水管,要注意保持排水管的常压!
1.3.2空气校准
空气校准必需手工进行。
把样水关掉,取出OXYTRACE电极,把它暴露在空气中,直至达到稳定的%饱和度。
请参考前面的饱和度和ppb浓度的关系说明。
在线读数:
O2(%饱和度)=电流/斜率
校准:
斜率=(100饱和度下的电流)/100%饱和度
O2(ppb)=校正因子×O2(%饱和度)
电流
0试样100%饱和度O2(%饱和度)
(大气)
2.安装
请根据下表比较一下你所订的仪器与之是否一致。
订货配置FAMOxytrace(变送器)
121
-
5
0
0
电源:
230VAC,50/601|
115VAC,50/60Hz2|
24VAC,50/60Hz3|
24VDC,直流(隔离)4|
200VAC,50/60Hz5|
100VAC,50/60Hz---------------------------------6|
|
接口:
没用0
RS485(PROFIBUSDP符合DIN19245/SWANBUS)-------2
订货号传感器及附件
87-212052溶解氧传感器OXYTUACESC,带5米电缆,包括备用膜和电解液。
87-212072溶解氧传感器OXYTUACESC,带15米电缆,包括备用膜和电解液。
87-219010传感器OXYTRACESC备件。
83-228326氧表流通池B-flowL,用不锈钢(SS316L)材料制成,带两个1/4"Swagelok接口。
订货配置FAMOxytrace(整套仪器)
125
-
1
0
电源:
230VAC,50/601||
115VAC,50/60Hz2||
24VAC,50/60Hz3||
24VDC,直流(隔离)4||
200VAC,50/60Hz5||
100VAC,50/60Hz---------------------------------6||
||
接口:
没用0|
RS485(PROFIBUSDP符合DIN19245/SWANBUS)-------2|
|
管路连接:
两个1/4"Swagelok连接件1
1/4"Swagelok和1/4"快速接口2
两个1/4"快速接口------------------------------------------3
订货号传感器及附件
87-212012溶解氧传感器OXYTUACESC,带1米电缆,包括备用膜和电解液。
87-219010传感器OXYTRACESC备件。
83-300020便携式成套件。
2.1仪器的安装
仪器应安装在有保护顶的地方,避免阳光直射和雨雪侵扰。
选择有保护的安装位置。
如果机箱温度太高或太低,将产生报警。
将仪表安装在所选位置。
警告:
流通室样水必须常压排放!
2.2接线图
电源:
24,115,200,230,100VAC(±15%)/50...60Hz或直流24VDC(隔离的,±20%)功耗:
最大7VA
报警继电器:
干接点在失电和故障时闭合,最大负载:
1A/250VAC
信号输出:
电流:
0/4-20mA隔离信号,最大负载:
510Ω
极限接点1和2:
两个干接点,最大负载:
1A/250VAC
氧探头输入:
电流输入信号与传感器隔离
保持输入:
干接点输入,保持信号输出不变。
流量传感器:
干接点输入:
无流量时闭合。
流量开关不在供货中(可选)。
RS485接口:
最多可连32台仪器。
2.3.电气连接
仪表外壳上的插孔,可用作电源线和信号线的出口。
线路的接头(1mm2)接到螺丝式端子排上。
2.3.1电源
电源地线一定要接在仪表内左下角接地螺丝上,此螺丝已通过端子2与地线连接。
2.3.2报警继电器
当系统发生错误时(如:
掉电、传感器故障等),继电器接点闭合。
显示屏的左上角指示报警灯闪亮(见第4章错误信息)。
最大容量:
1A/250VAC
2.3.3信号输出
两路电流输出能用作测量值输出或控制信号输出,
如果用记录仪输出传感器信号:
记录测量数据,测量范围可通过键盘设置。
记录器的公共地线连接到端子16,编程见P1和P2。
最大负载:
510Ω
如果用连续控制输出功能:
控制功能存在两个控制方向,如果使用向下控制,需将激励器与信号输出1连接(端子14和16)。
应注意极性,编程见P1。
最大负载:
510Ω
如果使用向上控制,需将激励器与信号输出2连接9端子15和16)。
应注意极性,编程见P2。
最大负载:
510Ω
2.3.4接点1和2
最大负载:
1A/250VAC
定时器:
两个接点均有此功能
温度报警:
接点分配如下,
●接点1(端子8,9):
温度高报警
●接点2(端子6,7):
温度低报警
极限开关:
接点分配如下,
●接点1(端子8,9):
高值限位
●接点2(端子6,7):
低值限位
每个限位均可自由选择
功能:
当测量值高于高值限位时,接点闭合
当测量值低于低值限位时,接点闭合
控制器:
可连接1或2只计量泵、电磁阀、蠕动泵或1只电动阀,激励器可通过键盘
编程设置。
控制计量泵、电磁阀及蠕动泵:
注意控制方向:
●当测量值高于设置点(L1,高限),接点1(8,9)将闭合:
向下控制,编程P3。
●当测量值低于设置点(L2,低限),接点2(6,7)将闭合:
向上控制,编程P4。
最大负载:
1A/250VAC
连接电动阀:
无控制方向:
●接点1(8,9):
闭合电动阀
●接点2(6,7):
断开电动阀
向上控制编程见P4,向下控制编程见P3。
最大负载:
1A/250VAC
2.3.5接口
RS485:
如果几台仪器需要联网或以PROFIBUSDP方式连接时,请查阅接口手册(FAM
系列网络开关见第页),编程见P6。
2.3.6保持接点
如果接点闭合,输出信号将保持(停止在最后一次有效测量值),显示屏上出现HOLD。
2.3.7流量
一个开关量接点将连到12和13,以检测样水流量,当无样水时接点闭合。
2.3.8安装传感器
传感器出厂时已安装好压力补偿膜。
填充电解液方法如下:
警告:
电解液是碱性的和腐蚀性的。
它含有<1%氢氧化钾。
-不要吸入,在操作时戴上保护眼镜和手套,避免衣服接触。
-万一溅入眼睛,立即用清水冲洗并立即去医院,向医生出示此溶液的标签或者
此操作手册。
-短时间的皮肤接触是无害的。
但还需大量清水冲洗。
电极:
1.电极电缆
2.电极本体
3.注液孔螺丝
5.压力补偿O型圈
6.压力补偿膜
7.垫圈
8.压力补偿螺丝
9.银阳极
10.金阴极
11.预制在PTFE环上的PTFE渗氧膜
12.电极端盖
1.拧开注液孔螺丝,打开电极端盖
2.将一个新膜放置在电极端盖内,环的一侧(白色边缘)向下,对着样水;膜的一侧(棕色或有黑点标记)向上对着金电极。
3.垂直握着电极,使金阴极向上,金阴极应无灰尘或污物,如有必要可用软纸巾擦净。
4.在金阴极表面滴一至两滴电解液。
5.旋转电极使金阴极向下,金电极上的电解液旋而未滴。
6.将端盖拧上。
7.稍微拧松一下端盖后再拧紧,重复此步骤两遍,使膜和金阴极之间形成电解液的虹吸层,这会使电极测量时响应更快。
8.将电解液瓶尖端处插入注液孔但不要完全堵住,挤压电解液瓶使溶液慢慢注入并溢流。
随时倾斜并轻拍电极,并用拇指按住注液孔,象甩温度计一样甩电极。
9.再次向孔内缓慢注入电解液,直至溢出,用这种方法可排出所有气泡。
10.缓慢拧上注液孔螺丝,让过量的电解液溢出,但不要拧得过紧,致使电解液压力过大。
11.彻底清洁探头并用软纸巾擦干渗氧膜。
12.按顺序将安装件套入电极。
首先是白色固定套,塑料圈,最后是密封圈,并使密封圈置于注液孔和压力补偿孔中间。
电极连接:
电缆颜色绿棕黑白
端子序号22212019
连接仪器电源。
将探头置于空气中,对仪器编程。
在完成编程后进行校准,然后将电极插入流通室底,拧紧白色固定套。
2.4与其它仪器的连接
你可通过在BUS系统中的RS485与其它仪器连接,在仪器串两端的端电阻开关均应置“ON”。
开关位于FAM变送器内小接口卡上,(只有订此卡才有)。
缺省设为OFF。
你只需改变一下设置即可。
●仪器断电
●打开仪器
●在机壳内右上角接口卡上有一黑色开关。
●设置开关在“ON”位置(下推)。
●重装上仪器。
●再接通电源。
3.操作
3.1显示和按键
显示:
键的功能
功能键:
当按F键时,三种显示符顺序在付显示区显示出来。
F
CAL:
校准
SET:
报警值和设置点
PGR:
编程
不显示以上:
测量状态
箭头键:
测量方式:
每按一次按键,显示分别由ppb到ppm到%饱和度,如果有报警,还可以切换到报警错误代码。
CAL,SET,PGR状态:
选择编程点后,改变参数数值。
测量状态:
按向下箭头键,可显示硬件版本。
ENTER
测量状态:
确认报警及错误信息
CAL,SET,PGR状态:
选择不同状态,选择编程点,确认进入设置。
ESCAPE
跳出编程模式,返回测量状态。
3.2校准
校准模式显示如下:
F
按F键直至出现CAL(如上图)。
按ENTER键后,显示数值及%饱和度开始闪烁,如果已经设置了保持功能,则将显示“HOLD”。
如果仪器在运行中,用调节阀关闭样水。
为将电极从流通室中取出,先按逆时针方向打开白色固定套,并完全拧松,然后打开样水阀,流进少量样水,使紧固的密封圈松动,此时电极很容易从流通室中拔出,注意不要用力拔电极。
图A图B
注意:
让流通池中保存一定的样水(如图A)。
擦干电极和透氧膜,电极顶盖斜靠在流通室放置密封圈的边缘处(如图B),不要让电极和透氧膜接触到样水。
由于流通池中存有样水,使得电极的透氧膜所处的空气被水蒸汽饱和。
在此种状态下将会产生最精确的校准结果。
注意:
电极前端不要接触到水面!
校准自动进行,一旦读数稳定,微处理器将自动存储校准数据。
校准时间很大程度上取决于样水和空气的温度差别与样水中和空气中氧含量的差别。
它需要15~20分钟。
对新电解液同样如此。
当闪烁停止时,校准完成。
仪表自动返回测量模式。
在重新安装电极前,应确保密封圈置于注液孔和压力补偿孔之间。
将电极插入流通室底,拧紧白固定套。
重复开关样水,排除气泡。
在校准延时功能下(P0.1),信号输出始终保持为最后一个测量值,报警和极限值不输出。
如设置校准延时,屏幕显示HOLD。
如果延时设置为0,输出将跟踪测量值。
报警和极限值只在校准时不输出。
可用ENTER键确认新数值,或用ESCAPE键退出这一功能项的设置。
在前20秒后,校准值可用手动按ENTER使仪器接受,也可通过ESCAPE键中断。
如果手动接受校准值太早,校准很可能不准确。
每月对校准作一次检验。
将探头拔出,清洁并擦干渗氧膜。
显示%SAT并检查校准值。
在校准期间空气压力自动补偿,因此,海拔高度和大气压变化的影响就被消除了。
3.3设置报警值和极限值
在SET模式下的显示如下:
(举例)
F
按此键直到SET显示。
按ENTER键,进入此模式,A1,A2,L1,L2在显示屏上顺序出现,编程值出现在主显示区上。
选择A1,A2,L1或L2,
改变编程值:
按ENTER键,进入此模式,A1,A2,L1,L2在显示屏上顺序出现,编程值出现在主显示区上。
按ENTER键,编程值闪烁。
用箭头改变A1,A2,L1、L2数值
可用ENTER键确认新数值,或用ESCAPE键退出这一功能项的设置。
.
用箭头选择其它程序或
按ESCAPE键跳出编程模式.
报警值
副显示
有效值
缺省值
注解
A1报警高值
A2...20.00ppm
20.00
A2报警低值
0......A1(ppb)
0
极限值
副显示
有效值
缺省值
注解
L1设定高限
L2.....20.00ppm
20.00
极限高值编程在P3和P4
L2设定低限
0.......L1(ppb)
0
极限低值编程在P3和P4
3.4编程和密码
编程
显示编程模式(举例)
F
按此键直到显示。
PGR
按ENTER键,进入编程模式,编程序号出现在副显示,编程值出现在主显示区。
依次选择编程序号,
F
按F键十进位选择编程序号。
按ENTER键,编程值闪烁。
用箭头改变数值
用ENTER键确认或用ESCAPE跳出。
选择其它编程序号或用ESCAPE跳出。
所有编程序号都可以显示出来。
但只有拥有编程功能的,可以显示编程值。
如果没有编程功能,在主显示区出现4条水平线段。
密码
在密码模式下显示(举例)
可选择不同的密码保护CAL,SET和PGR。
如果密码被设置为0(P7.0,P7.1)。
则密码保护不起作用,密码为2位数字码。
F
按F键选择CAL、SET或PGR
按ENTER键,密码要求(Cod在副显示),0在主显示上闪烁
输入密码
按ENTER键确认
4.编程
P0测量
编程号
有效值
出厂值
注释
P0.0
过滤时间常数
4…....300秒
10
时间常数可抑制信号输入
P0.1
CAL延时
0.……6000秒
60
在校准时间和延时时间内输出不变,如果延时时间设为0,校准后输出即恢复。
在校准期间报警和极限不输出。
P0.2
O2偏置
0…....3ppb
0.5
手动设定
测量值信号输出:
如果测量值用于信号输出,范围可选为线性或双线性。
下面给出了这两种图形。
──在程序P1.2中选择低限
──在程序P1.3中选择高限
──在程序P1.4中选择拐点
例如:
mA
20
P1.2:
0
P1.3:
70
P1.4:
10bilinear
linearP1.2:
0
P1.3:
70
P1.4:
70
0-20mA:
10
4-20mA:
12
010203040506070ppb
双线性:
依赖于拐点的设置,范围起止点的选择以最大分辨率显示。
信号输出1和2
信号输出程序设计综述:
P1:
信号1输出
P1.0=0不选用P1.0=1线性输出P1.0=5向下调节
P1.0=2对数输出置位点L.1
P1.0=3温度输出(程序在SET中)
P1.0=4饱合度输出
P1.1=0电流输出0-20mA
P1.1=0电流输出0-20mAP1.1=1电流输出4-20mA
P1.1=1电流输出4-20mA
P2.2=---
P1.2=低限(测量值/℃/%)P2.3=---
P1.3=高限(测量值/℃/%)
P1.4=拐点(测量值/℃/%)P1.4=p-band(测量值)
P1.5=重置时间单位秒
P1.6=偏差单位秒
P1.7=
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- FAM 操作手册