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42c中文说明书
42CNO-NO2-NOx分析仪
使用手册
热电(上海)科技仪器有限公司
第一章简介
工作原理
42C分析仪是一种化学发光法NOx分析仪,原理是基于一氧化氮(NO)与臭氧(O3)的化学发光反应产生激发态的NO2分子,当激发态的NO2分子返回基态时发出一定能量的光,所发出光的强度于NO的浓度呈线性关系,42C分析仪就是利用检测光强来进行NO的检测,其化学反应式如下:
NO+O3 ──NO2+O2+h
仪器在进行二氧化氮(NO2)的检测时必须先将NO2转换成NO,然后再通过化学发光反应进行检测。
NO2是通过钼转换器完成NO2到NO的转换.其转换器的加热温度约为325℃。
如图1-1所示,样品气通过标有SAMPLE的进气口被抽入42C分析仪,然后样气经颗粒物过滤器过滤,到达一电磁阀,由该电磁阀选择样气的路径是直接到达反应室(测NO方式),还是先经过NO2到NO转换器后再进入反应室(测NOX方式)。
在反应室前装有限流毛细管和流量传感器,以控制和测量样气的流量.
干燥空气通过DRYAIR进气口进入42C分析仪。
经过流量传感器后,干燥空气通过放电式臭氧发生器。
臭氧发生器产生进行化学萤光反应时所需要的高浓度臭氧。
臭氧与样气中的NO进行反应生成激发态的NO2分子,然后由光电倍增管检测NO2返回基态时发出的萤光。
仪器计算在NO和NOX方式下所检测的NO和NOX浓度,并将计算结果存入存储器,同时利用两个浓度的差值计算出NO2浓度。
42C仪器不仅可在前面板上显示NO、NO2和NOX浓度值,同时可将这些值输出到仪器的模拟输出端。
第二章仪器安装
安装步骤:
1,把采样管连接到仪器后面板的SAMPLE采样口(见Figure2-1)。
安装前要确认采样管中没有脏的、潮湿的和有干扰的物质。
采样管应使用材料为FEPTeflon、316不锈钢的,外径为1/4”,内径不小于1/8”,长度小于10英尺的管子。
注意:
要保证送入仪器的气体的压力和环境气压相同。
有必要时可加装如Figure2-2所示的旁路排气装置。
2,连接空气干燥器到DRYAIR进气口。
3,从EXHAUST排气口把排气管连接到合适的排放口或臭氧去除器。
排气管应用外径为1/4”,内径不小于1/8”,长度小于10英尺的管子。
注意:
仪器排气中含有一定浓度的臭氧和氮氧化物。
4,在仪器后面板的颗粒物过滤器内装上过滤膜。
(2-5micron)
5,给仪器接上合适的电源。
开机
1,打开电源。
2,让仪器预热并稳定90分钟。
注意:
在仪器校准以前,最好是打开仪器的臭氧发生器并让仪器经过一夜的运行。
3,设置仪器的参数。
4,在仪器进行实际监测以前,对仪器进行一次校准。
第三章操作
本章介绍前面板的屏幕显示、前面板上的按键及菜单驱动软件
显示屏
屏幕显示为4行,每行20个字符,可显示样气的浓度、仪器的参数、仪器的控制及帮助信息。
有时菜单所包括的内容较多,屏幕不能同时显示菜单的全部内容。
这时,可用和键来移动光标,这样即可观察菜单的每一项。
按键
RUN键
RUN键如图Figure3-1所示,用于显示运行屏幕。
运行屏幕通常来说就是显示NO、NO2和NOX的浓度。
此外,RUN键还用于控制附加零跨电磁阀的切换。
MENU键
MENU键用于显示主菜单,当按此键时,如果仪器不是正处于显示运行屏幕,则按此键显示最靠近的菜单,要了解更多的有关主菜单的情况,请阅读在此之后的有关“主菜单”的章节。
ENTER键
ENT键用于选择菜单项、完成一项输入或是触发ON/OFF功能。
HELP键
HELP键为帮助说明键,即提供正在显示内容以外的信息。
按HELP键会显示有关当前屏幕或菜单的简单说明。
帮助信息用底部的字符行显示,因此很容易同操作屏幕区分开。
如果想退出帮助屏,则可按MENU键以返回原先屏幕或按RUN键以返回到运行屏幕。
键
这四个箭头键(和)用于向上、下、左和右移动光标。
软件简介
42C仪器的菜单驱动软件流程图如图3-2所示。
流程图的最上边为开机和自测试屏幕,仪器每次开机时都显示这两屏幕内容,在预热阶段或是做自检过程中,也显示这些内容(可按RUN键或MENU键跳过这些屏幕显示)。
预热过程结束后,仪器自动显示运行屏幕。
运行屏幕即为正常的操作屏幕,通常显示NO、NO2和NOX的浓度。
在显示运行屏幕时,若按MENU键即显示主菜单。
主菜单由子菜单的列单构成,每个子菜单中则包括仪器相应的参数及功能。
本章将对每个子菜单及其屏幕显示做详细介绍。
开机屏幕
每次在42C仪器开机时,即显示开机屏幕,如下图所示:
THERMOENVIRONMENTAL
INSTRUMENTS
MODEL42C
开机屏幕
自测试屏幕
自测试屏幕,如下图所示,在仪器内部元件预热过程中或是在仪器进行故障诊断时显示。
按RUN键或MENU键可跳过此屏幕显示。
MODEL42C
SELFTEST
12/05/9411:
30
自测试屏幕
运行屏幕
标准的运行屏幕如下图所示,显示NO、NO2和NOX的浓度。
此外,它还显示选件遥控接口板和选件零/跨及采样电磁阀的状态。
NOPPB62.7
NO2PPB25.5
NOXPPB88.2
10:
25
运行屏幕
主菜单
主菜单包含数个子菜单,如下图所示。
根据不同的功能,仪器的参数和特性被划分到个子菜单中。
用和键可将光标移到各子菜单名上。
当从运行屏直接进入主菜单时,可用键跳过最近显示的子菜单屏。
用ENTER键来选择一个子菜单。
MAINMENU10:
25
>RANGE量程
AVERAGINGTIME平均时间
CALIBRATIONFACTORS校准因数
CALIBRATION校准
INSTRUMENTCONTROLS仪器控制
DIAGNOSTICS诊断
ALARM报警
主菜单.
量程菜单:
量程菜单包括气体浓度单位,NO-NO2-NOX量程和用户定义量程等项内容。
在显示屏幕的右上角,显示Single、dual或auto等字样。
以指示仪器当前所处的方式。
量程菜单在双量程(dual)和自动量程(autorange)方式时,所显示的内容相同,只是在右上角所显示的字样分dual(双量程)和auto(自动量程)不同而已。
请详见下面章节有关单量程、双量程和自动量程方式的内容。
若要显示量程菜单:
♦从主菜单中选Range
量程菜单的应用:
♦按和键,把光标>移到所需要的项目名称上。
♦按ENTER键,以确认选项。
♦按MENU键,可返回主菜单。
♦按RUN键,可返回运行屏幕。
RANGE:
SINGLE
>GASUNITSPPB
NORANGE50
NO2RANGE50
NOXRANGE50
SETCUSTOMRANGES
RANGE:
DUAL
>GAS;UNITSPPB
NOHIRANGE100
NOLORANGE50
NO2HIRANGE100
NO2LORANGE50
NOXHIRANGE100
NOXLORANGE50
SETCUSTOMRANGES.
量程菜单
单量程方式
在单量程方式中,NO、NO2和NOX通道各有一个量程,一个平均时间和一个跨度系数。
在仪器的后面板上,三个模拟输出端的排列方式如图3-3所示。
若要启用单量程方式,应将内部选择开关4和5置OFF(见图3-7)
双量程方式
在双量程方式中,有两个相互独立的NO模拟输出和两个相互独立的NOX模拟输出。
而NO2通道则没有模拟输出。
然而在显示屏幕上可以显示NO2的读数。
在双量程方式中,仪器后面板上的模拟输出端子排列如图3-4所示。
NO通道有两个量程,即高量程和低量程的NO,相对应的分别有高量程和低量程的NO两个模拟输出。
NOX通道也是如此。
这就使同一个样气浓度的读数可以同时有两个不同范围的模拟输出,例如:
将低NO模拟输出的浓度范围设成0到50ppb;而将高NO的模拟输出浓度范围设成0到100ppb。
也可将高低两个量程设置成相等。
以提供两个相同的输出。
每个通道除有两个量程范围的输出外,还有两个跨度系数,所以每个量程可单独进行校准。
这对于两个量程范围相差比较远的情况下是很有必要的。
如低量程NO的浓度范围为0-50ppb,而高量程NO的量程范围为0-100,000ppb。
在这种情况下,就有必要设置两个模拟输出范围。
若要启用双量程方式,应将选择开关4置ON(见图3-7)。
自动量程方式
自动量程方式可由用户在量程菜单中自行定义高、低量程,仪器根据浓度的高低和高、低量程所代表的浓度范围自动进行NO和NOX模拟输出高低范围之间的切换。
NO和NOX的模拟输出各自有一个相应的状态输出,见图3-5,状态输出用于指示仪器当前的模拟输出是处在高量程范围还是低量程范围。
例如:
假定NO低量程定义在0–50ppb,高量程定义在0–100ppb(见图3-6)。
当仪器测量浓度低于50ppb时,NO的模拟输出用低量程,如图所示。
当采样浓度高于50ppb时,NO模拟输出用高量程NO的状态输出指示着哪个量程正在被仪器所用,用低量程输出时,NO的状态输出为0V。
用NO的高量程时,NO的状态输出为满度输出幅度的50%。
当仪器处在高量程档时,NO浓度必须降到低量程档的85%时,仪器才能转入低量程档。
此外,仪器有两个跨度系数,因此每个量程可分别进行校准。
这对于处理两个量程相差很远的情况时就显得很有必要了。
如:
NO的低量程范围为50ppb。
而高量程范围可达1000ppb,这种情况就需对高、低量程分别进行校准。
使用自动量程方式时,应将选择开关4和5置ON。
请参见本章节的后面部分了解更多有关内部选择开关的内容。
气体浓度单位
气体浓度单位屏幕,如下图所示,定义如何表示NO、NO2和NOX的浓度,气体浓度单位有百万分之一(ppm)、十亿分之一(ppb)、微克立方米(g/m3)及毫克每立方米(mg/m3)等4种。
当浓度的单位从ppb或ppm切换到g/m3或mg/m3时,NO、NO2和NOX的量程自动切换到最高量程上。
例如:
仪器浓度单位从mg/m3切换到ppm时,所有的量程都自动置于20ppm档。
气体浓度单位屏幕的第一行显示当前气体单位,第二行显示所选择的气体浓度单位。
显示气体浓度单位屏幕的步骤:
♦从主菜单选量程菜单(Range)
♦从量程菜单选气体单位(GasUnits)
气体浓度单位屏幕的使用:
♦用和键选择气体浓度单位。
♦按ENTER键以确认选择。
♦按MENU键以返回量程菜单。
♦按RUN键可返回运行屏幕。
GASUNITSPPB
SETTOPPM?
SELECT
气体单位屏幕
NO、NO2和NOX的量程
NO、NO2和NOX的量程决定仪器的模拟输出的浓度范围。
例如0-50ppb的NO2量程是指仪器的模拟输出的范围为0到50ppb。
显示屏幕上第二行显示NO、NO2和NOX的当前量程。
第三行用来显示要变换的量程。
单量程、双量程和自动量程画面如下所示。
两幅画面的区别是右边的画面的第一行显示中有Hi或LO字头,以指示仪器当前显示的是哪个量程。
请详细阅读有关“单量程”、“双量程”和“自动量程”的有关章节。
表3-1列出了可选用的量程范围。
若要显示NO、NO2和NOX的量程,可按下列步骤进行。
♦在主菜单中选量程(Range)
♦在量程菜单中选NO、NO2和NOX的量程。
NO、NO2或NOX量程的使用:
♦用和键选择量程。
♦用ENTER键确认所选量程。
♦用MENU键返回量程菜单。
♦用RUN键返回运行屏。
RANGE:
NOPPB50.0
SETTO100.0?
SELECT
RANGE:
LONOPPB50.0
SETTO100.0?
SELECT
单、双自动方式的量程屏
ppb
ppm
g/m3
mg/m3
50
0.05
100
0.1
100
0.10
200
0.2
200
0.20
500
0.5
500
0.50
1,000
1.0
1,000
1.00
2,000
2.0
2,000
2.00
5,000
5.0
5,000
5.00
10,000
10.0
10,000
10.00
20,000
20.0
20,000
20.00
30,000
30.0
C1
C1
C1
C1
C2
C2
C2
C2
C3
C3
C3
C3
表3-1操作量程
C1、C2和C3为用户量程。
用户量程菜单
用户量程菜单,如下图所示,列出3个用户量程(C1、C2和C3)。
用户量程即为用户自定义的量程。
在ppb(ppm)方式中,介于50ppb(0.05ppm)和20,000ppb(20ppm)之间的任何值都可做为定义量程的界值,在g/m3(mg/m3)方式中,任何介于100g/m3(0.1mg/m3)和30,000g/m3(30mg/m3)之间的值也可被用来作为定义量程的界值。
若要显示用户量程屏,可按下列步骤进行。
♦在主菜单中选量程项(Range)
♦在量程菜单中选设置用户菜单(SetCustomsRanges)
用户量程菜单的使用:
♦用和键使光标>上下移动。
♦用ENTER键定义用户所选择的量程。
♦按MENU键以返回量程菜单。
♦按RUN键以返回运行屏幕。
SETCUSTOMRANGES:
C1PPB55.6
C2PPB75.0
C3PPB125.0
设置用户量程菜单
用户量程屏幕
用户量程屏幕,如下图所示,用于定义用户量程。
第一行显示当前用户量程,第二行显示要设置的量程。
为了能使用用户量程的满量程,则应在NO、NO2和NOX量程屏幕中选择用户量程(C1、C2或C3)。
详细步骤请参见“NO、NO2和NOX量程”章节。
显示用户量程屏幕的方法:
♦在主菜单中选量程项(Range)。
♦在量程菜单中选设置用户量程项(SetCustomRanges)。
♦在设置用户量程菜单中选择C1、C2或C3。
用户量程屏幕的使用:
♦用和键增加或减小每位数字。
♦用和间键左右移动光标。
♦按ENTER键以确认所选的用户量程值。
♦按MENU键返回设置用户量程菜单。
♦按RUN键返回运行屏幕。
C1PPB00055.6
SETTO00055.7?
INCDECCURSOR
设置用户量程1屏幕
平均时间
平均时间是指在做NO、NO2和NOX测量时定义的一个时间周期。
(10到300秒)。
仪器根据这段时间里的读数来计算NO、NO2和NOX的平均浓度。
前面板上的显示以及模拟输出随着所计算的平均值每10秒钟更新一次。
也就是说仪器输出的每次变化都显示的是在此之前10秒内读取数据的平均值,而300秒的平均时间是指仪器在每10秒钟的数据更新时显示和输出的是在此之前300秒内的数据平均值。
因此,平均时间越短,前面板上的显示和模拟输出对浓度变化的反应速度越快。
而平均时间取得越长,则输出数据的变化越平滑
在单量程和自动量程方式下的平均时间屏幕如下图所示,而在双量程方式中,在平均时间屏幕前还有一平均时间菜单,之所以有这个菜单是因为在双量程方式中有两个平均时间(高和低)。
在单、双和自动量程三种方式中,其平均时间屏的功能都是一样的,可供选择的平均时间有10,20,30,60,90,120,180,240和300秒等几种,在手动方式中还可以选择其他的平均时间值。
详细细节可参见本章后面的“自动手动方式”内容。
若要显示平均时间菜单平均时间屏幕:
♦在主菜单中选平均时间项(AveragingTime)
平均时间屏幕的应用:
♦用和键选择平均时间。
♦按ENTER键确认所选的平均时间值。
♦按MENU键以返回主菜单。
♦按RUN键以返回运行屏幕。
AVGTIME10SEC
SETTO10SEC
SELECT
平均时间屏幕
校准系数菜单
校准系数是在自动和手动校准过程中确定的。
它被用来修正NO、NO2和NOX浓度的读数。
如下图所示,校准系数菜单显示校准系数值。
通常仪器用校准菜单自动做校准,当然,也可以用该菜单做手动校准。
有关手动校准的内容在后面的“NO和NOX背景值”和“NO、NO2及NOX跨度系数”的章节中介绍。
显示校准系数菜单的方法:
♦在主菜单中选校准系数(CalibrationFactors)
校准系数菜单的应用:
♦用和键上下移动光标。
♦按MENU键返回主菜单。
♦按RUN键返回运行屏幕。
CALIBRATONFACTORS
NOBKGPPB0.0
NOXBKGPPB0.0
NOCOEF1.000
CALIBRATIONFACTORS:
NOBKGPPB0.0
NOXBKGPPB0.0
HINOCOEF1.000
NOXCOEF1.000LONOCOEF1.000
NO2COEF1.000HINOXCOEF1.000
LONOXCOEF1.000
HINO2COEF1.000
LONO2COEF1.000
单、双自动方式下的校准因数菜单
NO和NOX的零背景校准值
NO和NOX的零背景校准值是在校零过程中确定的。
NO的零背景值是仪器在对零气进行采样时NO通道的信号读数。
而NOX零背景值则是仪器对零气采样时NOX通道的信号读数。
零背景信号主要是由于电路上的偏移、光电倍增管的暗电流和化学萤光反应中的干扰物质的影响等综合作用所引起的。
仪器先把NO和NOX的零背景校准值分别存起来,以将其NO和NOX的读数调整到零,NO2的零背景值是根据NO和NOX的零背景值计算而得出的,而且不能显示,NO和NOX的零背景校准典型值通常在15ppb以下。
NO和NOX的校零画面用来进行仪器的手动零点校准。
在进行零点校准时,先让仪器对零气采样直到其读数稳定。
NO通道首先进行校准。
NO和NOX的零背景画面都以同样的方式进行操作。
因此下面对NO零背景画面的操作也同样适用于NOX零背景画面。
画面显示的第一行为NO的当前读数,第二行显示的是存储器中存储的NO零背景修准值。
NO的零背景校准值以仪器当前的气体浓度单位为单位。
以后,仪器从测出的NO数据中减去零背景校准值,即得出所显示的NO读数。
在下面的例子中,分析仪器在采零气的时候显示的NO读数为4.4ppb。
这个读数即代表着电路上的零点偏移、光电倍增管的暗电流和其他物质的光化学反应所代来的影响的综合结果。
0.0ppb的零背景校准值表示仪器从所测到的NO浓度中减去0.0ppb以得到显示结果。
因此,如果仪器在校零时的读数为4.4ppb,则需把零背景校准值也增加到4.4ppb以使仪器将所测到的4.4ppb的值减去NO背景值(4.4ppb)从而得出0ppb的NO正确的零值读数。
下面的例子为将NO的读数调零。
用键将NO背景校准值调到4.4ppb,当NO背景校准值增加时,NO的浓度读数减小,然而,按和键不影响模拟输出和已经存储的0.0ppb的NO零背景校正值。
跟在NO读数和NO零背景校准值后面的问号表示这些更改值只是暂时的更改而不是真正的更改。
如果用户想跳出此屏幕显示而不做任何实际修改则只需按MENU键返回校准系数菜单屏幕,或按RUN键返回运行屏幕。
如果此时按了ENTER键,则仪器就会做真正的改动。
即将NO的读数调整为0ppb,并将4.4ppb的零背景修准值存储起来。
这时,NO读数旁的问号也即消失。
若要显示NO或NOX的背景值屏幕:
♦在主菜单中选校准系数(CalibrationFactors)
♦在CalibrationFactors菜单中选NO或Nox背景值(NO或NOXBackground.)
NO或NOX背景值屏幕的应用:
♦用和键增或减NO的背景值。
♦按ENTER键以接受背景值的变化。
♦按MENU键以返回CalibrationFactors菜单。
♦按RUN键,返回运行屏幕。
NOPPB4.4
BKGROUNDPPB0.0
INCDEC
NO背景值屏幕
NO、NOx和NO2的跨度系数
在校准间期,NO、NOx和NO2的跨度系数被计算、修正。
跨度系数用来修正NO、NOx和NO2的读数,NO和NOx的跨度系数通常在1.000附近。
NO2的跨度系数通常在0.960到1.050之间。
当仪器对已知浓度的气体采样时,用户可用NO、NOx和NO2的跨度系数屏幕来对NO、NO2和NOx的跨度系数进行人工修改。
由于对NO、NO2和NOx跨度系数屏幕的操作方法全都相同,因此,下面介绍的对NO跨度系数屏幕的操作也同样适用于NO2和NOx跨度系数屏幕。
显示屏的第一行为当前NO浓度的读数。
第二行显示的是存在存贮器中的NO跨度系数,仪器当前即用该值对NO浓度进行修正,注意,如果跨度系数的值改变了,则第一行所显示的当前NO浓度值也跟着改变。
然而,如果没按ENTER键,则跨度因数不会真正改变。
只有当按了ENTER键,表示暂时变化的问号消失后,变化的跨度系数才会被真正的存贮起来。
显示NO、NOx和NO2的跨度系数屏幕的方法:
♦在主菜单中选CalibrationFactors
♦在CalibrationFactors菜单中选NO、NO2和Nox的校准系数(NO、NOx或NO2Coef)
NO,NOx或NO2跨度系数屏幕的应用:
♦用和键增或减显示的读数。
♦按ENTER键以确认值的改变。
♦按MENU键,返回CalibrationFactors菜单。
♦按RUN键,返回运行屏幕。
NOPPB51.4
NOCOEF1.000?
INC/DEC
NO跨度因数屏幕
校准菜单
校准菜单用于校零和做NO、NOx及NO2通道的校准。
在下面的显示中,校准菜单对单、双和自动量程三种方式而言都是相同的。
双量程和自动量程有两个NO,NOx和NO2的跨度系数(高和低)。
仪器可对每个量程分别进行校准。
这在两个量程差得很远的情况下是很有必要的。
例如两个量程分别为50ppb和10.000ppb。
显示校准菜单的方法:
♦在主菜单中
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