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过程气相色谱仪

发布时间:2020-10-25 00:21  

  过程气相色谱仪_机械/仪表_工程科技_专业资料。3 过程气相色谱仪(Maxum) 3.1 概述 该色谱可安装在恶劣环境中(1 区或 2 区防爆场合)直接进行在线分析或是 安装在过程分析实验室里进行离线分析。 MaxumTM Ed. II 拥有着经过

  3 过程气相色谱仪(Maxum) 3.1 概述 该色谱可安装在恶劣环境中(1 区或 2 区防爆场合)直接进行在线分析或是 安装在过程分析实验室里进行离线分析。 MaxumTM Ed. II 拥有着经过特殊设计的非常稳定的硬件和软件系统。它的 高品质的硬件以及集成的智能化处理软件满足了测量重现性和长时间不间断运 行的苛刻要求。强大的通讯工具使 MaxumTM Ed. II 可将测量值直接传送给过程 控制计算机或过程监测和报告设备。完备的网络能力 可使多台 MaxumTM Ed. II 工业色谱仪在大系统中实现彼此协调工作。 MaxumTM Ed. II 工业色谱采用了最先进的色谱软件, 即插即用式电子硬件和符合 工业标准的网络和通讯工具,使操作更加简单,维护更加容易。 3.2 分析仪组成 分析系统是由硬件部分和软件部分共同组成的。 3.2.1 硬件组成 3.2.1.1 电器单元: 系统控制器 (SYSCON)、电子传感器(SNE)、检测器模块 (DPM)、电源输入 控制模块 (PECM)、固态继电器模块(SSR)、电磁阀控制模块(SVCM)、电子压力 控制模块 (EPCM) 、配线板 (WDB) 、电源系统模块 (PSM)。其中系统控制器 (SYSCON)内包含了 I/O 和通讯系统。 3.2.1.2 恒温单元: 加热器及温度检测器、高效色谱柱、检测器(TCD,FID,FPD) 、取样阀和柱 切阀、甲烷转化器等。 3.2.1.3 辅助单元:载气供给,仪表风供给,标气供给等。 3.2.1.4 样品预处理系统:现场取样一次阀、汽化器、样品阀,减压阀,过滤器, 流量计,流路切换阀等。 注:工艺条件不同仪表内部配置与样品预处理的配置也不相同 电器单元连接逻辑图 3.2.2 软件组成 3.2.2.1Maxum System Manager 软件系统总管。能打开分析器的数据库,可修改 内部设定,查看成绩和报警等。 3.2.2.2Maxum EZChrom 对色谱的谱图和方法进行查看与编辑 3.2.2.3MaxumUtilities 软件升级、系统运行记录、数据库更新和下载、Mobus 表 更新与下载 3.2.2.4MMI 人机接口仿线AMD 文件、分析方法、组份谱图等备份。 ABBAdvanceOptimaUrasl4 模块式红外线分析仪由检测器和中央处理单 元两部分组成,其系统组成如图 7-3 所示。 图 7-3 Uras 系统组成示意图 分析模块有单独的供电电源、气路及机械接口 3.2.2 主要技术指标 3.2.2.1 线.3 环境温度:5~50℃。 3.2.2.4 电源:检测器为(24±5%)V DC; 处理器为 115VAC 或 230VAC。 3.2.2.5 预热时间:带温度调节装置:大约 30min;不带温度调节装置:大约 2 小时 3.2.2.6 入口样品条件: 温度:在整个样品管线中,样品的露点温度要比环境温度低 5℃。否则需要 加装样品冷却器。 3.2.2.6.1 入口压力:2-500kPa(入口压力较低时需要样品泵,入口压力较高时 需用减压阀减压) 。 3.2.6.2 入口流量 20-100L/h。 3.2.3 Urasl4 红外线 模块结构 Urasl4 红外线 所示, 其组成部分主要包括: 光源、 样品小室、带前置放大器的薄膜电容器。 光源由辐射源和由同步电机带动的切光片组成。样品室为长型管状结构,由 内部的隔片将其分成测量室和参比室, 测量的结果由检测室中的薄膜电容器转换 成相应的电信号,再经前置放大器放大输出。 3.2.3.2 测量原理 Urasl4 分析模块测量原理如图 7-5 所示。 Urasl4 分析模块与实验室采用的分光光度计不同,采用非分光方法进行组 分含量分析,最多可同时在线 个组分的含量,常用采分析 CO、C02、NO、 SO2, 、N20、C1l、C2H4、C3H8 等组分含量。 由辐射光源的灯丝 1 发射出具有一定波长范围的红外线, 这两束红外线在同 步电机带动的切光片 3 的周期性切割作用下就变成了两束脉冲式红外线。 一束红 外线经过参比室后进入检测室, 另一束红外线经测量室后也进入检测室。参比室 中密封的是不吸收红外线,它的作用是保证两束红外线的光学长度 相等,以免造成系统误差。经过参比室的红外线,光强和波长范围基本上不变。 而另一束红外线通过测量室时, 因测量室中的待分析气体按照其特征吸收波长吸 收相应的红外线,其光强即减弱,所以进入检测室中的光强是不同的(检测室由 薄膜隔开成上下两室) ,而在检测室中封人了待测组分的气体,所以射人检测室 的红外线就被选择性地吸收, 即对应于待测组分的特征吸收波长的红外线就被吸 收,由于通过参比室的红外线没有被待测组分吸收过,故射人检测室左、右气室 (或上、下气室)的气体能量不同,气体分子的热运动也不同,产生热膨胀形成 压力的变化也不同,从而使薄膜产生位移, ,进而改变了薄膜电容器的电容量, 电容量的变化再变成电压信号经放大后输出。 3.2.3.3 中央处理单元 中央处理单元由电源模块、CPU 板、输入/输出模块、接口模块、显示与控 制模块等部分组成。供电电源为 115VAC 或 220VAC,并输出一路 24VDC 给分析模 块供电。 一个电源模块只能给一个分析模块供电,如果中央处理单元带有多个检 测器(最多 3 个) ,则其余两个分析模块需专用的外部供电模块进行供电。 3.2.4 仪表调整及校验 3.2.4.1 光路平衡调整 光路平衡调整是实现两光束的辐射能量尽量相等, 减小测量侧与参比侧之间 光路的不对称性,提高分析仪的分析准确性。调整过程如下: 3.2.4.1.1 打开零点气供气阀。 3.2.4.1.2 打开分析模块的密封盖。 3.2.4.1.3 根据菜单路径“菜单→维护/测试→分析仪特别调整→光路调整”选 择光路调整功能。 3.2.4.1.4 选择所要测量的样品组分。 3.2.4.1.5 根据显示器上的读数,用螺丝刀调整光路调整螺丝 1 或 2,尽量减小 显示器上的读数。具体调整要求为: 1) 如果显示器读数远远小于 1000,则进行第 3.2.4.1.10 步; 2) 如果显示器读数大于 1000,则进行下一步。 3.2.4.1.6 松开两个光源安装螺丝 3。 3.2.4.1.7 用专用扳手转动图 7-6 中“5”所示的旋钮,直至显示器中的读数变 到最小(这个最小值可能大于 1000) 。 3.2.4.1.8 拧紧光源安装螺丝 3。 3.2.4.1.9 重复 3.2.4.1.5~3.2.4.1.8 步直到显示器上的示值变至最小。 3.2.4.1.10 关上分析仪的密封盖。 3.2.4.1.11 按如下两种情况分别进行: 1) 如果更换了光源,还要完成所有测量组分的相位调整; 2) 如果没有更换光源,完成所有测量组分的零点与量程校验。 3.2.4.2 相位调整 相位调整的要求,是使仪表在通人零气样(一般是通以 N2)的情况下,输 出信号最小。 相位调整的目的, 是使参比及测量两方面的红外光被切光片遮挡及 通过的时间相同,也即暴露和遮挡红外光束的面积相等,从而实现相位同步。 注意:1)在更换光源的情况下,完成光路平衡调整之后还必须完成相应的相位 调整。 2)分析仪内的每一个检测器都必须进行相应的相位调整。 3)相位调整是电气调整,无需打开分析仪外盖。 调整过程如下: 3.2.4.2.1 根据菜单路径“菜单→维护/测试/分析仪专项调整→相位调整”选择 相位调整功能; 3.2.4.2.2 选择被测组分; 3.2.4.2.3 打开零点气; 3.2.4.2.4 当显示器读数稳定时,启动相位调整功能。 3.2.4.2.5 根据分析仪具体情况进行相应调整。 3.2.4.2.6 若分析仪没有配备校验小室,则打开量程气; 3.2.4.2.7 若分析仪配备校验小室,继续通人零点气; 3.2.4.2.8 待读数稳定时,再次启动相位调整功能; 3.2.4.2.9 重复 3.2.4.2.3~3.2.4.2.8 步; 3.2.4.10 分析仪所分析的所有组分完成其相应的零点与量程气校验。 3.2.4.3 零点和量程校验 分析仪的校验有三种方式:自动校验、手动校验、远程控制校验,一般情况 下都采用手动校验方式。校验过程如下: 3.2.4.3.1 根据菜单路径“Menu→Calibrate→Manual Calibration” 。 3.2.4.3.2 移动光标键,选择所要校验的组分及其相应的测量范围。 3.2.4.3.3 零点检验过程: 1) 移动鼠标,选择”Zero Gas” ; 2) 通人零点气; 3) 果有必要,按”Enter”键后可改变校验气浓度值; 4) 待显示器读数稳定后,按”Enter”键启动零点气校验; 5) 按”Enter”键确认校验结果;按”Repeat”键重新进行校验,返 回第○ 2 步; 按。 ”Reject”键取消校验结果, 返回第○ 3 步; 按”Meas” 键取消校验结果,返回至测量值显示画面。 3.2.4.3.4 量程校验过程: 1) 移动光标,选择”Span Gas” ; 2) 通人量程气; 3) 按“Enter”键后,利用面板上的数字改变量程气浓度值; 4) 显示器读数稳定后,按”Enter”键启动量程气校验; 5) 按”Enter”键确认校验结果;按”Repeat”键重新进行校验,返 回第 2) 步; 按 “Reject”键取消校验结果, 返回第 3) 步; 按”Meas” 键取消校验结果,返回至测量值显示画面。 3.2.5 常见故障与处理(见表 7-2) 表 7-2 常见故障与处理