硅表说明书资料.docx

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硅表说明书资料

硅酸盐连续测定仪操作手册COPRASILICA96-251011

 ANALYTICALINSTRUMENTS

SwanAnalyticalInstrumentsAG        CH-8616Riedikon/Uster

目录                   

1.1 概述         

1.2 工作原理         

1.2.1 测量原理       

1.2.2 在线操作       

2 安装          

2.1 安装要求    

2.2 样水要求    

2.3 拆箱        

2.4 安装        

2.5 接线        

2.6 安装压力棒  

2.7 启动        

3 显示屏与键盘  

3.1 显示屏      

3.2 键盘        

4 模式设置      

4.1 串行接口（RS232）        

4.2 FIELDBUS/MODEM     

4.3 打印输出    

4.4 记录器       

4.5 校准         

4.6 测量参数     

4.7 选项         

4.8 维护         

5 用户模式       

5.1 手工取样     

5.2 硅表的限位   

5.3 打印机       

5.4 记录器       

5.5 系统         

5.6 诊断         

6 维护         

6.1 维护时间表      

6.2 更换泵管        

6.3 配制试剂        

6.4 清洗试剂过滤器  

6.5 更换阴离子交换柱

6.6 电磁阀的维护    

6.7 更换通道选择阀         

6.8 维护之后的启动         

6.9 测量中断/完全停运及拆卸仪器       

6.10 错误信息        

警告

    仪表符合DIN57411part1/VDE041part1、“电子测量仪保护措施”，并且在无故障条件下出厂。

    为了保持这种无故障状态和保证无操作错误，用户必须重视所有的警告并且严格按照《操作手册》操作。

    严禁不接地。

外部或内部保护地线的断裂或松弛可能会导致危险。

   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。

        注意：

       没有试剂仪表不能工作。

试剂可以在Swan公司各地的经销商处购买。

       向Swan公司购买的配套试剂中不包括试剂2（25%硫酸）。

请在当地购买e.g.atMerck，no.for1liter:

1.00716.1000。

        只有熟悉操作步骤和必要的安全设备（处理剧毒酸）的人员，才允许配制试剂。

安装启动步骤

       检查工作电压是否符合仪表额定值！

       不要开启电源，按照2.7章节所讲的去做后！

安装位置（2.1）:

       选择一个方便调整和方便打开仪表前门的地方，仪表位置必须满足以下连接要求：

       -交流电源出口接地，至少100~230VAC，50/60Hz/85VA。

       -每通道样水管线（4x6mm）满足至少10ml/min的流速和0.3-3bar（4-43psi）的气压。

       -废水管线（14x20mm（1/2"））常压排放，2-4通道仪表。

安装（2.4）:

       -垂直安装仪表。

       -连接样水管路、安全通道、废水线路。

       -安装离子交换柱

电气连接（2.5）

      -连接所有外设，如限位开关、电流回路和打印机等。

      -连接电源线，不要接通电源。

泵管（2.6）

      -安装压力棒，将泵管紧压在泵体上。

样水流（2.7）

      -检查样水是否无滴漏，管路是否通畅（样水中不能有污物）。

      -打开样水控制阀。

调整流量大小。

样水最终必须连续地从废水孔排出。

标准（2.7）

      -用优质（无硅）水彻底清洗标准瓶。

      -根据你的需要配制标准硅溶液，最好直接在标准瓶内配置。

      -安装试剂瓶。

试剂（2.7）

       -根据配方，用有标签的试剂桶配制试剂。

       -根据颜色代码将试管连接到分配器（在泵的正下方）。

       -根据颜色代码将试管放在试剂桶内。

  兰色  钼酸

  红色  硫酸

  无色  草酸

  黑色  还原剂（硫酸亚铁铵）

接通电源（2.7）

       -接通电源。

       -试管被自动注满，同时反应试管和光度计被加热到运转温度。

仪表设置（4&5）

       -设置外接设备的所有参数（界面、打印机、记录器和其它选项）。

       -设置仪表运转参数（自动校准、限位、打印输出和记录器）。

1.1 概述

       近年来，随着电厂的规定标准和除盐净水工程要求的提高，使得用户希望得到更加灵敏、更加精密的测量仪表。

       瑞士公司推出的“硅酸盐连续测定仪”，其独道的设计适应了人们的要求。

它具有性能稳定、安装操作简便、维护量小等特征。

1.2 工作原理

1.2.1 测量原理

       硅酸盐连续测定仪是根据不同浓度硅钼蓝溶液对波长为815nm光的吸收度不同的原理来设计的（Lange标准方法）。

       在低pH条件下，硅酸盐和磷酸盐与钼酸铵反应，分别生成黄色的硅钼酸和磷钼酸。

在硅钼酸被硫酸亚铁铵还原成多聚混合物之前，磷钼酸要被草酸破坏掉。

       应当指出的是，第一步反应（生成硅钼酸）的速度是相对缓慢的。

但就整体来看，反应全过程还是非常剧烈的。

随着反应速度的提高，反应温度也相应提高，从而缩短了加热样水的时间。

所以硅酸盐连续测定仪装备了可自动调节至45°C的反应室。

       45°C时，第一步反应只需2分钟便可完成。

接下来的反应需要1分钟。

再用30秒的时间来加热样水。

因此，全程反应时间不到5分钟。

       光度计也须保持在45°C恒温，以避免温度变化带来的误差并减少温度对光学元件的影响。

1.2.2 操作

1.2.2.1 样水流量示意图

       样水被送入一个恒位器。

通道调节阀都可以调节样水流量，样水必须总是保持溢流排放。

       通道分配如下：

       通道1 样水连接1  标志号为：

#1   编号1

       通道2:

 样水连接2  标志号为：

#2   编号2

       通道3:

 样水连接3  标志号为：

#3   编号3

       通道4:

 样水连接4  标志号为：

#4   编号4

       通道5:

 标准试剂  标志号为：

#5   编号5

       通道6:

 空白选项或安全通道 标志号为：

#6   编号6

       如果是两通道仪表，那么通道3和4就不会出现在显示屏上。

通道数可用键盘来设置。

       对于手工取样（用户模式：

手工取样），您可以选择想使用的通道（通道1-6）

通道5：

       在增益校准期间，该通道被自动选择。

       对于手工取样，您也可以使用该通道，从固定架上取下标准液瓶，装上手工取样瓶即可。

       用通道选择阀选中一路样水通道，或标准通道或安全通道，选定的样水被样水泵送入系统。

       流经水泵后样水被送入恒温反应槽。

这是一根Teflon管，预装加热器，并有4个试剂入口。

水泵的转速决定了进入反应槽的样水的流量。

水泵转速度已被厂家设定好并且保证有足够的时间来完成化学反应。

       反应槽内样水被预热到45℃，排除了样水温度对测量的影响。

把钼酸和硫酸加入涡流搅拌器，样水在两分钟内变成淡黄色。

       随后加入草酸。

磷钼酸的黄颜色即消失。

       最后，加上还原剂（硫酸亚铁铵）。

样水变成兰色。

当硅元素非常少时，眼睛是观察不到这种兰色的。

       其后，有色的样水流进恒温的光度计并完全充满。

光度计顶端的通气孔保证光度计中不存在气泡。

此时用波长为815nm的光照射样水，硅酸的浓度通过标准曲线就可计算出来了。

       当光度计中的样水水位过高时，将会被虹吸管自动排出。

通道选择：

       可以通过三种不同的方式选择通道:

       内部：

  按照一个编程顺序进行选择

       外部：

  通过激励相应的通道选择输入进行选择

       现场总线：

  通过总线通讯切换。

       每一通道的时间显示为上一次有效测量时间。

校准

零点校准：

       样水和所有的试剂（钼酸除外）被引入光度计，因此没有兰色出现。

       零点补偿样水色度。

增益校准：

       在光度计内标准溶液替代了样水，和所有的试剂做常规测量。

空校准：

       如果安装了阴离子交换器，就可以做空校准了。

在添加试剂前，样水通过强碱阴离子交换器，阴离子交换器脱去了样水中所有的硅元素。

       空校准是补偿硅本底（试剂中硅本底和配置试剂的水中的硅本底硅）。

安全运行：

       -添加试剂的监测。

       -样水流量的监测。

       -监测样水和光度计的恒温。

       -监测泵的功能。

       -光度计被污染报警，校准错误报警。

       -当更换管路时：

尽量排空试剂管。

以避免拆开旧管连接处时酸液溢出。

2安装

2.1安装要求

选择一个便于靠近仪表和试剂桶的地方，仪表位置必须满足以下连接要求：

电源：

100~230VAC+15%，85VA

进水口：

适配4x6mmFEP管的Serto管2支到4支

排水口：

1/2"（14x20mm）软管，它有足够的容量可以在环境大气压下

自由排放

警告：

仪表中所有连接必须遵循章节2.5和附录中提到的最小化系统规范。

2.2样水要求：

流速：

10毫升/分钟每一通道都是1l/h

水压：

0.3-3bar（4-43PSI）

水温：

5-45oC（41-113oF）

固体悬浮物：

小于10ppm，无油脂

2.3拆箱

检查包装箱及其所装货物在运输过程中有无损害。

请按装箱单检查以下物品：

警告：

不能连接电源线！

为避免电击或仪表受损，在完成章节2.7所示的操作前不得连接电源。

包装清单

-硅酸盐连续测定仪（COPRASilica）

-使用说明书

-泵管

-可用一个月的试剂

-4只带刻度的试剂桶

-1瓶标准溶液

-1个标准瓶（空）

-试管

-样水管和废水管

-保险丝

如果定购了选项空校准：

还有1个阴离子交换柱。

2.4安装

根据图2.1所示确定安装孔，使用直径至少5mm的螺丝。

为方便操作把仪表放在水平视线的位置：

850x400mm（33.5x15.7inch）:

安装板的尺寸

824x374mm（32.5x14.7inch）:

两安装孔间的距离

固定螺丝

至少5mm的直径

图2.1

选件：

适用于Swan产品的1600x600x400mm（高x宽x深）机柜，它能装下仪表盘和所有试剂。

样水管和废水管的连接（参看图2.3）

图2.2

废水管：

将½"管连接到废水口并把它放进排水槽内，一台四通道仪表需2根排水管。

样水入口：

把（FEP4x6mm）连接到样水通道入口处。

我们建议将最低浓度的样水连接到通道1。

适配螺纹管的安装：

图2.3

安全通道/空校准：

没有选择空校准：

通道6被用作安全通道。

样水入口管被固定在仪表盘的背面。

选择空校准：

管6已固定连接到阴离子交换柱固定架上。

空校准的样水总是来自通道1。

因此通道1必须有样水。

安装阴离子交换柱：

装有阴离子交换柱的瓶子已经装满了树脂和水。

拧下瓶盖，将阴离子交换柱瓶子旋入恒位器左侧的固定架。

2.5电线

警告：

操作电气部分之前必须切断电源！

图2.4连接图

2.5.1保险和接线端子

图2.5

1-3保险只能更换规定值的保险丝！

保险1:

硅酸盐连续测定仪的电源1.25A，慢

保险2:

错误继电器1A，慢

保险3:

流量控制+光度计1A，慢

保险的更换：

更换保险前必须断开电源，检查一下电线是否短路。

更换电源保险

用螺丝起子顺时针旋转数圈，然后取出保险。

更换错误报警继电器、流量控制器和光度计的保险

用小镊子把保险从底座取出，装入新保险。

要保证充分接触。

2.5.2安装电线

拧掉铝制外壳上的4只螺丝钉，打开外壳。

固定在主板上的所有插孔接线端都是有效的电气输出，尽可能使用带套筒的电线（最大1.5mm），不要使用大于AWG18的实心线。

一块牢固的金属板可用来连接所有的接地线。

三相电源使用粗电缆，低压信号线使用细电线。

按照图2.6所示插入电缆。

拔下端子以便安装电线。

按照下列部分的规定连接电线。

图2.6

2.5.3电源

仪表可兼容从85到265VAC的电压。

硅酸盐连续测定仪（COPRASilica）工作电压是85VA。

仪表配备三相交流电源插头，应妥善接地。

为保证正确地接地和保障操作人员和仪表的安全，不要在不接地的情况下进行操作！

不要反复地开关仪表！

2.5.4继电器（错误继电器，限位或涌流报警继电器，通道开/关）

错误继电器：

在系统错误情况下触点4/5闭合。

最大负载电流1A/250VAC.

你可以连接一个发声的或可视的设备。

系统错误时断开触点：

把此路信号线连接到端子3，电源连到端子4。

系统错误时断开触点：

把此路信号线连接到端子5，电源连到端子4。

继电器控制输出由错误报警继电器保险提供保护（1A）。

不同通道的限制或流量报警：

分配如下：

继电器

仪表2号通道

仪表4号通道

1（触点6/13）

通道1,限位

通道1,限位

2（触点7/13）

通道2,限位

通道2,限位

3（触点8/13）

通道1,流量报警

通道3,限位

4（触点9/13）

通道2,流量报警

通道4,限位

（ppb级硅元素的）限定值可以自由设定（用户模式：

设限）。

最大负载24VDC/0.1A。

继电器没有保险的保护。

通道1-4开/关

适用于干接点

通过接点转换通道1-4的开/关

选择通道

打开一个通道（选中的通道被测量），外面的通道选项必须比选择（见4.6.2）。

只要接点闭合，通道就被测量。

分配：

接点14，17闭合：

通道1被测量

接点15，17闭合：

通道2被测量

接点16，17闭合：

通道3被测量

接点18，19闭合：

通道4被测量

注意！

不要同时闭合两个接点。

关闭通道：

关闭一个通道（选中的通道被测量），内部的通道选项必须比选择并且通道顺序必须编程（见4.6.2）。

只要接点闭合，通道就跳转到通道顺序。

分配：

接点14，17闭合：

通道1不被测量

接点15，17闭合：

通道2不被测量

接点16，17闭合：

通道3不被测量

接点18，19闭合：

通道4不被测量

可以同时关闭几个通道。

输入有短时超压保护。

待机：

如果关闭了所有编程的通道，仪表则进入待机状态。

这意思是说：

-泵管停止工作（不再有测量值）。

-所有的报警和限位被抑止。

-通道选择阀的位置被冻结（关闭接点前选择的通道处于保持状态）。

打开一个或几个接点后，仪表立即进行测量。

2.5.5输入输出端子的安装

示意图：

图2.7

2.5.5.1流量控制

电缆已经被连接。

请不要改变这些接线。

错误连接将破坏仪表！

2.5.5.2光度计和所有其它传感器

电缆已经被连接。

请不要改变这些接线。

错误连接将破坏仪表！

2.5.5.3信号输出

四条输出电流被分割为入口和出口，但是没有彼此相连。

最大负载电阻600。

公共返回端是48终端。

使用带套管的导线（最大1.5mm）。

通过面板设置好输出电流信号（0-20mA或4-20mA）。

输出通道的分配和比例也是通过面板设置的（参看章节4.4）。

2.5.5.4接口RS232

RS232接口可以与打印机相连。

使用RS485接口可以连接更多的设备。

安全起见你应该使用Swan原厂提供的通信线。

连线如下：

TXD:

绿，RXD:

褐，GND:

白。

通常要使用带套管的导线。

如果你设置你自己的导线请一定紧记更换接收器上的RXD端和TXD端。

接口设置

对于硅酸盐连续测定仪和连接设备，你必须选择相同的波特率（出厂值设定为9600 Bps）。

连接设备的设置如下：

8位数据，1终止位，无校验

打印设置

你需要一台带有串口的打印机。

打印机设置：

命令ESCP（Epson-compatible）

页长12”

画面PC437

字符DRAFT

2.5.5.5用RS485接口进行网络设置（可选）

参看接口手册

2.6安装压力棒

厂家已经安装好了管子。

压力棒在向上的位置是安全的。

从安全位置上移动并转动压力棒直到它朝下并发出哒的一声。

图2.8

2.7启动

不要连接电源！

开启样水：

检查所有样水管路内是否有样水，管路是否通畅。

开启所有通道的白色样水调节阀门。

调整每一个通道的水流。

样水连续流进恒位器后溢流，。

准备标样：

警告：

准备一些水质最好的、达到标准的水（接近于无硅）。

否则这个标样是不合格的。

标准液SiO2的浓度为100ppm。

我们建议使用接近接近最高设置限位（仪表内已经设置好）浓度的标准液。

用无硅水清洗标准瓶，将标准液直接倒入标准瓶中稀释。

不要使用玻璃烧杯或玻璃试管。

注意瓶上标准液的浓度。

安装标准瓶：

标准瓶安装在变送器旁边。

把它紧固在瓶架上。

图2.9:

配制试剂：

随机带一套试剂，它足够使用一个月，但由于部分试剂具有腐蚀性和挥发性，运输不便，厂家不提供，需由用户自行配制，它包括：

1x1升瓶装的25%硫酸

警告：

配制试剂时需用优质水（无硅）。

否则测量值不可靠。

只有在每个操作人员都熟悉操作步骤和必要的安全设备（处理剧毒酸）后，才允许配制试剂。

配置试剂时需用防护玻璃！

每只瓶子贴有一副标签。

在标签上标有：

每个容器上贴有一个标签。

标签上标有：

图2.10

试剂1：

钼酸铵

取大约8升水注入标有"Reagent1"的试剂桶内（见图2.10：

试剂溶解水位）。

将标有"Reagent1a"的200ml瓶内的所有药末倒入。

然后把标有"Reagent1b"的200ml瓶内的所有药末倒入。

用一支清洁塑料棒充分搅拌直到药末完全溶解。

再稀释到10升（见图2.10：

最终填充水位）并混合均匀。

试剂2：

硫酸

按顺序配制！

取大约8升水注入标有"Reagent2"的试剂桶内试剂溶解水位。

将标有"Reagent2"的1升瓶内的硫酸倒入。

再稀释到10升（见图2.10：

最终填充水位）并混合均匀。

试剂3：

草酸

取大约8升水注入标有"Reagent3"的试剂桶内（见图2.10：

试剂溶解水位）。

将标有"Reagent3"的200ml瓶内所有药末倒入。

用一支清洁塑料棒充分搅拌直到药末完全溶解。

再稀释到10升（见图2.10：

最终填充水位）并混合均匀。

试剂4：

硫酸亚铁铵

取大约8升水注入标有"Reagent4"的试剂桶内（见图2.10：

试剂溶解水位）。

将标有"Reagent4a"的200ml瓶内的所