146i动态校准系统中文说明书.docx
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146i动态校准系统中文说明书
热电146i动态校准系统
技术资料
山东美吉佳环境科技有限公司
第一章简介
产品性能
146i可以校准多种标度气体到很精确的浓度，精度和Level1跨度检查以及多点校准常把零气用作稀释气，146i的设计满足了美国EPA多点校准、精度和Level1跨度检查的条例。
详细的操作原理和说明以下介绍：
工作原理
所有用到的元件，就像大量程流量控制器、臭氧发生器、渗透炉、电源、电磁阀、以及光度计之前已经用作校准，并且都知道其精确性和可靠性。
在146I仪器中这些部件都完全的由一个微处理控制器控制。
仪器可以本地控制也可以用作计算机来远程遥控。
精确气体稀释系统
标准的146I硬件配置由标准和零气流量控制器组成，如图1-1所示。
基本单元能够处三种标准气体，由单独的电磁阀来控制。
零气和标气的流量由质量流量计来控制，零气的流量计量程高，
（一般为10slm），标气流量计一般低流量的（一般为100sccm）.特氟龙混合室为两种气体达到要求的浓度而作完全的混合，。
这种硬件配置能够达到高精度的气体稀释。
臭氧传递标准
146I可以装一个内置的O3发生器。
O3是由空气经185nm的紫外线照射而生成的。
仪器既可通过改变零气的流量又可通过改变光强来改变O3的浓度。
使用质量流量控制器可以保持O3流量的稳定。
光强则可通过控制灯的温度和使用高稳定性的电源来控制。
O3阀门装于O3发生器之前，当03系统用于传递标准或气相滴定时此阀门才开启。
气相滴定（GPT）
GPT是通过把已知浓度的NO和03相混合，并使用化学发光分析仪的NO通道测出NO的减少量来实现的。
因为生成的NO2的量即等于减少的NO的量，所以NO2的量可知。
反应公式如下：
NO+O3NO2+O2+hv
在146I中，GPT是由气体稀释系统和O3发生器组成的。
先使用气体稀释系统把已知浓度的NO钢瓶气和零气相混合来实现NO的稀释，然后加入少量的O3，NO和O3的混合气进入反应室。
此反应室的体积事先已选定以便符合美国EPA的关于动态参数规格的要求。
气体最终通过反应室及仪器输出端输出。
渗透炉
渗透炉是作为一个渗透气体源，为达到输出精度，必须保持渗透管恒温。
只允许少量的零气进入加热的渗透炉，可实现渗透管的恒温。
大部分的零气则不经过渗透炉而直接进入反应室。
阀门1和阀门2（图1-1）在微处理器的控制下被用来改变通过渗透炉的气流方向，使气流进入反应室或到排空端。
必须注意的是无论仪器处于何种方式，都应有零气不断地流入渗透炉，为此，约每分钟150cc的零气被持续地通过毛细管送入渗透炉。
第二章使用说明书
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
屏幕为320x240LCD显示屏，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。
第一行是SOFTKEY，这些键用于用户直接跳转到需要的菜单中。
RUN键
RUN键如图所示，用于显示运行屏幕。
运行屏幕通常来说就是显示CO的浓度。
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上级菜单，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
146i仪器的菜单驱动软件流程图如图3-3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CO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146i仪器开机时,即显示开机屏幕,如下图所示:
运行屏幕
运行屏幕，如下图所示。
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。
供气方式
供气方式菜单允许使用者根据实际的情况设定仪器的操作模式，所现实的项目由进行操作决定。
选择了一种模式后，屏幕就显示出了这种新的模式，要按ENTER键来激活。
显示供气方式菜单：
从主菜单中选供气方式（FlowModes）。
待机状态
在待机状态下，仪器不产生校准标准气。
处于待机状态下及当仪器中装有渗透炉选件时，少量的零气（约每分钟150cc）通过渗透炉排出仪器，除此之外没有其它气体流经仪器。
显示待机状态屏幕：
从主菜单中选供气方式菜单（FLOWMODE）。
♦从供气方式菜单中选待机状态（STANDBY）。
钢瓶气稀释气
气体稀释菜单用来选择一个电磁阀，流量和浓度。
A、B、C菜单设定零气流量，以及为五个输出跨度设定总流量，、。
另外，可以手动设定零气和标气。
显示稀释气体屏幕：
♦在主菜单中选供气方式（FLOWMODES）
♦在供气方式菜单中选稀释气体（GASDILUTION）
零气
零气方式是指只允许零气流经仪器。
这种方式下，大部分的零气被送至输出端，少量的零气流经调压器和渗透炉。
零气的流量可在流量控制菜单的手动设置屏幕上设置。
显示零气屏幕：
♦在主菜单中选供气方式（FLOWMODES）。
♦在供气方式菜单中选零气（ZEROAIR）。
标气
手动设定标气流量屏幕是为当前选定的气体设定流量值。
屏幕中显示的最大最小可承受的气体流速，是由安装的流量控制器控制的。
用户可以在两个数值之间设定气体流速。
如果选择的流速低于和高于可接受的范围，屏幕就会显示“太高”或“太低”。
显示零气屏幕：
♦在主菜单中选供气方式（FLOWMODES）。
♦在供气方式菜单中选标气（GasDilution）。
♦在标气中选择气体A-F（GasA-F）
♦在气体A-F中选择手动（Manual）
♦在手动中选择标气（Gas）
渗透炉
渗透炉是提供仪器内校准气体气源的一种选件。
在这种方式下，少量的零气流经渗透炉并在混合反应室中与剩余的零气流相混合。
零气流量可在流量控制菜单中的手动设置屏幕上设置。
显示渗透炉屏幕的方法：
♦在主菜单中选供气方式（FLOWMODES）。
♦在供气方式菜单中选渗透炉（PERMEATIONOVEN）。
♦在渗透炉菜单中选择（Level1-5）
如果仪器是在其它方式下，则它将代替“TRANSFERSTD”显示在屏幕第一行上（如以下屏幕上的“PERMEATIONOVEN”），第二行会问是否要将仪器设置到传递标准方式。
传递标准
146I包括一个内置式O3发生器。
流经O3发生器的O3流量的变化以及O3灯光强的变化均能使输出的O3浓度发生变化。
零气的流量可在流量控制菜单的手动设置屏幕上设置。
按ENTER键，仪器通过屏幕上闪烁“SAVINGPARAMETER（S）”字样来确认选择，并且显示屏第二行的问号也将消失。
显示传递标准屏幕：
♦在主菜单中选供气方式（FLOWMODES）。
♦在供气方式菜单中选传O3（O3）。
♦在03菜单中选传递标准（TRANSFERSTANDARD）。
♦在传递标准菜单中选level1-5（level1-5）。
气相滴定运行屏幕
臭氧发生器的输出可以用做臭氧滴定，手动屏幕用来设定臭氧输出的手动等级，ppm或%为单位。
显示气象滴定屏幕：
♦在主菜单中选供气方式（FLOWMODES）。
♦在供气方式菜单中选传O3（O3）。
♦在03菜单中选传递标准（GPT/PhotometerControl）。
♦在传递标准菜单中选level1-5（level1-5）。
仪器控制
在如下显示的仪器控制菜单中，可设置波特率、仪器识别号、屏幕亮度、维修方式、时间和日期。
显示仪器控制屏幕的方法：
♦在主菜单中选仪器控制（InstrumentControl）。
屏幕亮度
屏幕亮度屏幕，如下所示，用于改变屏幕的亮度，依次有20％、50％、90％和100％共10个等级，平时将屏幕的亮度调得比较小将有助于延长屏幕的使用寿命
显示屏幕亮度屏幕的方法：
♦在主菜单中选仪器控制（InstrumentControl）
♦在仪器控制菜单中选屏幕亮度（ScreenContrast）
屏幕亮度屏幕的使用：
♦用和键增加或减少屏幕的亮度
♦按ENTER键以确认
♦按
键返回仪器控制菜单
♦按
键以返回运行屏幕
维修方式
维修方式屏幕如下图所示，用于将维修方式打开和关闭。
维修方式中含有在对146i型仪器进行调整和故障诊断时有用的参数和功能。
显示维修屏幕的方法：
♦从主菜单中选仪器控制（InstrumentControl）
♦从仪器控制菜单中选维修方式（ServiceMode）
维修方式屏幕的使用方法：
♦按ENTER键触发维修方式的开和关
♦按
键返回仪器控制菜单
♦按
键返回运行屏幕
时间
由下图所示的时间屏幕可对仪器内部的时钟进行设置，屏幕上第一行显示为当前时间，第二行显示为更改时间，仪器在关机时内部时钟用其自己的电池供电。
时间屏幕的显示方法：
♦从主菜单中选仪器控制（InstrumentControl）
♦从仪器控制菜单中选时间（Date/Time）
时间屏幕的用法：
♦按和键以增/减小时和分钟值。
♦按和键以左、右移动光标---
♦按ENTER键以确认更改
♦按
键则返回仪器控制菜单
♦按
键则返回运行屏幕
诊断菜单
如下所示的诊断菜单为用户提供诊断信息和功能，这对用户做仪器的故障诊断是很有用的。
诊断菜单的显示方法：
♦从主菜单中选诊断（Diagnostics）
诊断菜单的使用方法：
♦用和键上，下移动光标。
♦按ENTER键确认选择选择。
♦按
键则返回主菜单。
♦按
键则返回运行屏幕。
程序号
程序号屏幕，如下图所示，显示仪器所装程序的版本号。
如果用户对仪器有什么疑问，请在与生产厂家联系之前先查看一下程序的版本号。
程序号屏幕的显示方法：
♦在主菜单中选诊断（Diagnostics）
♦在诊断菜单中选程序号（ProgramVersion）
程序号屏幕的用法：
♦这只是一幅显示程序号的屏幕。
♦按
键返回诊断菜单。
♦按
键返回运行屏幕。
电压
电压屏幕如下图所示，显示直流电源的电压。
用这屏幕显示可对电源板的输出电压低或电压波动等故障做快速检查，而无需用电压表进行测量。
电压屏的显示方法：
♦从主菜单中选诊断（Diagnostics）
♦在诊断菜单中选电压（Voltages）
电压屏的用法：
♦这只是一幅显示电压值的屏幕
♦按
键返回诊断菜单
♦按
键返回运行屏。
流量
流量屏幕如下图所示，显示当前流量控制器的流量。
流量由装在机内的流量传感器测出（见图1－1）
流量屏幕的显示方法
♦在主菜单中选诊断（Diagnostics）
♦在诊断菜单中选流量（Flow）
流量屏幕的用法：
♦这只是一幅信息显示屏幕
♦按
键返回诊断菜单
♦按
键返回运行屏幕
温度
温度屏幕如下图所示，显示机内温度、臭氧灯温度、钼炉温度、反应室温度。
温度屏幕的显示方法：
♦从主菜单中选诊断（Diagnostics）
♦从诊断菜单中选温度（Temperatures）
温度屏幕的用法：
♦这只是一幅信息显示屏幕。
♦用和键上、下移动光标
♦按
键返回诊断菜单
♦按
键返回运行屏幕
压力
压力屏幕如下图所示，显示当前的的压力。
压力由装在反应室管线中的压力传感器测出。
压力屏幕的显示方法：
♦从主菜单中诊断（Diagnostics）
♦在诊断菜单中选压力（Pressure）
压力屏幕的用法：
♦这只是一幅信息显示屏
♦按
键返回诊断菜单
♦按
键返回运行屏幕
测试模拟输出
测试模拟输出菜单包括三种选择，如下图所示。
这三种功能可将模拟输出置零和置满度。
通道选择包括所有模拟输出，6V通道，以及6个当前通道。
以便对模拟输出进行调整，使其与前面板上的数字显示一致。
此外，还有一个数模转换的测试。
可对整个量程内的模拟输出进行测试。
选择测试模拟输出菜单的方法：
◆从主菜单中选诊断（Diagnostics）
◆从诊断菜单中选测试模拟输出（TestAnalogOutputs）
测试模拟输出菜单的用法：
◆用和键上下移动光标
◆按ENTER键以确认选择
◆按
键返回诊断菜单
◆按
键返回运行屏幕
报警
报警菜单，如下图所示，显示一个由分析仪所监测的运行参数的清单。
如果所监测的项目超出了高或低极限，该项目的状态就会从OK分别变为High或Low。
右上角的数字代表这出现报警的次数。
如果从来未出现过报警，则所显示的数字为零。
如果要看某个项目的实际值和其最小与最大极限值，则可将光标移到该项上然后按ENTER键。
显示报警菜单的方法：
◆从主菜单中选报警（Alarm）
报警菜单的使用方法：
◆用和键上、下移动光标
◆按ENTER键以确认选择
◆按
键返回主菜单
◆按
键返回运行屏幕
机内温度
机内温度屏，如下图所示。
显示机壳内的当前温度和工厂设定的最小和最大报警极限值。
当仪器处在维修方式时，最小和最大报警极限值可以进行更改，可接受的报警极限值范围为8︒C到47︒C。
当机内温度读数超出最小或最大报警极限时，即产生报警。
所谓报警，就是在运行屏和主菜单上出现alarm（报警）字样。
调出机内温度屏幕的方法：
◆在主菜单中选报警（Alarm）
◆在报警菜单中选机内温度
机内温度屏幕的用法：
◆用和键上、下移动光标（仪器处在维修方式）
◆按ENTET键确认选择（仪器处在维修方式）
◆按
键返回报警菜单
◆按
键返回运行屏幕
最小和最大机内温度报警极限
最小和最大机内温度报警极限屏幕，如下图所示，仅当仪器处在维修方式时才可调出。
可用来改变最小机内温度报警极限，最小和最大机内温度屏的功能相同。
选用最小或最大机内温度报警极限屏幕的方法（维修方式开启）
◆从主菜单中选报警（Alarm）
◆从报警菜单中选机内温度（InternalTemperature）
◆在机内温度菜单中选最小（Min）或最大（Max）
最小或最大机内温度报警极限屏幕的用法：
（维修方式开启）
◆用和键增加或减少数值。
◆按ENTER键接受改变值
◆按
键返回机内温度菜单
◆按
键返回运行菜单
O3灯温度
如下所示的O3灯温度屏幕显示了当前的03灯温度和允许的最小和最大温度值。
温度限制为55-85°C，如果超过这个范围就会出现报警。
调出O3灯温度屏幕的方法：
◆在主菜单中选报警（Alarm）。
◆在报警菜单中选O3灯温度（O3LampTemp.）
渗透炉温度
如下所示的渗透炉温度屏幕显示了当前的渗透炉温度和允许的最小和最大温度值。
温度限制为25-50°C，如果超过这个范围就会出现报警。
调出渗透炉温度屏幕的方法：
◆在主菜单中选报警（Alarm）。
◆在报警菜单中选渗透炉温度（PermOvenTemp.）
压力
压力屏幕，如下图所示。
显示当前反应室的压力读数和工厂设定的最高和最低报警极限。
在维修方式中，最高和最低报警极限值可以被修改。
可接受的报警极限值范围为200到1000mmHg。
如果压力值的读数超出了最高或最低极限值，则产生报警，即在运行屏幕和主菜单中显示alarm字样。
显示压力屏幕的方法：
◆在主菜单中选报警（Alarm）
◆在报警菜单中选压力（Pressure）
压力屏幕的使用方法：
◆用和键上下移动光标（维修方式要开启）
◆按ENTER键确认选择（维修方式开启）
◆按
键返回报警菜单。
◆按
键返回运行屏幕。
最高和最低压力报警极限
最低压力报警极限屏幕，如下图所示，仅在维修发式下才能用。
该屏用于改变最低压力报警极限值，而最高和最低压力报警屏幕的用法相同。
最高或最低压力报警极限屏幕的显示方法（维修方式开启）
◆在主菜单中选报警（Alarm）
◆在报警菜单中选压力（Pressure）
◆在压力菜单中选最大（MAX）或最小（MIN）
最大或最小压力极限屏的使用方法（维修方式开启）：
◆用键增或减数值
◆按ENTER键接受改变值
◆按
键返回压力菜单
◆按
键返回运行屏幕
维修方式菜单
维修方式菜单，如下图所示，仅当仪器处在维修方式时才出现。
让仪器进入维修方式的步骤是：
从主菜单中选仪器控制（InstrumentControls），然后再从仪器控制菜单中选维修方式（ServiceMode）。
当仪器处在维修方式时，主菜单中即增加一个维修菜单。
维修菜单中包括一些与诊断菜单中相同的项目内容。
维修方式中还包括了一些改进了的诊断功能。
显示维修方式菜单的方法：
◆在主菜单中选维修方式（ServiceMode）
维修方式菜单的用法：
◆用和键上下移动光标
◆按ENTER键确认选择
◆按
键返回主菜单
◆按
键返回运行屏幕
第三章设备保养维修操作规程
一、仪器安装
安装步骤
1，把零气源连接到仪器后面板的ZEROAIR入口。
零气源能够提供满量程流量，压力控制在10-40psi.
2，将标准钢瓶气连接到接口A、B和C。
3，从EXHAUST排气口把排气管连接到合适的排放口。
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。
确认排气管中无堵塞物。
4，把后面板的连接器用一个合适的纪录装置连接起来,更多信息参见后面章节中的有关后面板的插脚引线.
5，给仪器接上合适的电源。
警告:
146I系列仪器必须要接三相接地电源,决不允许不接地使用.
开机
1，打开电源。
2，让仪器预热并稳定90分钟。
3，设置仪器的参数
二、校准
这一章描述了校准146I各零部件的过程。
注意：
机内的这些部件已在出厂时进行了校准，用户只有在厂方的指导下使用合适的测试设备才能进行这些部件的校准。
质量流量控制器
为了校准质量流量控制器的质量流量表，需要一个可追踪到NIST的流量表。
校准意味着在整个质量流量范围内取七个等间距的流量测试数据。
146I根据内置的软件算法使输出线性化。
附录C摘录自TYLAN质量控制器手册。
流量控制器具有很好的长期稳定性。
从工厂中装运后，在满度的20%到100%范围内，真实流量和测量值的误差在读数的±2%或满度的1%范围内，所有的流量值被校准到25C和760mmHg。
当校准质量流量控制器时，必须按照流量校准标准操作。
根据美国环保局要求，所有的流量都必须校准到25C和760mmHg。
另外，如果需要的话，也应进行水蒸气压力的校准。
校准过程的步骤如下（以下步骤中使用了一个可追踪到NIST的体积标准）：
1．连接一个清洁、干燥的气源至质量流量控制器的入口。
2．测量气压和室温。
3．连接一个合适的标准流量计至流量控制器的出口。
4．如第三章中所描述的把146I设置到校准气体或零气流量方式。
5．把流量控制器设置至满度的95%，等到让读数稳定。
6．精确地测量146I在设定流量下输出一定体积的气体所需的时间。
测定每一流量时，所选择的体积数必须使测量时间大于30秒，最好接近一分钟。
时钟应精确到0.1秒。
7．根据可追踪到NIST的设备手册，计算流量需要进行压力和温度的修正。
8．重复步骤6和7至少三次。
如果仔细操作，流量的四个测试结果误差应在±1%范围内。
在流量输入屏幕中输入此流量。
9．在对气体和零气流量满度值的80%、60%、40%和20%的测试过程中，步骤6、7、8的连续性是很重要的。
10.如果由于流量控制器的故障而遇到困难，可参考附录C中质量流量控制器手册中的维护以及故障诊断和排除这两章。
只使用49IPS校准
1．把146I和49IPS和同一个零气源连接。
2．移开49IPS的盖子，断开O3发生器和输出分配器的连接管线，放回盖子。
3．在146I的输出端和49IPS的O3输出端之间连接1/4的TEFLON管，封上49IPS的出气端。
4．打开49IPS和146I的电源，让其稳定一个小时。
5．把流量设置到需要的值，它必须至少超过49IPS的流量。
6．在49IPS上根据146I输出的不同O3幅度，确定对应的O3浓度。
注意O3输出幅度的设置、O3的浓度和流量。
7．通过分析步骤6的结果确定校准曲线，此曲线不一定要是线性的。
8．断开49IPS并重新连接49IPS的O3发生器，进行检漏。
三、故障诊断和排除
146I被设计成具有较高的可靠性。
只有被确认有高可靠性的元件才会被使用。
因此，很少发生大的故障。
发生问题时，此章的指导对于解决问题是很有帮助的。
发生问题时也可以和热电子公司的维修部门及工厂联络，但务必要提供仪器的系列号和程序号。
故障诊断与排除指导
故障
可能造成故障的原因
排除故障的方法
流量控制器不稳定
气体或零气不够，或者压力太低
增加压力（最好大于5psi），和/或增加气体或零气的流量
流量控制器故障
可参考流量控制器手册，附录C
漏气
检漏（见第七章）
在本地状态下电磁阀不动作
仪器处在遥控方式
把仪器设置为本地状态
电磁阀故障
检查电磁阀，在必要时更换（见第七章）
电磁阀驱动器故障
检查J6和J7处的电压。
如果电压正确但电磁阀不动作，更换U3和U5
在遥控方式下电磁阀不动作
仪器在本地状态下
把仪器设置到遥控状态
I/O，CLINK板故障
更换适当的板
接头故障
更换接头
校准器在质量流量控制器输出端的测量结果与仪器输出端的测量结果不一致
漏气
检漏（见第七章）
没有O3输出
O3灯故障
把O3灯从O3发生器中移出检查O3灯有无兰色灯光，如没有灯光就需要更换O3。
O3发生器加热器故障
检查O3灯是否温热（约为50℃）。
如果不温热，更换或修理加热器或加热器电源（见第七章）
O3发生器电源故障
修理或更换O3发生器电源（见第七章）
低O3输出
O3发生器和气路漏气
在O3发生器和气路系统中检漏（见第七章）并进行维修
流量过高
检查零气流量阀并调整至小于8slm
电源故障
当O3发生器设置至100%输出时，变压器初级的电压应当高于16V，如果没有则修理或更换O3发生器电源
灯弱
当O3发生器设置至100%输出
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