NDC红外线检测TM710烟草专用红外水分仪MK3说明书.docx

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NDC红外线检测TM710烟草专用红外水分仪MK3说明书

NDC_红外线检测TM710烟草专用红外水分仪MK3说明书（总59页）

TM710烟草专用红外水分仪

简明操作手册

（MK3版）

NDC红外技术公司

第一章绪论……………………………………………4

1.1质量保证……………………………………………4

1.2版权说明……………………………………………4

1.3储存…………………………………………………5

1.4开箱…………………………………………………5

1.5技术参数……………………………………………6

1.5.1探头……………………………………………6

1.5.2操作界面………………………………………7

1.5.3探头输出站……………………………………8

1.5.4采样遥读表……………………………………9

1.5.5手持式操作界面………………………………10

第二章安装…………………………………………11

2.1TM710安装的注意事项…………………………11

2.2TM710的外形图…………………………………13

2.2.1探头……………………………………………13

2.2.2探头输出站……………………………………14

2.2.3操作界面……………………………………15

2.2.4采样遥读表……………………………………16

2.3TM710的安装……………………………………17

2.3.1探头安装要求…………………………………17

2.3.2探头安装支架…………………………………20

2.3.3探头输出站和操作界面的安装………………21

2.3.4采样遥读表的安装……………………………23

第三章TM710系统的电气连接……………………24

3.1TM710系统的部件………………………………24

3.2单探头系统………………………………………24

3.3TM710的多探头系统……………………………26

3.4电气连接…………………………………………27

3.4.1探头输出站和操作界面主板的对外连接……27

3.4.2I/O接口板的接线………………………………29

3.4.3I/O扩展接口板的接线…………………………30

3.4.4密封电缆套的应用……………………………31

第四章调试…………………………………………32

4.1概述………………………………………………32

4.2触摸键操作流程、页面…………………………32

4.2.1触摸键流程…………………………………32

4.2.2触摸屏上面……………………………………33

4.2.3页面……………………………………………34

4.3校准………………………………………………38

4.3.1自动校准………………………………………39

4.3.2采样注意事项…………………………………42

4.3.3用操作界面的采样过程………………………43

4.3.4用采样遥读表采样……………………………47

4.3.5数据处理………………………………………50

4.3.6修正值调节……………………………………51

4.4其它设置…………………………………………52

4.4.1操作界面的显示说明…………………………52

4.4.2设置………………………………………………53

（1）设置探头名称……………………………………53

（2）设置响应时间……………………………………54

（3）设置测量名称……………………………………55

（4）查看产品的校准参数……………………………56

（5）设置4～20mA模拟输出的测量范围……………57

（6）设置报警上下限…………………………………58

（7）建立和储存新产品………………………………59

（8）建立一个新产品处方……………………………61

（9）自动标定…………………………………………65

第五章维修维护……………………………………68

5.1光源灯泡组件……………………………………68

5.1.1光源灯泡的拆装…………………………………68

5.2滤光片转盘电机…………………………………70

5.2.1电机的拆装………………………………………70

5.2.2更换电机…………………………………………71

5.3保险丝……………………………………………72

5.4清洁探头窗口……………………………………73

5.5电缆和电缆接头…………………………………73

5.6知识问答…………………………………………74

附录1探头地址的设置………………………………76

附录2探头电缆座接线………………………………77

附录3探头输出站和操作界面的SK1插座…………78

附录4探头输出站和操作界面主板上的接线端子…79

附录5I/O接口板的接线端子………………………81

附录6I/O扩展接口板的接线端子………………82

附录7BCD码开关……………………………………83

附录9故障速查表……………………………………85

附录10触摸键说明……………………………………87

第一章绪论

1.1质量保证：

NDC红外技术公司的产品从交付之日开始，有12个月的质量保证期，在质量保证期内，可免费维修和更换元件或整机。

对非仪器本身原因的损坏或遗失，NDC红外技术公司不负责任。

NDC红外技术公司还为顾客提供售后服务。

任何有关维修和更换配件的事宜，均可直接与指定维修服务处联系，联系时用户必须通过适当通讯方式告知设备的系列编号。

NDC红外技术公司有权更改产品的规格和价格。

1.2版权说明：

在使用手册中阐述的仪器包括有一个或多个计算机程序，这些计算机程序属NDC红外技术公司机密并受版权保护。

NDC红外技术公司只允许在正常使用产品时，使用这些程序，而不许可将其用于其它情况。

严禁设备买方或他人以任何形式将上述程序的原件、拷贝或经编辑、转换而成的程序副本挪为它用。

NDC红外技术公司不对本手册提供任何担保，不对任何因本手册中的信息而产生的操作失误或意外事故负任何法律责任。

版权：

NDC红外技术公司2005

NDC红外技术公司

思百吉集团公司

地址：

BatesRoad,Maldon,EssexCM95FA,UK

电话+44（0）1621852244Fax+44（0）1621856180

1.3储存

安装之前应当将仪器储存在0～70°C，相对湿度不超过60%的环境中。

应当预先让设备恢复到安装场所的环境温度后再进行安装。

1.4开箱

保留设备的所有包装材料，以备万一设备需要退回或转运时使用，这些包装材料可以确保设备的运输安全。

开箱时请小心地依次取出内部物品并放置在清洁的房间进行检查：

对照装箱单检查供货数量和型号是否与合同一致、仪器外观有无破损、插座是否干净、电缆外绝缘层有没有破损或打结扭曲。

1.5技术参数

1.5.1探头

●尺寸：

328.5mm（长）×177mm（宽）×172mm（高），参考外形图

●重量：

7kg

●外壳标准：

IP65,NEMA4,铸铝材料

●环境温度：

储存温度0～70℃，工作温度0～50℃,0～80℃（加水冷,要求水质清洁,流量2L/min）

●电缆长度：

最大20m

●空气清洁窗：

要求通入不含油和水等杂质的清洁空气，流量120L/min，压力30PSI（约为0.2MPa）

●测量高度：

225±100mm（从窗口圆框下面到物料表面算）

●测量范围：

额定高度时Ф60mm

●电源：

24V直流,1.3A

●环境光影响：

仪器性能不受各类环境光变化的影响，但是，强烈的直接照进窗口的光线就可能干扰仪器的正常测量，如果发生这种情况，仪器的操作界面上将会给出相关的错误信息显示。

以下环境光不影响测量精度：

稳定光源（色温2500°K，光通量250W/m2，产生的测量噪声<0.02%）

卤素灯（AC电源80W，距离2.5m，产生的测量噪声<0.1%）

白炽灯（AC电源100W，距离2.5m，产生的测量噪声<0.1%）

水银灯（AC电源250W，距离2.5m，产生的测量噪声<0.1%）

1.5.2操作界面

●尺寸：

（306＋26）mm（高＋电缆密封套）×290mm（宽）×95mm（厚）

●4.5Kg（不包括连接电缆）

●机箱密封标准:

IP65,NEMA4,人造合成材料

●环境温度:

储存0～70℃,操作0～50℃

●相对湿度:

5%～95%（无冷凝,0～50℃）

●电源:

80～265VA.C.50/60Hz,最大50W

●显示器：

CCFL背景照明，TFT1/4VGA彩色LCD

●键盘：

彩色触摸屏（有声音提示）

●I/O接口：

（1）外壳上：

9孔D型插座，包括710数据总线和RS232

SUB接

主板上：

电源输入

SDU的+24V电源和710数据总线

探头+24V电源和信号

用户接口：

710数据总线、门限和电源

I/O板上：

BCD码输入（用于遥控选择产品）

模拟输出，双通道，输出电流为4～20mA或0～20mA时，最大负载电阻500Ω

报警输出：

两个继电开关

I/O扩展板上：

（1）模拟输出，双通道，输出电流为4～20mA或0～20mA时，最大负载电阻500Ω

（2）报警输出：

两个继电开关

面板指示灯：

（3）显示探头状态

1.5.3探头输出站

●尺寸：

（306＋26）mm（高＋电缆密封套）×290mm（宽）×95mm（厚），不包括电缆引出线所占的空间，参考外形图

●4.5Kg（不包括连接电缆）

●机箱密封标准:

IP65,NEMA4,人造合成材料

●环境温度:

储存0～70℃,操作0～50℃

●相对湿度:

5%～95%（无冷凝,0～50℃）

●电源:

80～265VA.C.50/60Hz,最大50W

●I/O接口：

外壳上：

（1）9孔D型插座，包括710数据总线和RS232

主板上：

（2）电源输入

（3）SDU的+24V电源和710数据总线

（4）探头+24V电源和信号

（5）用户接口：

710数据总线、门限和电源

I/O板上：

（6）BCD码输入（用于遥控选择产品）

（7）模拟输出，双通道，输出电流为4～20mA或0～20mA时，最大负载电阻500Ω

（8）报警输出：

两个继电开关

I/O扩展板上：

（9）模拟输出，双通道，输出电流为4～20mA或0～20mA时，最大负载电阻500Ω

（10）报警输出：

两个继电开关

面板指示灯

（11）显示探头状态

1.5.4采样遥读表

●尺寸：

200mm（宽）×（100mm＋26mm）（机壳高＋电缆密封套）×63.5（厚），不包括电缆引出线所占的空间,参考外形图

●重量：

1.6Kg，不包括连接电缆

●机壳标准：

IP65，NEMA4,人造合成材料

●环境温度:

环境温度:

储存0～70℃,操作0～50℃

●相对湿度:

5%～95%（无冷凝,0～50℃）

●电源:

+12～+24VD.C.（通过连接电缆和710数据总线一起提供），最大6W

●输入：

（1）三个薄膜键：

UP、DOWN、SELECT，键上有箭头图标

（2）来自OIU或者探头输出站的710数据总线（通过电缆中的屏蔽双绞线输送）

（3）+24VD.C.,来自OIU或者探头输出站（通过电缆中的两根线输送）

●输出：

（1）LED背景照明，20字符×2行LCD显示器

（2）采样显示，由一组常开继电器控制，最大开关负荷240VAC，1A

●网络连接：

（1）通过屏蔽双绞线的710数据总线

1.5.5手持式操作界面

●尺寸：

220mm（230mm）（宽）×143mm（155mm）（高）×50mm（60mm）（厚）,括号内的尺寸为加上橡胶保护套后的尺寸,上边尺寸不包括电缆接头和电缆

●重量：

1Kg（包括橡胶套，不包括电缆）

●环境温度:

储存0～70℃,操作0～50℃

●相对湿度:

5%～95%（无冷凝,0～50℃）

●电源:

+12～+24VD.C.（通过专用连接电缆和710数据总线一起由OIU或探头输出站提供），最大6W

●外壳标准:

IP65,人造合成材料

●显示：

CCFL背景照明，TFT1/4VGA彩色LCD

●键盘：

彩色触摸屏（有声音提示）

●输出：

710数据总线，通过9孔D型插座和专用电缆与探头输出站或操作界面连接

图1.1手持式操作界面

第二章安装

2.1TM710安装的注意事项

●电源：

系统需要一个符合电压范围要求的纯净电源：

电压：

80～265V，频率：

50/60Hz

功率：

最大50W

●隔离开关

连接到总电源的设备需要接一个双刀开关或电流断路器这样的隔离开关，这个开关应当安装在设备附近、容易操作的地方。

●电缆布线

TM710的信号电缆布线在弱信号桥架，电源电缆布线在小功率电源桥架。

不可更改仪器的电源电缆线。

把设备接到总电源的隔离开关和电缆的额定电流不能小于10A。

●避免电磁干扰

绝不可把TM710系统的任何元件靠近诸如大功率电机、电焊设备、有强静电放电的设备、微波炉、大功率变压器、变频调速器等强电磁干扰源（EMI）安装。

●避免机械震动

TM710系统是一种精密光学仪器。

过分机械震动会造成损坏。

●运行环境温度：

探头：

0～50℃，0～80℃（加冷却水）其它部件：

0～50℃

●环境光

以下环境光不影响测量精度：

稳定光源（色温2500°K，光通量250W/m2，产生的测量噪声<0.02%）

卤素灯（AC电源80W，距离2.5m，产生的测量噪声<0.1%）

白炽灯（AC电源100W，距离2.5m，产生的测量噪声<0.1%）

水银灯（AC电源250W，距离2.5m，产生的测量噪声<0.1%）

●通过窗口测量

有时可能要通过一个窗口测量内部产品，窗口材料可以是玻璃或蓝宝石，但是绝不可以是有机玻璃、聚酯材料或任何塑料，因为这些材料能够吸收和保存水分子。

为了测量准确，被测量的产品应当和窗口接触在一起。

●相对湿度

TM710探头有自动补偿相对湿度影响的功能，所以5%-95%的相对湿度不影响测量精度。

●冷凝蒸汽

形成水珠的蒸汽会对测量产生影响，使用空气清洁窗防止产生这类问题。

2.2TM710的外形图

2.2.1探头

图2.1TM710探头外形图

图2.2TM710探头照片（左面的探头安装了空气清洁窗）

2.2.2探头输出站

图2.3TM710探头输出站外形图

图2.4探头输出站照片

2.2.3TM710操作界面外形图

图2.5TM710操作界面外形图

图2.6操作界面

2.2.4采样遥读表外形图

图2.7采样遥读表外形图

图2.8采样遥读表照片

2.3TM710的安装

2.3.1探头安装要求

TM710的探头应当安装在容易接近的地方，首先要求容易在探头下面采样，另外应当容易维护（如擦拭窗口、清洁表面等）

（1）探头对产品的距离和方向见图2.9和2.10

探头安装在不间断的烟草物料上面，例如传送带或震动输送机上，物料至少应当有几个厘米的厚度（建议5cm以上），这样才能够完全消除传送带这样的背景影响。

图2.9探头的一般安装位置

图2.10探头的特殊安装位置

（2）为了在测量之前使烟草有较长的平衡时间，烘丝机

或其它调节设备出口的探头最好安装在尽可能远

离蒸汽的位置。

TM710用于闭环控制时，要求反馈

回路越短越好，这就要求找一个折中的安装位置。

（3）温度高的烟草有可能出现表面偏干的现象，可以把

探头安装在一段输送机转到另一段输送机的衔接

处附近，因为这里的烟草会露出一个新的表面，近

红外测量光可以穿透一层烟草表面，测量这一层新

形成的表面，其测量值会有更好的代表性。

大多数的制丝和打叶复烤生产线上，都可以用TM710测量出物料的代表性总体水分。

这里提请注意的是物料必须有足够的深度。

物料的均匀性对与烘箱法对照的测量精度有很大影响。

均匀性直接影响到烘箱法的双样误差，不能期望水分仪的测量误差低于烘箱法双样误差的平均值，因为由烘箱法标定的水分仪精度不可能超过烘箱法。

仪器应当安装在物料不会触及到探头的安全测量位置。

在生产间隙期间，探头将会测量一个没有物料的空传送带，这时仪器的读数具有一定特点，通常可以从电控显示器的曲线上分辨出来。

在生产过程中确保被测量的物料具备一定的表里均匀性和连续不断是对生产线的基本要求。

2.3.2探头安装支架

图2.10是建议的探头支架图

图2.11探头安装支架（尺寸参考图2.1探头外形图）

2.3.3探头输出站和操作界面的安装

（1）安装在墙面上

探头输出站和操作界面可以通过一块转接板安装在墙面或者类似的设备上，例如可以安装在槽钢支架上，图2.12是安装图

图2.12探头输出站和操作界面在墙面上的安装

（2）安装在管形支架上

图2.13是探头输出站和操作界面的另一种安装方法，安装在一根管形支架加上

图2.13探头输出站和操作界面的支架安装（尺寸参考图2.4和2.5）

2.3.4采样遥读表的安装

采样遥读表必须安装在靠近探头、容易操作的地方。

安装方法有以下两种：

（1）安装在墙面上。

采样遥读表往墙上安装有两种方法，一种是参考探头输出站的安装方法，通过一个转接板安装，另一种方法是直接安装，打开采样遥读表的盖子，可以发现它的M5安装孔是一个通孔，可以用M4螺钉直接固定到类似墙面的支架上（参考采样遥读表外形图）；

（2）安装在管形支架上

图2.14是采样遥读表安装在管形支架上的情况

图2.14采样遥读表的管形支架（尺寸参考图2.7采样

遥读表外形图）

第三章TM710系统的电气连接

3.1TM710系统的部件

TM710系统包括以下各项部件：

·探头·采样遥读表·操作界面

·手持式操作界面·探头输出站·互连电缆

由于TM710系统是一个网络化系统,所以可以用这些部件灵活地配置出多种形式的系统，以下是配置方式的一部分。

3.2单探头系统

图3.1和图3.2是单探头系统的示意图.

图3.1包括一个操作界面（OIU）和一个采样遥读表（SDU）的单探头系统

图3.2包括一个探头输出站、一个采样遥读表和一个手持式操作界面的单探头系统，手持式操作界面可以输入数据和显示测量读数

3.3TM710的多探头系统

图3.3一个多探头的TM710系统

单探头系统只是TM710系统的基本单元，可以把多个这样的基本单元连接在一起，构成一个多探头系统，图3.3就是一个多探头系统的例子。

例中只有3个探头，但是可以参照这个方法把多达10个探头连接到一个TM710网络里。

3.4电气连接

总电源需要通过一个双刀开关或电流断路器这样的隔离开关连接到OIU或探头输出站，这个开关应当安装在OIU或探头输出站附近、容易操作的地方。

3.4.1探头输出站和操作界面主板的对外连接

图3.4操作界面和探头输出站的主板和探头、SDU之间的内部接线

注意：

在一个多探头系统里，所有探头的地址都不一样，如果有两个探头地址重复，系统将不能正确运行。

探头通过一条电缆和探头输出站或操作界面主板连接，探头输出站或操作界面提供一系列接线端子和SDU及另外的探头输出站或操作界面连接。

探头输出站或操作界面内部接线端子接线图如图3.4。

关于SW1的说明：

SW1是网络终端电阻开关，用来防止由于终端电波反射造成的通讯错误。

对于按照下图连接的TM710系统，SW1的全部FREE开关打到OFF（上），网络两头的BUS开关打到ON（下），其余打到OFF（上）。

图3.5操作界面或探头输出站之间的连接和连接电缆

3.4.2I/O接口板的接线

I/O接口板是一块插接在OIU或探头输出站主板上的接口电路板，下面是它的接线图。

图3.6I/O接口板的接线

3.4.3I/O扩展板的接线

I/O扩展板插在I/O板的相应插座上，接线图如下：

图3.7I/O扩展接口板接线图

3.4.4密封电缆套的应用

所有进入探头输出站和操作界面的电缆，必须通过有密封和接地两个功能的电缆进线头，使用方法见图3.8

图3.8电缆密封套

第四章调试

4.1概述

NDC红外技术公司提供的TM710红外水分仪的探头内部安装了称为“SpeedCal”的快速标定程序，所以在仪器参与过程控制使用前只需要几分钟就可以完成调校。

仪器出厂前已经作过全量程线性化，但是可能需要进行修正值精调，使水分仪的测量和用户的标准方法（如烘箱法、卡尔-费休法）和测量工位相匹配。

本章包括调试的两个内容：

（1）界面说明部分：

对操作界面的操作流程、各个触摸键功能及触摸屏的显示功能加以说明；

（2）校准部分：

通过样品测量，精调水分仪的修正值，使仪器的测量值在一定的精度范围内和用户的标准方法（如烘箱法或卡尔费休法等）一致。

4.2触摸键操作流程、页面

4.2.1触摸键流程

为了用户快速查找方便，下面给出TM710操作界面上触摸键的流程图：

图4.1界面流程图和操作界面的功能键

4.2.2触摸屏说明

图4.2触摸屏功能说明

4.2.3页面

TM710多样的调试功能是通过选择页面、触摸按钮等方式实现的，下面就此加以说明。

（1）主页

显示

主页如图4.3，它实际上包括四个主页面，可以通过触摸屏上面的左右箭头实现滚动，每个屏都可以设置成显示1、2、3或4个测量值，这些测量值可以选自和这个操作界面连接的任何探头。

图4.3主页

主页的测量值显示设置

触摸主页上的测量值，就可以打开设置测量页面，在这个页面中可以设置趋势指示、小数点位置。

在主页下面有四个功能键：

设置显示、探头界面、产品管理和OI（操作界面）设置。

（2）

显示设置

用来设置主页显示的测量值，设置主页显示哪些成分的测量值。

（3）探头界面

显示所有和这个操作界面连接的探头列表，在列表中，默认设置是第一个探头突出显示，当然用户也可以通过触摸其它探头而选择突出显示其它探头。

一旦一个被探头选中，显示屏下面就会出现六个触摸键：

返回、采样、修正值、模拟输出、名称和探头诊断。

现在对这六个触摸键加以说明。

关闭当前页面，返回到上一级页面。

采样

启动采样功能，计算采样期间的平均值，采样期间可以预先设置或者人工停止。

采样停止后显示这个探头可以测量的各个通道的样品测量平均值和标准偏差。

修正值

这个功能允许调节各个测量的修正值或截

距，可以手工输入；也可以用自动修正（Autotrim）功能自动输入，当探头下面有样品时（移动或静止的都可以），输入样品的真实值（目标值）后，仪器会自动调节修正值。

模拟输出

一般需要对每个探头、每个测量成分的模拟输出设置上下限，即需要设定4mA和20mA输出所对应的测量值（例如测量值为5％时模拟输出4mA，25％时输出20mA）。

名称

用户在这里修改探头名称

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