BTU使用说明书.docx

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BTU使用说明书

注意事项………………………………………………………………………1

服务与保证……………………………………………………………………3

一、概述………………………………………………………………………4

二、工作原理…………………………………………………………………5

三、主要技术性能及参数……………………………………………………6

四、仪器的面板结构…………………………………………………………7

五、仪器的安装………………………………………………………………8

六、仪器的使用………………………………………………………………16

七、仪器的停机与存放………………………………………………………16

附：

仪器的校准记录…………………………………………………………17

注意事项

请严格遵守以上所列注意事项，否则将造成人为测量误差或重大事故！

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服务与保证

仪器自出厂之日起，仪器的保修期限为一年。

凡在此期限内，工作人员在正常操作的情况下，仪器出现的软件或硬件的故障，我公司均负责免费维修及更换零部件。

若由于工作人员违反操作规程、不严格按照使用说明操作仪器以及由于不可抗拒的因素而对仪器造成的损坏，我公司不负责免费维修。

如需维修，我公司将根据损坏情况适当收取维修成本费用。

如有用户需要，我公司也可指派技术人员进行现场培训。

如果您对本公司的仪器在使用和操作过程中，还有什么疑问及要求请及时与我们联系，以便我们能给您提供更完善的服务。

联系方式见封底。

1、概述

该氧分析仪是利用氧化锆氧浓度差电池作为检测传感器的氧量分析仪器。

该仪器测控系统采用了最新型的单片机计算与控制系统，USB与上位机通讯显示及控制、新型稳流气路系统；具有精度高、响应快、性能稳定、功能齐全、操作方便、气体分析过程连续等优点。

该仪器适用于制气、化工、冶金、电子工业、回流焊、医疗等方面的气体中氧含量的检测。

本仪器具有以下特点：

●一体化设计，体积小、重量轻、结构简单、布局合理；

●纯度、炉温、热电偶温度、锆管电势等参数均可显示，便于参考；

●标准电流输出（电压输出）、比例阀调节输出、纯度越限报警、纯度越限开关量输出等各项参数均可通过按键进行设置和修改；

●传感器炉温的测量与控制均由单片机完成，并具有超温自动切断加热电源的功能，安全可靠；

●仪器分析过程连续，量程自动切换，可用于在线分析或实验室分析等；

●直观的上位机通讯程序，可实时显示氧纯度、炉温、仪器运行时间、输出电流、比例阀开度等，方便的PID调节功能，可根据客户的需求，设定需要的氧含量；

●多通道可定时自动检测功能，通过上位机控制检验通道并实时检测不同通道氧含量。

二、工作原理

仪器的工作原理如图1.0所示。

它主要由气路系统、氧化锆传感器、微机测控系统三部分组成。

图1.0测量原理框图

2.1气路系统

气路系统是用来给氧化锆传感器提供一个稳定流量的纯净样气的系统，样气由进气嘴通入（之前需经过净化处理），经过流量计后，进入传感器（使传感器产生与氧含量相关的电信号），再经过稳流装置后经排气嘴排出。

（压力为负压时需增加气泵增压）

2.2氧化锆传感器

氧化锆传感器是由氧化锆陶瓷材料制成的氧浓度差电池，在高温时氧化锆具有氧离子的传导特性，当氧化锆管的两个电极之间的氧分压不同时，氧浓度差电池产生一个与氧浓度成比例的电势，电势大小按下式计算：

E=ln

式中：

R——理想气体常数

F——法拉第常数

T——氧化锆加热炉绝对温度（K）

P0——空气中氧分压（20.6%）

P——样气中的氧分压

通过测量氧浓度差电池的电动势E与温度T，就可以计算出样气中的氧分压，即氧含量。

浓度差电池的各种干扰电势，如本底电势、渗透效应、气流冷却效应等，通过硬件和软件的特殊设计进行修正。

2.3微机测控系统

微机测控系统以单片机为核心，外围信号变换及放大电路、模拟开关、温控电路、显示器、PID控制调节输出、标准电流、电压输出，过温保护电路等组成，用来对测试结果进行计算、修正、控制和信号输出。

三、主要技术性能及参数

3.1测量范围：

0.01PPmO2～25%O2；

3.2精度：

≤±5%FS（0.01～10PPmO2）；

≤±2%FS（10PPmO2以上）；

3.3稳定性：

零点漂移≤±2%FS/7d；

量程漂移≤±2%FS/7d；

3.4重复性:

≤1%；

3.5工作炉温：

750℃；

3.6预热时间：

＜15min；

3.7响应时间：

＜30s；

3.8样气流量：

400ml/min（流量计上的刻度处）；

3.9样气压力：

≤0.1Mpa

3.10工作环境：

温度：

－30～＋50℃；相对湿度：

＜95%；

3.11输出信号：

PID控制4～20mA或标准4～10mA（0-10V）信号；

3.12报警功能：

氧含量越限报警及温控失灵报警；

3.13触点输出：

上下限触点输出对应的氧含量可任意设置；

3.14触点容量：

～220V1A；24VDC2A；

3.15电源电压：

220VAC±10%，50/60Hz，3A；

3.16外型尺寸：

229（宽）×178（高）×374mm（深）；

3.17重量：

3.8kg。

四、仪器的面板结构

仪器的前、后面板分别如图1.1、图1.2所示。

前面板电源开关和流量计组成；流量计可以根据实际需要调节流过传感器的样气流量；

后面板自左向右依次由排气口、（I、II、III三路）进气口、排风扇、RS-485、电流和控制输出接线端子和交流电源插座组成。

RS-485通过485转USB输出端子连接至PC机；后排接线端子输出的信号，可以远传至控制室或控制其他设备的动作；排风扇则可以为整机起到降温的效果。

图1.1仪器的前面板

图1.2仪器的后面板

五、仪器的安装

5.1仪器安装前的检查

仪器由运输或存放状态转入使用前，应做如下检查：

（1）附件及外观检查

检查电源电缆、通讯电缆、安装软件、使用说明书、等附件是否齐全及完好；仪器外观不应该有划伤、变形现象，无异常现象后方可通电检查。

（2）仪器通电后的检查

首先将安装软件装入电脑，接入数据通讯线，仪器通电后，打开O2Controlor软件，设置好通讯端口，软件下方temperature:

窗口的温度应不断增加，当数字增加到750温定后，仪器方可正常测量。

接入24V气泵控制电源，能听到气泵轻微的嗡嗡声。

用流量调节阀可使流量在零到最大范围内任意调节。

符合以上现象后方可继续下面的安装和使用。

如果仪器有缺损或通电后显示异常请不要使用，应立即与我公司售后服务部联系，以便妥善处理，避免仪器严重损坏或事故发生！

5.2仪器的安装

仪器的安装必须按下述要求进行，否则将无法保证仪器正常使用。

5.2.1电源的连接

仪器使用220VAC±10%、50HZ/60HZ，3A电源，要求接地良好，不应有高频或强磁场干扰。

建议用户给仪器配备有净化功能的交流稳压器或UPS电源，以确保仪器在长期的使用中有稳定的电源供给。

5.2.2通讯电缆的连接

本仪器提供串行异步半双工RS485通讯接口，采用MODBUS-RTU协议，通讯线缆经过485转USB直接与PC相连。

USB的一端直接插入电脑，另一端与仪器后面板DB9针连接。

5.2.3通讯USB-485驱动的安装

打开仪器提供的光盘，找到UT850文件夹，根据所使用的操作系统选择相应的驱动，如以XP为例选择

，运行

程序，进行驱动的安装，安装完成后插入USB-485设备，进入电脑设备管理器端口（COM和LPT）项，记录此时的串口端口，此处为COM2（不同电脑此项端口号不同）

5.2.4软件操作

5.2.4.1运行

软件

主界面区由三部分组成：

菜单设置区、实时数据显示区、历史数据设置和数据曲线记录区。

⏹菜单设置区：

◆Language语言选择：

可实现软件的中英文切换；

◆Option功能设置：

可进行仪器各项参数的设置；

◆About关于软件；

主要说明一下Option功能设置项：

点击Option出现四级设置菜单：

A、CommSetting:

通讯端口设置

Port:

USB通讯端口设置项：

选择端口号，参照5.2.3；

Bauding:

波特率设置：

设置为9600；

DataBit:

数据位数：

设置为8位；

StopBit:

停止位：

设置为1位；

Parity:

奇偶检验位：

设置为无校验；

打开仪器电源，然后进行以上端口设置，点击Connect按钮，进行仪器通讯连接。

连接后软件左下角出现

标志，代表连接成功，反之显示

连接失败。

B、PIDParameter：

PID参数设置项

单击PIDParameter项出现密码对话框输入密码：

输入“2222”后进入PID设置项。

O2Setpoint:

需要设定的目标氧含量；

Offset:

相对于目标氧含量进行的正负偏移量调节；

PIDPParm（P）:

比例控制。

输出与输入误差信号成比例关系，比例控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。

PIDIParm（I）:

控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。

积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。

这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。

因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。

PIDDParm（D）：

控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。

它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。

Opening（%）:

比例阀的开度以100%代表全开；

OpengingMin.（%）:

比例阀的最小开度；

Measurerangeas10V:

输出10V所对应的量程氧含量；

WorkMode（A/M）:

工作模式

Automatic：

自动调节比例阀开度，仪器运行时进行自动调节；

Manual：

手动调节，根据客户要求进行手动调节比例阀开度，便于调试。

C、Option:

设置项：

单击Option项出现密码对话框输入密码：

输入“1111”后进入Option设置项。

StartwithWindows:

电脑开机时软件自动运行；

AutomaticConnectWhensoftwarestart:

软件运行时自动连接（须将端口配置好后方可选择改项）；

D、Export:

数据导出：

选择需要导出的起始及终止时间，设置好文件名点击Export按纽导出数据。

导出数据默认在D:

\O2DataBase下。

E、实时数据显示区：

Date/Time:

系统时间；

O2/Unit:

氧含量显示及单位；

Opening:

开度显示；

Analyzer:

仪器累计使用时间；

Temperature:

传感器温度；

Current:

当前输出比例阀电流；

RunTime:

仪器工作时间；

⏹历史数据设置和数曲线据记录区

选择端口号，从COM1到COM10选择，点击Open按钮，直到下面出现有打开串口成功，串口连接完毕。

Max:

数据曲线量程；

Min:

数据曲线零点；

Start、End:

数据记录的起始及终止时间；

View:

显示按钮；

设定好起始及终止时间，点击View按钮即可显示此时间段的数据曲线。

六、仪器的使用

6.1仪器的启动、检测及控制输出过程

1）按照上述要求安装好仪器后，接通仪器的电源，打开前面板的电源开关，连接好数据线，打开上位机软件，将会有温度持续升高显示，温度到750℃设备工作正常（从开机到恒温大约需要10分钟左右）。

2）接通24V气泵电源，仪器通入被测气体，同时观察流量计，使流量达到400mL/min。

如果达不到，应调节设备或气源的取样阀，使流量达到要求。

若以上情况都使流量达不到要求，则检查仪器进气口处的过滤器是否堵塞（逆时针旋转取下气嘴，检查内部的过滤网是否堵塞）；

七、仪器的停机与存放

间断测量而短期停机时，可先关闭仪器电源，再关闭被测气体，最后关闭气源开关。

长期停机时，应关闭电源，关闭气源开关，关闭被测气体，取下进、排气管，盖上防尘帽。

拆除仪器电源线，待加热炉完全冷却后，再套上塑料袋（内放干燥剂）。

存放于清洁、干燥、通风的环境下。

运输或存放过程中不可强烈震动，更不可随意拆卸机壳，以免损坏仪器和再次使用时发生触电危险！

附：

仪器校准记录

日期

标准气体标称值

仪器显示值

备注