Руководство по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию
газоанализатора модели ServoPro MultiExact для установок разделения воздуха
В тексте Руководства используются общепринятые сокращения: «кг» — килограмм, «мм» — миллиметр и так далее.
Пароль оператора __________________, пароль администратора __________________.
(по умолчанию 1000) (по умолчанию 2000)
Оглавление
1. Назначение и технические характеристики 5
1.1 Варианты исполнения 5
1.2 Метрологические характеристики 5
1.3 Требования к пробе 10
1.4 Требования к месту установки 10
1.5 Интеграция с системами управления 10
1.6 Общие характеристики 11
1.7 Комплектность поставки 11
2. Устройство и принцип работы 12
2.1 Внешний вид 12
2.2 Дисплей и клавиатура 14
2.3 Принцип работы 16
3. Установка и подключение 20
3.1 Распаковка и проверка 20
3.2 Установка 20
3.3 Подключение сигнальных кабелей 20
3.4 Подвод пробы и калибровочных газов 23
3.5 Подвод кабеля питания 26
4. Эксплуатация 28
4.1 Подача пробы 28
4.2 Включение питания 28
4.3 Калибровка 29
4.4 Выключение 33
5. Настройка 35
5.1 Пункт View 37
5.2 Пункт Set up 37
5.3 Пункт Calibrate 40
5.4 Пункт Alarm 41
5.5 Пункт Settings 42
5.6 Пункт Service 43
5.7 Пункт Status 45
6. Техническое обслуживание 47
6.1 Замена скрубберов 47
6.2 Поиск и устранение неисправностей 49
6.3 Рекомендуемые запасные части и расходные материалы 52
7. Расчёт поправки 53
Назначение и технические характеристики
Газоанализатор ServoPro MultiExact (далее — «анализатор» или «прибор») предназначен для контроля технологических процессов на установках разделения воздуха, а именно — определения содержания кислорода, СО2, N2O, аргона, азота, гелия и водорода.
Анализатор может одновременно измерять один или два компонента.
Измерения проводятся непрерывно. Результат отображается на дисплее и может передаваться в систему управления.
Для обеспечения достоверности измерений нужно периодически калибровать анализатор.
В руководстве используется термин «проба», означающий небольшой объём газа, извлечённый из процесса для дальнейшего анализа.
1Варианты исполнения
Анализатор состоит из шасси, на которое устанавливаются измерительные ячейки. Шасси имеет токовый выход 4…20 мА на каждый измеряемый компонент, реле сбоя в работе, реле активного диапазона, 2 реле концентрации, 1 реле необходимости технического обслуживания, 1 реле работы в режиме технического обслуживания и интерфейс RS485 (Modbus).
Измерительные ячейки устанавливаются производителем, необходимо выбрать их при заказе анализатора. Невозможно установить больше двух ячеек в один анализатор.
2Метрологические характеристики
Погрешность большинства российских поверочных газовых смесей (ПГС) больше погрешности современных анализаторов. Например, анализаторы могут измерять кислород в диапазоне 0…10 млн-1 с погрешностью ±0,1 млн-1, в то время как погрешность ПГС в этом диапазоне составляет 1 млн-1 (в 10 раз хуже анализатора). Поэтому все анализаторы сертифицированы с той погрешностью, которую могут обеспечить российские ПГС.
В этом разделе указана погрешность анализаторов в соответствии с документацией производителя. «Российская» погрешность указана в описании типа средств измерений.
2.1Измерение чистоты кислорода
Диапазон измерения 0…100 % O2.
Погрешность измерения ±0,01 % O2.
Расход пробы 100…250 мл/мин.
На результат измерения может влиять состав фонового газа. Подробнее об этом см. в разделе 5.2.4 и Главе 7.
Воспроизводимость результата измерения 0,01 % O2.
Дрейф нуля ±0,01 % O2 за неделю.
Дрейф шкалы ±0,02 % O2 за неделю.
Время отклика Т90 — 10 с при расходе пробы 200 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,01 % О2 на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
Влияние давления окружающей среды — не более 0,003 % О2 на каждый % изменения давления относительно нормального.
2.2Измерение следового кислорода
Диапазон измерения 0…1000 млн-1.
Погрешность измерения ±0,1 млн-1 (в поддиапазоне 0…10 млн-1).
Расход пробы 200…400 мл/мин.
При измерении следов кислорода необходимо учитывать, что некоторые газы могут вносить искажения в результат измерения следов кислорода, а именно: наличие в пробе водорода в количестве 15 млн-1, метана в количестве 100 млн-1 и СО в количестве 80 млн-1 приведет к увеличению показаний кислорода примерно на 1 млн-1.
Воспроизводимость результата измерения 0,1 млн-1.
Дрейф нуля ±0,25 млн-1 за неделю.
Дрейф шкалы ±0,25 млн-1 за неделю или ±1 % от результата измерения (большее из указанных значений).
Время отклика Т90 при изменении содержания кислорода с 2 до 10 млн-1 — 10 с при расходе пробы 200 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,01 млн-1 О2 на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
Давление окружающей среды не влияет на показания.
2.3Измерение содержания кислорода в пробе
Диапазон измерения 0…100 % O2.
Погрешность измерения ±0,1 % O2.
Расход пробы 100…250 мл/мин.
Воспроизводимость результата измерения 0,1 % O2.
Дрейф нуля ±0,05 % O2 за неделю.
Дрейф шкалы ±0,1 % O2 за неделю.
Время отклика Т90 — 10 с при расходе пробы 200 мл/мин.
Влияние расхода пробы на показания — не более 0,1 % О2 при изменении расхода от 100 до 250 мл/мин. Заводская калибровка проводится при расходе 200 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,1 % О2 на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
Результат измерения зависит от атмосферного давления (прямо пропорционален ему).
2.4Измерение следового СО2
Диапазон измерения 0…10 млн-1.
Погрешность измерения ±0,1 млн-1.
Расход пробы 200…500 мл/мин.
Воспроизводимость результата измерения 0,1 млн-1.
Дрейф нуля и шкалы ±0,2 млн-1 за неделю.
Время отклика Т90 — 15 с при расходе пробы 500 мл/мин.
Влияние расхода пробы на показания — не более 0,1 млн-1 при изменении расхода от 200 до 500 мл/мин. Заводская калибровка проводится при расходе 500 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,25 млн-1 на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
Влияние давления окружающей среды — не более 0,4 % от результата измерения на каждый % изменения давления относительно нормального.
2.5Измерение следов N2O
Диапазон измерения 0…20 млн-1.
Погрешность измерения ±0,2 млн-1.
Расход пробы 200…500 мл/мин.
Воспроизводимость результата измерения 0,2 млн-1.
Дрейф нуля и шкалы ±0,4 млн-1 за неделю.
Время отклика Т90 — 15 с при расходе пробы 500 мл/мин.
Влияние расхода пробы на показания — не более 0,2 млн-1 при изменении расхода от 200 до 500 мл/мин. Заводская калибровка проводится при расходе 500 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,4 млн-1 на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
Влияние давления окружающей среды — не более 0,5 % от результата измерения на каждый % изменения давления относительно нормального.
2.6Измерение содержания аргона в азоте, кислороде или воздухе
Диапазон измерения 0…100 или 90…100 % (выбирается при заказе анализатора).
Погрешность измерения ±1 % от ширины диапазона.
Ширина диапазона вычисляется как верхнее значение минус нижнее значение. Например, для прибора с диапазоном 90…100 % ширина диапазона составит 10 %. Соответственно, погрешность измерения равна 0,1 %.
Расход пробы 100…200 мл/мин.
Воспроизводимость результата измерения 0,5 % от ширины диапазона (см. выше).
Дрейф нуля и шкалы ±1 % от ширины диапазона (см. выше) за неделю.
Время отклика Т90 — 15 с при расходе пробы 150 мл/мин.
Влияние расхода пробы на показания — не более 0,1 % при изменении расхода от 100 до 200 мл/мин. Заводская калибровка проводится при расходе 150 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,2 % от ширины диапазона (см. выше) на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
2.7Измерение содержания азота в аргоне
Диапазон измерения 0…10, 0…100 или 90…100 % (выбирается при заказе анализатора).
Погрешность измерения ±1 % от ширины диапазона.
Ширина диапазона вычисляется как верхнее значение минус нижнее значение. Например, для прибора с диапазоном 90…100 % ширина диапазона составит 10 %. Соответственно, погрешность измерения равна 0,1 %.
Расход пробы 100…200 мл/мин.
Воспроизводимость результата измерения 0,5 % от ширины диапазона (см. выше).
Дрейф нуля и шкалы ±1 % от ширины диапазона (см. выше) за неделю.
Время отклика Т90 — 15 с при расходе пробы 150 мл/мин.
Влияние расхода пробы на показания — не более 0,1 % при изменении расхода от 100 до 200 мл/мин. Заводская калибровка проводится при расходе 150 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,2 % от ширины диапазона (см. выше) на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
2.8Измерение содержания гелия в кислороде или азоте
Диапазон измерения 0…10, 0…100 или 90…100 % (выбирается при заказе анализатора).
Погрешность измерения ±1 % от ширины диапазона.
Ширина диапазона вычисляется как верхнее значение минус нижнее значение. Например, для прибора с диапазоном 90…100 % ширина диапазона составит 10 %. Соответственно, погрешность измерения равна 0,1 %.
Расход пробы 100…200 мл/мин.
Воспроизводимость результата измерения 0,5 % от ширины диапазона (см. выше).
Дрейф нуля и шкалы ±1 % от ширины диапазона (см. выше) за неделю.
Время отклика Т90 — 15 с при расходе пробы 150 мл/мин.
Влияние расхода пробы на показания — не более 0,1 % при изменении расхода от 100 до 200 мл/мин. Заводская калибровка проводится при расходе 150 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,2 % от ширины диапазона (см. выше) на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
2.9Измерение содержания водорода в азоте, аргоне или СО
Диапазон измерения 0…1, 0…100 или 90…100 % (выбирается при заказе анализатора).
Погрешность измерения ±1 % от ширины диапазона.
Ширина диапазона вычисляется как верхнее значение минус нижнее значение. Например, для прибора с диапазоном 90…100 % ширина диапазона составит 10 %. Соответственно, погрешность измерения равна 0,1 %.
Воспроизводимость результата измерения 0,5 % от ширины диапазона (см. выше).
Дрейф нуля и шкалы ±1 % от ширины диапазона (см. выше) за неделю.
Время отклика Т90 — 15 с при расходе пробы 150 мл/мин.
Влияние расхода пробы на показания — не более 0,1 % при изменении расхода от 100 до 200 мл/мин. Заводская калибровка проводится при расходе 150 мл/мин.
Влияние температуры окружающей среды на показания — не более 0,2 % от ширины диапазона (см. выше) на каждые 10 ˚С. Заводская калибровка проводится при температуре +21 ˚С.
Измерение содержания аргона, азота, гелия и водорода возможно только в указанных фоновых газах.
3Требования к пробе
Расход пробы для каждой измерительной ячейки указан в разделе 1.2.
Приведённые ниже параметры одинаковы для всех ячеек.
Температура пробы +5…45 ˚С. Температура точки росы должна быть как минимум на 5 ˚С ниже фактической температуры пробы во избежание выпадения конденсата.
Внимание! Выпадение конденсата внутри газового тракта анализатора может привести к поломке прибора.
Степень фильтрации 2 мкм (из пробы должны быть удалены все механические частицы, размер которых превышает 2 мкм). Для фильтрации использовать внешний фильтр (не входит в комплект поставки).
4Интеграция с системами управления
4.1Токовые выходы
На каждый измеряемый компонент имеется один токовый выход.
Тип сигнала — 4…20 или 0…20 мА (настраивается через меню, см. раздел 5.2.1).
Максимальная нагрузка 1000 Ом.
Изоляционное напряжение 500 В.
Сбою соответствует сила тока 0 или 21,5 мА (настраивается через меню, см. раздел 5.2.1).
При выходе результата измерения за нижнюю границу диапазона сила тока на выходе 0…4 мА (настраивается через меню, см. раздел 5.2.1) — при условии, что выбран тип сигнала 4…20 мА.
4.2Релейные выходы
Все реле (см. раздел 1.1) являются беспотенциальными.
Коммутируемая мощность 30 В / 1 А.
4.3Интерфейс RS485
Интерфейс устанавливается по отдельному заказу (см. раздел 1.1).
4.4Кабели
Для подключения к системам управления использовать следующие кабели:
Многожильные кабели с площадью сечения 0,5…1,5 мм², или
Одножильные кабели с площадью сечения 0,5…1,0 мм².
5Требования к месту установки
Температура +5…45 ˚С.
Атмосферное давление 101,3 кПа ± 10 % (91,2…111,5 кПа), примерно соответствует высоте –500…2000 м относительно уровня моря.
Рекомендуется устанавливать анализатор в 19-дюймовый шкаф или стойку.
ВНИМАНИЕ! Анализатор может устанавливаться только в безопасных зонах.
6Общие характеристики
Класс защиты корпуса от внешних воздействий IP20.
Габаритные размеры 478×133×483 мм (Ш×В×Г). Необходимо предусмотреть свободное пространство за задней панелью анализатора для подвода кабелей и трубок.
Масса не более 12 кг (зависит от количества и типов установленных измерительных ячеек).
Напряжение питания 110…220 В ± 10 %, 50…60 Гц ±10 %.
Энергопотребление не более 100 Вт (зависит от количества и типов установленных измерительных ячеек).
Температура хранения –20…+60 ˚С.
7Комплектность поставки
Упаковка состоит из коробки с анализатором и конверта с эксплуатационной документацией.
Коробка содержит:
Анализатор.
Кабель питания.
Конверт содержит:
Руководство по эксплуатации.
Паспорт с отметкой о дате продажи.
Копию свидетельства о внесении анализатора в Госреестр, описания типа и методики поверки.
Копию разрешения ФСЭТАН.
Свидетельство о первичной поверке.
Устройство и принцип работы
8Внешний вид
Лицевая панель анализатора показана на рис. 1.
Рис. 1. Лицевая панель анализатора.
Цифрами на рисунке обозначены:
1 — дисплей.
2 и 3 — таблички с указанием измеряемых компонентов (зависят от установленных измерительных ячеек).
4, 5, 7 и 9 — клавиши.
6 — индикатор реле сбоя.
8 — индикатор реле концентрации.
На рис. 2 показан анализатор с тыльной стороны.
Рис. 2. Анализатор, вид сзади.
Цифрами на рисунке обозначены:
1 — Фитинг подачи пробы первой измерительной ячейки.
2 — Фитинг подачи пробы второй ячейки, если она измеряет СО2 или N2O.
3 — Фитинг подачи пробы второй измерительной ячейки, если она измеряет не СО2 или N2O.
4 — Клемма заземления.
5 — Разъём кабеля питания и выключатель.
6 — Клеммы заземления экранов сигнальных кабелей.
7 — Клеммы разъёма токового выхода, реле сбоя и реле активного диапазона для ячейки № 2.
8 — Клеммы реле концентрации, реле необходимости технического обслуживания и реле работы в режиме технического обслуживания ячейки № 2.
9 — Клеммы разъёма токового выхода, реле сбоя и реле активного диапазона для ячейки № 1.
10 — Клеммы реле концентрации, реле необходимости технического обслуживания и реле работы в режиме технического обслуживания ячейки № 1.
11 — Разъём кабеля интерфейса RS485.
12 — Разъём кабеля интерфейса RS232.
13 — Фитинг сброса пробы первой измерительной ячейки.
14 — Фитинг сброса пробы второй ячейки, если она измеряет СО2 или N2O.
15 — Фитинг сброса пробы второй измерительной ячейки, если она измеряет не СО2 или N2O.
9Дисплей и клавиатура
9.1Дисплей
Вид дисплея в режиме измерения показан на рис. 3 (для примера показан дисплей анализатора с двумя измерительными ячейками, предназначенными для измерения содержания кислорода).
Рис. 3. Дисплей анализатора.
Цифрами на рисунке обозначены:
1 — Номер ячейки.
2 — Определяемый компонент.
3 — Единицы отображения результата измерения.
4 — Индикатор системы учёта давления пробы.
5 — Результат измерения (относится к первой ячейке).
6 — Пиктограмма «Режим технического обслуживания ячейки».
7 — Диапазон токового выхода.
8 — Результат измерения (относится ко второй ячейке).
9 — Пиктограмма «Требуется техническое обслуживание ячейки».
10 — Функции клавиш.
11 — Индикатор работы ПО.
12 — Зона отображения пиктограмм, относящихся к состоянию анализатора в целом.
9.2Клавиатура
Клавиатура состоит из четырёх клавиш. Функции клавиш меняются в зависимости от режима работы анализатора. Функция каждой клавиши в данный момент показывается на дисплее (поз. 10 на рис. 3).
Ниже показаны все возможные функции клавиш (в скобках указано сокращённое наименование клавиши в тексте РЭ):
 — Вызов главного меню («Меню»).
 — Переход к пункту меню Calibrate («Калибровка»).
 — Переход к пункту меню Alarm — управление и настройка реле концентрации («Реле»).
 — Возврат к предыдущему пункту или подпункту меню («Назад»).
 — Ввод / подтверждение («Ввод»).
 — Редактирование активного поля («Редактировать»).
Для перемещения используются клавиши со стрелками «Вверх», «Вниз», «Вправо» и «Влево».
9.3Пиктограммы
Пиктограммы могут относиться как к конкретной измерительной ячейке, так и к анализатору в целом. Пиктограммы, относящиеся к ячейке, отображаются справа от результата измерения (см. раздел 2.2.1). Пиктограммы, относящиеся к анализатору в целом, отображаются в левой части дисплея (см. раздел 2.2.1).
Ниже перечислены все возможные пиктограммы (в скобках указано сокращённое наименование пиктограммы в тексте РЭ):
 — Сбой, дальнейшая работа невозможна («Сбой»).
 — Необходимо техническое обслуживание («Требуется ТО»).
 — Прибор работает в режиме технического обслуживания («Идёт ТО»).
 — Ячейка не прогрелась до рабочей температуры («Прогрев»).
10Принцип работы
10.1Парамагнитная технология
Парамагнитная технология используется для определения содержания кислорода на процентном уровне и для определения чистоты кислорода.
Большинство газов — диамагнетики, они выталкиваются магнитным полем. Кислород — редкое исключение, он проявляет сильные парамагнитные свойства, его магнитная восприимчивость в среднем в пятьдесят раз выше, чем у большинства газов. Магнитная восприимчивость наиболее распространенного в земной атмосфере газа — азота — отрицательна и близка к нулю. Свойства этих двух газов лежат в основе ряда «парамагнитных методов» определения концентрации кислорода.
В анализаторах Сервомекс используется так называемая магнитодинамическая ячейка. Два постоянных магнита создают неоднородное магнитное поле. В зоне его действия на тонкой нити подвешено гантелевидное тело из двух стеклянных сфер, заполненных азотом. На оси вращения сфер установлено зеркало, на которое направлен пучок света. Отраженный свет направляется на фотоприемник.
Рис. 4. Принцип действия парамагнитной технологии.
Кислород из пробы стремится в точки с максимальной магнитной индукцией и выталкивает сферы, изменение положения сфер фиксируется фотоприемником. Фотоприемник в свою очередь связан с катушкой, нить от которой намотана на поперечине гантели. Чем выше сила тока, который требуется подать, чтобы вернуть сферы в исходное положение, тем больше кислорода в пробе.
Магнитная восприимчивость веществ зависит от температуры, поэтому для повышения точности измерений в некоторых приборах используется принцип термостатирования ячейки.
10.2Циркониевая технология
Циркониевая технология применяется для измерения следового кислорода.
Диоксид циркония ZrO2 обладает уникальным свойством: при температурах свыше 500 °C вещество, легированное оксидами иттрия или кальция, становится проницаемым для ионов кислорода. Если газы с различным парциальным давлением кислорода разделить перегородкой из диоксида циркония, то в кристаллической решетке пластинки возникнет поток ионов кислорода. Поток направлен в сторону газа с меньшим парциальным давлением кислорода и создает на противоположных сторонах пластинки разность потенциалов. Данное свойство диоксида циркония используется для измерения концентрации кислорода в газах.
Рис. 5. Принцип действия циркониевой технологии.
Диск из диоксида циркония выступает в качестве разделителя между исследуемым и опорным газом (обычно — воздухом), к каждой стороне диска подведены электроды из платины. При нагревании диска возникает электродвижущая сила, величина которой зависит от различия в концентрациях кислорода по разные стороны диска. Ее значение пропорционально логарифму отношения парциального давления кислорода в исследуемом и опорном газе (формула Нернста):
 ,
где R — универсальная газовая постоянная, T — температура, F — постоянная Фарадея, P2 — парциальное давление кислорода в опорном газе, P1 — в исследуемом.
Как видно из формулы Нернста, выходной сигнал увеличивается с уменьшением концентрации кислорода в исследуемом газе. Это позволяет измерять концентрацию кислорода на следовом уровне в чистых газах.
10.3Фотометрическая технология
Фотометрическая корреляционная технология используется для измерения следового СО2 и N2O.
Технология основана на уникальности спектра поглощения для каждого вещества. При прохождении светового пучка через газ или жидкость излучение на определенных длинах волн поглощается эффективнее, чем в остальной части спектра. Следовательно, после прохождения излучения через кювету с газом или жидкостью, интенсивность излучения на определенных длинах волн снижается. Отношение интенсивностей позволяет определить содержание компонента в газовой смеси.
Конструктивное построение измерительной ячейки изображено на рис. 5 (на примере измерения CO2).
Основные элементы измерительной ячейки:
Широкополосный источник излучения (работает в инфракрасном спектре).
Коллиматор.
Два фильтра в виде заполненных газом кювет, установленные на вращающемся барабане (один фильтр заполнен чистым CO2, второй — азотом).
Кювета с пробой.
Фотоприемник.
Вдоль оптической оси ячейки направлено излучение от источника. Фильтры размещены во вращающемся барабане, излучение проходит через них попеременно. Фильтр с CO2 поглощает практически всю энергию в рабочей части спектра, поэтому значение интенсивности излучения, пропущенного через CO2-фильтр и зарегистрированного фотоприемником, является опорным.
Рис. 6. Принцип действия фотометрической технологии.
Заполненный азотом фильтр полностью прозрачен для излучения, потери энергии происходят только в измерительной кювете. Интенсивность излучения, пропущенного через фильтр с азотом, позволяет вычислить искомую концентрацию CO2 в анализируемой смеси. Она пропорциональна логарифму отношения опорной и измеренной интенсивностей, коэффициент пропорциональности зависит от геометрических размеров ячейки. Чем больше потери энергии в измерительной кювете, тем больше концентрация.
10.4Технология измерения теплопроводности
Для определения содержания водорода, азота и аргона используется патентованная технология TruRef. Для работы измерительных ячеек, основанных на этой технологии, опорный газ не требуется.
Установка и подключение
11Распаковка и проверка
Уложить коробку на подходящую поверхность и разрезать упаковочный скотч.
Открыть коробку и извлечь анализатор и кабель.
Внешним осмотром убедиться в отсутствии внешних повреждений. При наличии повреждений сообщить о них поставщику и согласовать с ним дальнейшие действия.
Фитинги подвода и сброса пробы закрыты пластиковыми заглушками. Рекомендуется снимать заглушки непосредственно перед установкой анализатора на месте эксплуатации.
12Установка
При выборе места установки анализатора руководствоваться указанными в разделе 1.5 данными.
Стараться избегать мест со значительной вибрацией, особенно — при измерении чистоты кислорода. Для измерения кислорода используется парамагнитная ячейка, которая подвержена влиянию вибрации — результат измерения может быть искажён.
Анализатор предполагает монтаж в 19” стойку или шкаф. Для крепления анализатора использовать монтажные скобы (установлены производителем) и поддерживающий уголок (не входит в комплект поставки).
Внимание! Использование поддерживающего уголка обязательно!
Расположение скоб и поддерживающего уголка показано на рис. 7. Анализатор должен ложиться на поддерживающий уголок, но не прикручиваться к нему.
Рис. 7. Анализатор с монтажными скобами и поддерживающим уголком.
13Подключение сигнальных кабелей
13.1Требования безопасности
В первую очередь, следует руководствоваться правилами безопасности, действующими на предприятии.
Кабель питания подводится к тыльной стороне анализатора, рядом с разъёмом расположена клавиша выключателя питания. Необходимо обеспечить свободный доступ к этим элементам.
Рекомендуется установить предохранитель в цепи питания анализатора. Предохранитель должен быть рассчитан на силу тока ≈10 А.
Все сигнальные и силовые кабели должны быть рассчитаны на температуру +70 ˚С (как минимум).
Обязательно использовать заземление для силовых цепей.
13.2Подключение кабелей токовых выходов
См. характеристики токовых выходов в разделах 1.4.1 и 1.4.4.
Для соответствия требованиям электромагнитной совместимости рекомендуется использовать экранированные кабели.
Цепи токовых выходов анализатора изолированы от цепей питания анализатора. Такие же требования предъявляются к АСУ: цепи входов АСУ должны быть изолированы от цепей питания АСУ.
Кабели токовых выходов подключаются к колодкам 7 и 9 (см. рис. 2), к группе разъёмов «mA». Обозначение разъёмов колодок:
1 — «+».
2 — «–».
3 — заземление.
4…6 — не используются.
При использовании экранированных кабелей подключить экран к разъёму 6 (см. рис. 2).
13.3Подключение релейных кабелей
Любой анализатор имеет реле сбоя в работе и реле активного диапазона (см. раздел 1.1).
Для соответствия требованиям электромагнитной совместимости рекомендуется использовать экранированные кабели.
Цепи релейных выходов анализатора изолированы от цепей питания анализатора. Такие же требования предъявляются к АСУ: цепи входов АСУ должны быть изолированы от цепей питания АСУ.
Релейные кабели подключаются к колодкам 7 и 9 (см. рис. 2), к группе разъёмов «Fault/Range». Обозначение разъёмов колодок (НР — нормально разомкнутое, НЗ — нормально замкнутое):
1 — НР (реле сбоя в работе).
2 — Общий (реле сбоя в работе).
3 — НЗ (реле сбоя в работе).
4 — НР (реле активного диапазона).
5 — Общий (реле активного диапазона).
6 — НЗ (реле активного диапазона).
При использовании экранированных кабелей подключить экран к разъёму 6 (см. рис. 2).
При фиксации сбоя в работе разъёмы 2 и 3 соединяются между собой. При отсутствии сбоя разъёмы 1 и 2 соединяются между собой.
Если активен диапазон 1, разъёмы 5 и 6 соединяются между собой. В противном случае (для диапазона 2) между собой соединяются разъёмы 4 и 5.
Кабели реле концентрации подключаются к колодкам 8 и 10 (см. рис. 2), к группе разъёмов «Alarm 1 / Alarm 2». Обозначение разъёмов колодок (НР — нормально разомкнутое, НЗ — нормально замкнутое):
1 — НР (реле концентрации № 1).
2 — Общий (реле концентрации № 1).
3 — НЗ (реле концентрации № 1).
4 — НР (реле концентрации № 2).
5 — Общий (реле концентрации № 2).
6 — НЗ (реле концентрации № 2).
Кабели реле работы в режиме технического обслуживания и реле необходимости технического обслуживания подключаются к колодкам 8 и 10 (см. рис. 2), к группе разъёмов «S.I.P. / Maint. Req’d». Обозначение разъёмов колодок (НР — нормально разомкнутое, НЗ — нормально замкнутое):
1 — НР (реле режима работы).
2 — Общий (реле режима работы).
3 — НЗ (реле режима работы).
4 — НР (реле необходимости технического обслуживания).
5 — Общий (реле необходимости технического обслуживания).
6 — НЗ (реле необходимости технического обслуживания).
При использовании экранированных кабелей подключить экран к разъёму 6 (см. рис. 2).
13.4Подключение кабелей интерфейса RS485
Цепи интерфейса RS485 анализатора изолированы от цепей питания анализатора. Такие же требования предъявляются к АСУ: цепи интерфейса RS485 АСУ должны быть изолированы от цепей питания АСУ.
Кабели подключаются к колодкам 11 (см. рис. 2). Обозначение разъёмов колодок:
1 — «A».
2 — «B».
3 — «A».
4 — «B».
5 — Общий провод (не обязателен).
При использовании экранированных кабелей подключить экран к разъёму 6 (см. рис. 2).
14Подвод пробы и калибровочных газов
Параметры пробы и калибровочных газов должны соответствовать указанным в разделе 1.3.
Внимание! Несоответствие параметров пробы и калибровочных газов указанным параметрам приведёт к выходу анализатора из строя.
Регулировку параметров пробы (фильтрацию, регулировку давления и расхода и пр.) необходимо выполнять внешними средствами.
14.1Типы фитингов
Проба подводится к тыльной стороне анализатора. Расположение фитингов показано на рис. 2. Количество и тип фитингов зависит от установленных измерительных ячеек.
Для подвода пробы к анализатору использовать трубки из нержавеющей стали. Поперечный разрез трубки должен быть идеальной окружностью, в противном случае возможно возникновение течей и искажение результата измерения.
Если ячейка измеряет содержание кислорода, следы кислорода, следы CO2 или N2O, то на её входе имеется отрезок трубки из нержавеющей стали внешним диаметром 1/8". Для того, чтобы подвести пробу, нужно использовать трубный соединитель. Его примерный вид показан ниже:
Для примера приведены каталожные номера трубных соединителей Swagelok для распространённых типов трубок:
1/8" — SS-200-6.
6 мм — SS-6M0-61-2.
1/4" — SS-400-6-2.
Если ячейка измеряет чистоту кислорода или содержание азота, аргона, водорода или гелия, то её входе установлен фитинг с внутренней резьбой 1/8" NPT. Для того, чтобы подвести пробу, нужно использовать трубный соединитель. Его примерный вид показан ниже:
Для примера приведены каталожные номера трубных соединителей Swagelok для распространённых типов трубок:
1/8" — SS-200-1-2.
6 мм — SS-6M0-1-2.
1/4" — SS-400-1-2.
На выходе всех ячеек установлен фитинг с внутренней резьбой 1/4" NPT. Не обязательно подключать трубку к выходному фитингу. Если правила безопасности предприятия допускают сброс пробы в помещение (например, если проба не токсична, не взрывоопасна и т.п.), то необязательно подключать трубку к выходному фитингу.
В противном случае использовать трубный соединитель (см. рис. выше). Для примера приведены каталожные номера трубных соединителей Swagelok для распространённых типов трубок:
1/8" — SS-200-1-4.
6 мм — SS-6M0-1-4.
1/4" — SS-400-1-4.
14.2Переключение между пробой и калибровочными газами
Подробнее о калибровке см. в разделе 4.3.
Переключение между пробой и калибровочными газами (и выбор калибровочных газов) должно быть реализовано пользователем самостоятельно (внешними ручными или электромагнитными клапанами).
Наиболее типичной является следующая схема:
Переключающие клапаны рекомендуется устанавливать как можно ближе к анализатору. Рекомендуется использовать клапаны из нержавеющей стали (эта рекомендация особенно актуальна при измерении следовых концентраций компонентов).
Переключающие клапаны могут быть ручными или электромагнитными (практика показывает, что в большинстве случаев используются ручные клапаны).
14.3Опрессовка
После подключения всех трубок провести опрессовку всех фитингов. Для опрессовки использовать азот, сжатый воздух или любой другой сухой инертный газ. Рекомендуется использовать раствор-течеискатель (Snoop или его аналог), а не мыльную пену.
При обнаружении течей устранить их.
Внимание! Параметры газа — в первую очередь, давление — должны соответствовать указанным в разделе 1.3. Несоблюдение этого правила приведёт к выходу анализатора из строя.
15Подключение кабеля питания
Кабель питания входит в комплект поставки.
Вставить его одним концом в разъём 5 (рис. 2). Второй конец подключить к источнику питания.
При необходимости подключить кабель заземления к разъёму 4 (рис. 2).
Внимание! На данном этапе не следует включать питание анализатора.
Перейти к разделу 4.1.
Эксплуатация
Анализатор работает в непрерывном автоматическом режиме. Он рассчитан на безостановочную эксплуатацию. От оператора требуется периодическая калибровка прибора (см. раздел. 4.3).
16Подача пробы
Перед подачей пробы в анализатор убедиться в следующем:
На внутренних поверхностях подводящих трубок нет загрязнений (масла, растворителей, цеолитов и пр.). При необходимости продуть трубки чистым сухим инертным газом. Если в анализатор установлена ячейка для измерения следового кислорода, уделить особое внимание очистке трубок от растворителей (при попадании растворителей в измерительную ячейку показания прибора будут нестабильными и потребуется замена ячейки).
Все соединения герметичны. Для проверки герметичности использовать раствор-течеискатель (Snoop или аналог). Не рекомендуется использовать мыльный раствор в силу его низкой «разрешающей способности» (как правило, при использовании мыльного раствора не удаётся обнаружить микроскопические течи, в то же время, именно такие течи чаще всего являются причиной неверных показаний при измерении следовых концентраций).
Внимание! при проверке герметичности не превышать максимальное давление (см. раздел 1.3). Также избегать резких перепадов давления. Несоблюдение этих правил может вывести анализатор из строя.
Плавно подать пробу на входы измерительных ячеек анализатора.
17Включение
Включить питание. Выключатель питания расположен на тыльной стороне анализатора (см. раздел 2.1).
На дисплее отобразится логотип Servomex, затем — результат измерения. Этот результат, скорее всего, будет неверным, так как анализатор ещё не откалиброван.
Обратить внимание на индикатор работы ПО (см. раздел 2.2). Его движение справа налево и обратно говорит о том, что ПО анализатора функционирует без сбоев (в противном случае обратиться к техническим специалистам поставщика).
Для того, чтобы показания анализатора были корректными, необходимо откалибровать прибор. Однако, сначала необходимо дождаться, пока анализатор выйдет на рабочий режим:
Для ячеек, измеряющих CO2 и N2O на следовом уровне, время выхода составляет 24 часа.
Для остальных ячеек время выхода составляет 4 часа.
Всё это время проба должна течь через измерительные ячейки анализатора. По прошествии указанного времени нужно откалибровать анализатор (см. раздел 4.3).
18Калибровка
18.1Частота и порядок калибровки
Анализатор необходимо откалибровать при первом включении (см. раздел 4.2).
Межкалибровочный интервал зависит от определяемого компонента:
Определяемый компонент
|
Калибровка нуля
|
Калибровка шкалы
|
Следовой СО2 и N2O
|
Раз в неделю
|
Раз в три месяца
|
Чистота кислорода
|
Раз в два месяца
|
Раз в месяц
|
Содержание кислорода в пробе
|
Раз в две недели
|
Раз в месяц
|
Следовой кислород
|
Раз в месяц
|
Раз в полгода
|
Остальные измерения (азот, аргон, водород, гелий)
|
Раз в месяц
|
Раз в месяц
|
Датчик давления (только для измерения чистоты кислорода, см. раздел 5.6.3)
|
Один раз в год
|
|
