第一章仪器性能和特点1.1应用范围该仪器主要用于各种分析检验的加热、灼烧、干燥、烘焙等,广泛应用于煤炭、电力、冶金、石化、地勘、环保、科研、学校等部门行业。1.2性能指标最大功率:<4kW控温范围:(常温~1000)℃升温速度:符合国标GB/T212—2008要求温度分辨率:1℃控温精度:≤2.5℃1.3仪器特点1.单片机控制,液晶大屏幕显示,全中文提示,操作简便、易学;2.具备独立的快灰、慢灰、挥发分及自定义模式测试功能;3.自定义升温速度、恒温点及测试时间;4.试验自动计时、提示具有超温、热电偶短路、断偶及反偶等警示保护功能;5.采用性能卓越的加热元件和保温材料,确保炉体能长时间工作在高温状态下,恒温性和均匀性均优于国标;升温快,能耗低,运行稳定;6.体积小、质量轻、造型美观。2第二章仪器组成及工作原理2.1灰挥测试仪的组成1.控制部分●控制电路系统●液晶显示屏●电源开关●操作键盘2.机箱部分●外壳●炉体●热电偶●电源2.2工作原理采用模糊算法和PID算法结合的方式,使灰挥测试仪控制器根据试验要求或用户需要,对炉体的升温、恒温及升温速率、恒温时间等进行有效监测和控制,从而达到试验目的。3第三章仪器的安装与调试3.1环境要求3.1.1工作环境1.温度:(0~35)℃;2.湿度:≤90%;3.试验场地应无烟尘、扬尘存在;4.试验场地周围无强磁场、振动源、易燃易爆物品及腐蚀性气体存在;5.仪器应置于干净、干燥、通风条件较好的环境中使用。3.1.2工作电源1.控制电源:AC(1±10%)220V,(1±5%)50Hz2.高温炉加热电源:4KW/AC(1±10%)220V,(1±5%)50Hz注意:加热电源必须采用30A以上的空气开关控制,同时加热电源和控制电源要分两路!3.2安装过程3.2.1安装前的准备1、按照3.1.1要求配备合适的试验室;2、配备平稳的水泥或大理石试验台,推荐尺寸:长2m×宽0.7m×高0.7m;3、按3.1.2要求配备良好的电源;4、分析天平(感量:0.0001g);5、国家标准煤样:推荐使用煤炭科学研究院研制的国家级标准煤样;6、灰分坩埚、灰分坩埚架;7、挥发分坩埚、挥发分坩埚架;8、送样铲、样勺。3.2.2开箱开箱时务必有湖南三德科技股份有限公司专职人员在场,然后按照发货、装箱清单检查仪器是否完整、有无破损,若有问题请向湖南三德科技股份有限公司专职人员说明。注意:开箱时务必小心,以免损坏仪器!43.2.3安装流程图安装加长烟囱、坩埚托板连接热电偶、电源电缆等检查安装质量调试图3—13.2.4安装1.安装加长烟囱管并紧固好。提示:烟囱开关旋钮上的标示槽处于垂直状态表示已打开,水平状态表示烟囱处于关闭状态。图3—22.安装好炉门,并使炉门与炉体之间配合良好。清点仪器及配件是否完整,若不完整请向现场调试人员说明标示槽处于水平状态表示已关闭3.02.01.2543隔片旋钮3.02.01.1180加长烟管3.02.01.1180锁紧螺母Ⅱ53.打开仪器炉门,检查高温炉内壁的完整性(确定无断裂现象),然后将刚玉板安装到炉膛内(半圆形缺口朝向炉膛)。注意:安装高温炉炉门及刚玉板时,务必小心!以免碰坏保温材料!4.安装送样平台,选择快灰1方式进行试验时,将送样平台旋转至炉口处,并使送样平台处于水平状态且紧靠在刚玉板的上方。选择其他方式进行试验,将送样平台旋转至仪器右侧,并使平台处于垂直状态。5.安装炉门挂钩,并检查与炉门之间是否配合良好。上述部件的安装如图3-3所示:图3—3炉门、烟囱、刚玉板、送样平台、炉门挂钩的安装3.如图3-4所示,将带有信号线的热电偶通过热电偶固定架的小孔完全插入高温炉,并拧紧固定架上的紧固螺钉,然后使热电偶信号线与热电偶的接线柱连接并紧固好。注意:红色信号线接正极(+),黑色信号线接负极(—)!6图3—44.确定放置位置时高温炉应距墙壁25cm,距其他物35cm。5.将灰挥测试仪可靠接地。6.如图3-5和3-6所示,分别连接好高温炉加热电源线和控制电源线。下载Download1AC220V/1.5A50HZ2AC220V/16A50HZ图3-5电源电缆连接图图中标识1为控制电源接口,标识2为加热电源接口。控制电源及加热电源需严格按照标识上的额定电压进行接线。3.02.03.0232热电偶3.01.07.0331热电偶补偿导线3.02.01.2753热电偶固定架3.02.01.2752热电偶支架排气口7图3—67.检查安装质量①检查保温材料有无损坏;②检查热电偶正负极是否接反;③检查热电偶输入、输出电源电缆是否连接可靠;④检查工作电源和加热电源的电气参数是否符合要求;⑤检查仪器是否可靠接地。3.2.5调试1.校准炉温①打开仪器上的电源开关,待系统进入如图3-7画面时,观察灰挥测试仪控制器显示温度与环境温度作比较,然后根据其差值调整室温校正系数,使灰挥测试仪控制器显示温度与环境温度一致。8图3-7系统复位后的主界面室温校正系数的调整方法:K=K0+(t0-t1)……………………………………(公式1)式中:K----新室温校正系数K0----原室温校正系数t1----环境温度t0----灰挥测试仪控制器显示温度例如:环境温度:25℃灰挥测试仪控制器显示温度:18℃原室温校正系数:80则:新的校正系数为:K=80+(18-25)=73注意:确定好新的室温校正系数后,按3.3.3所述修改即可。②按“↑”或“↓”键选择“慢灰”、“快灰1”、“快灰2”或“挥发分”,然后按“开炉/关炉”键加热,待仪器分别恒温在500℃、815℃(850℃)、920℃时,用万用表测量热电偶正负极电压(热电偶参考温度为室温时的热电动势),经换算成参考温度为0℃时的热电动势后,再与K分度表比较、调整热偶系数以达到校准炉温的目的。为什么要将所测热电偶正负极电压换算成参考温度(热电偶参考端,即热电偶末端)为0℃时的热电动势,如何换算?因为热电偶参考端处于环境温度(室温)中,所测热电动势的参考温度并非0℃,而在JJG351-84的K分度号对照表中,所有温度所对应的热电动势均是以0℃为参考温度的。换算方法是将热电偶正负极电压实测值加上热电偶参考端所处温度对应的热电动势,公式如下:E=E1+E2…………………………………………(公式2)9式中:E----参考温度为0℃时的热电偶的热电动势;E1----热电偶正负极电压实测值;E2----热电偶参考温度(室温)对应的热电动势。如何调整热偶系数?①分别测出灰挥测试仪控制器显示500℃、815℃、920℃时的灰挥测试仪热电偶正负极电压(热电动势)。②查出室温在K分度表上对应的热电动势,表3-1中列出了10℃到919℃所对应的热电动势。③分别换算出这三个实测值的参考温度为0℃时所对应的热电动势,并与K分度表上500℃、815℃、920℃的标准热电动势比较(表3-1上列出了500℃、815℃、920℃及相近温度的标准热电动势)。④实测灰分结果若比标准值偏低,则可调高热偶系数;反之,调低热偶系数;实测挥发分结果若比标准值偏低,则可调低热偶系数;反之,调高热偶系数;温度℃热电动势(mv)0℃1℃2℃3℃4℃5℃6℃7℃8℃9℃100.3970.4370.4770.5170.5570.5970.6370.6770.7180.758200.7980.9380.8790.9190.9601.0001.0411.0811.1221.162301.2031.2441.2851.3251.3661.4071.4481.4891.5291.57049020.21420.25720.29920.34220.38520.42720.47020.51220.55520.59850020.64020.68320.72520.76820.81120.85320.89620.93820.98121.02451021.06621.10921.15221.19421.23721.28021.32221.36521.40721.45080033.27733.31833.35933.40033.41133.48233.52333.56433.60433.64581033.68633.72733.76833.80933.85033.89133.93133.97234.01334.05482034.09534.13634.17634.21734.25834.29934.33934.38034.42134.46189036.92536.96537.00537.04537.08537.12537.16537.20537.24537.28590037.32537.36537.40537.44537.48437.52437.56437.60437.64437.68491037.72437.6437.80337.84337.88337.92337.96338.00238.04238.082表3-8分度号K2.灼烧挥发分坩埚、灰分坩埚3.检查精密度①选择三种煤样,每种称取两个子样进行挥发分、灰分试验,共做三次。检查每次试验的重复性和三次试验的再现性,若结果在表3-9规定范围之内,则可检查试10验的准确度。否则分析原因并采取措施后再进行重复性和再现性试验。挥发分质量分数/%灰分质量分数/%<20.0020.00~40.00>40.00<15.0015.00~30.00>30.00重复性限(ad%)0.300.500.800.200.300.50再现性临界差(d%)0.501.001.500.300.500.70表3-9国家标准GB/T212-2008②根据国家一级标准煤样定值表检查试验准确度,若试验结果都在定值范围之内,则调试合格;若不在定值范围之内,请检查温度是否校准。3.3操作方法3.3.1键盘,操作键盘如图3-10所示图3-10操作键盘1.数字键:该区包括了从“0”到“9”及小数点“.”输入键,用来输入和修改仪器参数。“.”键还可用来切换挥发分试验计时模式;若仪器在关炉状态,“.”键可切换至产品信息界面,如图3-11所示:图3-11产品信息2.操作区:●“开炉/关炉”——灰挥测试仪加热电源的开、关键;11●“设置/保存”——主界面与设置界面的转换、参数保存键;●“↑”、“↓”——测试模式与菜单切换键;●“计时”——计时启动键;●“修改”——修改参数键;3.提示区●报警提示灯当仪器出现超温、短路、热电偶断线或热电偶反接等异常现象时,报警提示灯点亮,并发出报警声,提醒操作人员马上关闭电源停止工作,以免扩大故障。●加热提示灯高温炉加热、恒温时电源通断情况,以提示操作人员仪器控温是否正常。3.3.2主界面如图3-12所示,主界面分为温度显示区、状态显示区、时间显示区、方式显示区。下面对四个区进行详细介绍:1.温度显示区,如图3-6。箭头前面的数字表示加热起始温度,箭头后面显示数字表示仪器加热所要到达的恒温点。此恒温点根据试验方图3-12式的不同而自动变化,操作人员也可以在设定方式下根据需要设置恒温点温度。2.状态显示区,如图3-13。此区用来显示仪器当前状态,能为操作人员提供关炉、升温、恒温、降温、超温等几种状态提示。“”为升温的动态标志,在升温状态下此标志图3-13将闪动,幅度越大表示加热功率越大。3.时间显示区,如图3-14。此区表示恒温时间。挥发分方式以秒为单位倒计时,其余方均以分钟为单位倒计时,此处的“”为倒计时标志,当此标志闪动时表示倒计时正在进行。图3-144.方式及软件版本显示区,如图3-15所示。此区为操作人员提供五种试验方式:设定、慢灰、快灰1、快灰2、挥发分。操作人员可使用“↑”或“↓”按键来选择试验方式。此处的V1.00表示当前使图3-15用的测控软件版本号为V1.00。12注意:“设定”方式是供操作人员进行其他试验用的,此方式下的恒温点、恒温时间、升温速率可根据试验需要进行设置(参看3.3.3所述)。慢灰、快灰1、挥发分是按国家标准GB/T212-2008设计的,快灰2是我公司经过长期试验总结出来的测试方式,操作