X-STREAM气体分析仪

-1-X-STREAM气体分析仪一、常用的术语1.爆炸性气体ExplosionGes(es)气体混合物中存在易燃气体，其浓度在爆炸极限内。2.易燃气体FlammableGas(es)以一定比例与空气混合后，容易形成燃烧的气体或气体混合物。3.绝对密封度InfallibleContainment这个名词是由爆炸保护标准、特别是由正压吹扫外壳引伸过来的。绝对密封度是指不能让管线中的气体泄漏到分析仪的内部腔体中。4.本安检测池IntrinsicallySafeCell(ISCell)提供本质安全电源信号的检测池，获得TestInstitute的批准，可以用于爆炸性气体。该设计确保即使是在故障的情况下，和在爆炸性气体没被点燃的情况下，本安检测池也能维持安全。5.爆炸下限LowerExplosionLimit(LEL)易燃气体在空气中形成爆炸性气体混合物的最低浓度。6.爆炸上限UpperExplosionLimit(UEL)易燃气体在空气中形成爆炸性气体混合物的最高浓度。7.防护级别IP66/NEMA4X这两个术语都是用来描述室外安装设备的防护含义。IP代表侵入保护，第一位特征数字表示防尘（6：尘密），第二位特征数字表示防水（6：猛烈喷水）。NEMA代表（美国）国家电气制造商协会。4X表示全天候使用，防尘、防雨、防冰雹、防雪、防沙尘暴、防溅水、防喷水，即使外壳上结冰也不会损坏仪器。-2-X-STREAM气体分析仪外形图二、测量方法•非分光红外测量（Non-dispersiveinfrared）CH4、CO、CO2…•紫外光测量（Ultraviolet）SO2、NO…•顺磁氧（Paramagnetism）•电化学氧（Electrochemicalreaction）•热导法（Thermalconductivity）H2、HC、Ar…1.红外/紫外测量原理红外/紫外测量原理电路实物图被测气体经一定波长的红外/紫外光照射后，会吸收一部分能量，吸收的能量与-3-气体的浓度成一定的关系，由此得到被测气体的浓度。吸收光谱中特定气体的波长决定了气体的特性（气体种类）。主要器件红外光源：被加热到700°C左右发出红外光。该红外光源可以左右移动以调节光路系统。长寿命波长是2~18um。紫外光源：长周期稳定性（最少五年）汞灯或者LED灯管狭窄的光谱频率范围光源切光组件：在测量气室和参比气室之间旋转并交替地、周期性地斩断两束光线。将红外/紫外光调频成脉冲信号。切光组件过滤单元：只让特定波长的光进入气室。其作用是克服背景气体对被测气体组分的干-4-扰。气室：气室分成两部分：一边为参比气室（密封），充入的是高纯氮气；一边为测量气室，进入的是采样气体。水、粉尘或者别的物质都会吸收光的全部或者部分波长（能量）。被测气体的浓度是%，则很短的气室就可以使测量气体吸收足够的能量。被测气体的浓度是微量（ppm），则需要较长的气室才能使测量气体吸收足够的能量。可以用分析纯的丙酮和乙醇进行清洗，清洗干净后用高纯氮气进行吹扫。检测器：检测器包括：一个充气的吸收室和一个补偿室，它们由一个流体通道接连。流体通道内装有微流量传感器-5-检测器工作原理（1）当红外/紫外光穿过参比室，抵达检测器时，光的强度不变（参比室不吸收红外线）。于是，吸收室中的气体被加热，气体膨胀，其中的一部分将通过流体通道进入补偿室。（2）当红外/紫外光穿过测量室，抵达探测器时，根据被测气体浓度的不同，其中的一部分能量将被吸收，光强下降。此时吸收室中的气体加热量小于同样情况下经过参比室气体的加热量。吸收室的气温降低，气压降低。这时，补偿室中的一部分气体将通过流体通道，进入吸收室。（3）在切光器的作用下，不同强度的光将在探测器中产生周期性的流量脉冲。微流量传感器对其进行分析，得到的脉冲信号通过电路板将其转化成气体的浓度，物质在外磁场中被磁化，其本身会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质被外磁场吸引，方向相反时，被外磁场斥。2.顺磁氧测量原理在所有的气体中，氧的顺磁性最强。O2=+100，N2=0，NO=+43，其他气体=±1在磁场中放置一个哑铃，该哑铃用铂金丝悬挂在磁场中，其可以在磁场中自由旋转,当氧分子进入分析室时，由于其具有很强的顺磁性，致使它们向磁性最强的区域移动。于是氧分子对悬挂在磁场中的哑铃球产生不同的作用力。产生的力矩被转换成电信号进行处理，最终得到氧的浓度。传感器恒温在55℃。-6-顺磁氧测量原理图3.热导原理基于不同组分的气体有不同的热导率。热导检测池内装有精密热敏电阻组成的惠斯通电桥，当采样气体以恒定流量流过测量端时，会带走部分热量，根据电阻阻值变化产生的电流换算成待测气体含量。热导检测器X-StreamX2分析仪操作界面-7-三、安装、连接仪器时安全注意事项1.以下注意事项要仔细阅读，以便确保满足低（电）压操作规程：（1）所有接地环节要确保正确接地。（2）在完成仪器的维修诊断工作后，要恢复接地连接，盖好外壳。（3）仪器安装现场要提供熔断器，以便故障时确保断电，也可以安装隔离开关。两种器件都要满足额定规范。2.操作、维护仪器时安全注意事项（1）仪器出厂时，符合所有适用的安全规程。为了维持这一工作状态，操作人员一定要遵循该仪器操作手册的所有说明和提示。（2）启动仪器前，要确保供电电压符合仪器的出厂设置。（3）仪器要正确接地，不论内部还是外部，否则会导致漏电危险。因此，不慎重的接地连接是严厉禁止的。（4）打开仪器外壳，所有元器件会传导电流，接线端子或电缆接头也会带电，因此，仪器在进行维护、维修和标定前，要先切断电源。（5）只有经过培训且有能力处理危险的技术人员，才能打开仪器外壳，或给仪器上电。（6）更换熔断器时要确保型号和额定值相同，禁止使用修补过的熔断器，或采-8-用旁路熔断器。（7）在选择自耦变压器或可变变压器时，要符合适用的规范。（8）仪器的气体排放口有可能排出危害健康的物质，因此要采取相应的辅助措施，保证操作人员的安全。3.X­Stream分析仪维护事项X-Stream型分析仪是一种常用的分析仪，通常安装于分析机柜内安装于现场装置旁。通常情况下，不需要很多特别的维护工作，只要定期对仪表进行标定就可以。但是，往往在开车和停车的时候，由于现场情况复杂，可能会对仪表造成一些损害。针对这种情况，有以下一些事项需要特别注意：仪表开车调试前：（1）现场仪表机柜安装到位后，检查各管线是否已正确的连接，取样口和排放口是否连接正确并安装有手动阀门可随时切出生产装置。（2）仪表第一次上电之前，要检查电气连接是否已接好，接地做好。打开X-Stream表壳，检查仪表进气和出气管路是否干净无水汽或水滴（3）第一次或是停车后重新开车进样气之前，要检查取样管线是否已彻底吹扫干净；测量后尾气排放管路无背压或基本无背压（不大于0.2kg）（4）准备进样气前，先检查内部测量及旁路流量计是否都已关闭，标定/测量切换阀门位于测量管路位置（5）打开氧气阀，通过减压阀调节进样压力大约在0.5kg左右，打开旁路流量计（流量大约为40-60l/h），使样气流通大约5分钟左右（6）慢慢打开测量流量计，流量调整为大约30l/h左右，使样气进入仪表开始分析。（7）调整旁路流量计的流量大约也在30l/h左右（8）再次检查机柜内部管路是否仍存在漏气点（9）等待大约1-2小时，仪表预热结束后，进行第一次仪表标定10.标定结束后，开始正常测量分析-9-日常维护：（1）定期对仪表进行标定（2）定期检查管路是否有水汽并及时清理装置停车前：（1）切断进样阀（2）依次关闭减压阀，测量及旁路流量计（3）将机柜外进样阀及尾气排放阀关闭，使仪表完全脱离装置4.如果没有特殊情况，最好不要切断仪表电源