管道在線煙塵監(jiān)測儀

1、聚道合盛 在線煙塵監(jiān)測儀使用說明書在線煙塵監(jiān)測儀HS-100在線煙塵監(jiān)測儀使用說明書 北京聚道合盛科技有限公司2015年用戶須知非常感謝您選擇北京聚道合盛科技有限公司的HS-100粉塵濃度檢測儀。在使用-100前，請仔細(xì)閱讀本手冊，本手冊涵蓋儀器使用的各項重要信息及數(shù)據(jù)，用戶必須嚴(yán)格遵守其規(guī)定，方可保證儀器的正常運行。與此同時，注意和提示信息可幫助用戶正確使用該儀器，并獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。本手冊為受過專門培訓(xùn)或具有儀器操作控制相關(guān)知識（例如自動化技術(shù)）的技術(shù)人員提供了正確使用參考。本手冊也適用于HS-200粉塵濃度檢測儀由于各種原因，該手冊不可能對每一產(chǎn)品型號都進(jìn)行細(xì)節(jié)性的描述，若用戶需要進(jìn)一

2、步了解相關(guān)信息，或解決本手冊涉及尚淺的問題，請與北京九州鵬躍科技有限公司客戶服務(wù)部聯(lián)系（聯(lián)系方式請見本手冊封底或閱讀說明中的技術(shù)支持部分）并要求幫助解決。安全信息本產(chǎn)品在正常工作時有Class 3A的激光輻射，波長650nm，輻射功率小于3毫瓦。嚴(yán)禁安裝、維護、檢修人員直視激光發(fā)射器，以免視力損傷。遵循標(biāo)準(zhǔn)本儀器遵循企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/HD ARX 0001-2011型系列煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀. 質(zhì)保和維修具體的質(zhì)保和維修的要求依照訂購合同上相應(yīng)條款。保修期內(nèi)且符合保修范圍，將提供免費維修服務(wù)。超過保修期或者在保修期內(nèi)發(fā)生如下故障，均屬于保外維修，不提供免費保修服務(wù)，故障包括但不限于：1）由于使用不當(dāng)（

3、進(jìn)水、腐蝕、失火、強電串入等）；2）不可抗力（地震、雷擊、洪水等）造成的損壞；3）未經(jīng)允許，產(chǎn)品內(nèi)部擅自改動；4）未按用戶手冊及培訓(xùn)規(guī)定使用，引起產(chǎn)品損壞的。聲明本手冊對用戶不承擔(dān)法律責(zé)任，所有的法律條款請見相應(yīng)的合同。北京聚道合盛科技有限公司版權(quán)所有，如有改動，恕不另行通知；未經(jīng)允許，不得翻印。目錄用戶須知I安全信息I遵循標(biāo)準(zhǔn)II質(zhì)保和維修II聲明II1概述11.1用途11.2工作原理11.3主要指標(biāo)22設(shè)備安裝32.1安裝準(zhǔn)備32.1.1安裝位置選擇32.1.2確定儀器光程42.1.3法蘭準(zhǔn)備42.1.4控制電纜準(zhǔn)備52.1.5吹掃系統(tǒng)準(zhǔn)備52.1.6其他配件和工具62.2安裝調(diào)試72.2

4、.1結(jié)構(gòu)安裝72.2.2電氣連接8(420)mA電流環(huán)接口8RS-485接口9繼電器輸出接口（報警指示）93測量范圍設(shè)置104標(biāo)定105校準(zhǔn)116設(shè)備維護126.1 光學(xué)元件126.2 吹掃系統(tǒng)127故障處理131 概述1.1 用途 HS-100粉塵濃度檢測儀是新一代在線監(jiān)測儀器，可以在風(fēng)、雨、雷電、粉塵、高低溫度等惡劣環(huán)境下長期連續(xù)不間斷地監(jiān)測污染源的煙塵排放情況，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用以下領(lǐng)域：固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）中顆粒物濃度測試、除塵設(shè)備效率監(jiān)測、燃燒效率監(jiān)測、工業(yè)制造過程中粉塵濃度的測量、工礦企業(yè)職業(yè)健康保護粉塵監(jiān)測、生產(chǎn)車間、廠房的粉塵負(fù)荷監(jiān)控、科學(xué)研究、實驗現(xiàn)場測試

5、等。涉及行業(yè)包括水泥、火電、鋼鐵、冶金、煉油、鋁業(yè)、石化、造紙、玻璃工業(yè)等。1.2 工作原理 HS-100粉塵濃度檢測儀采用激光后向散射測試原理完成對被測煙道的煙塵濃度的測定。HS-100粉塵濃度檢測儀內(nèi)嵌的高穩(wěn)定激光信號源穿越煙道，照射煙塵粒子，被照射的煙塵粒子將反射激光信號，反射的信號強度與煙塵濃度成正變化。檢測煙塵反射的微弱激光信號，通過特定的算法即可計算出煙道煙塵的濃度。 儀器由電氣系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件三大部分組成。 電氣系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理技術(shù)，分為激光發(fā)射模塊、光接收模塊、中央處理模塊、接口模塊四大部分，用先進(jìn)的微處理器及嵌入式軟件控制系統(tǒng)，實現(xiàn)包括光功率自適應(yīng)穩(wěn)定、大動態(tài)自適應(yīng)

6、鎖相放大、極低零點漂移設(shè)計、抗惡劣環(huán)境等功能，提供快速、可靠和準(zhǔn)確的定量煙塵排放數(shù)據(jù)。 儀器的光學(xué)系統(tǒng)主要由光源Po，擋塵鏡片G，聚光透鏡L組成。如下圖1所示：圖1 光路示意圖 探測激光源輸出功率為Po，經(jīng)擋塵窗口鏡片衰減K1后照射煙塵，如果煙塵的等效散射系數(shù)為K2（與煙塵的組織結(jié)構(gòu)、濃度相關(guān)），煙塵反射的功率為Po×K1×K2×D，穿過窗口鏡片G后的功率為Po×K1×K2×D×K1，經(jīng)透鏡L聚焦后的功率Pr為Po×K1×K2×D×K1×K3。Po：探測激光源輸出功率，與激勵

7、電壓Vt成正比(系數(shù)k)；D： 煙道煙塵濃度；K1：擋塵片衰減，受積塵影響；K2：煙塵反射系數(shù)，與煙塵組成的結(jié)構(gòu)顆粒有關(guān)；K3：透鏡會聚增益，認(rèn)為是常數(shù)； LSS接收到的信號電壓：Pr= Po×K1×K2×D×K1×K3。 若Po、K1、K3恒定，Pr與K2×D成正比，設(shè)備安裝后，通過標(biāo)定可以得到Pr與D的對應(yīng)關(guān)系，即可計算出煙塵濃度值： D =A/ K2×Pr。 假定A=1/(Po×K1×K1×K3）1.3 主要指標(biāo)工作原理激光后向散射測量測定對象工業(yè)粉塵機械特性外 殼：全金屬外殼外型尺寸：2

8、05×160×160 mm (H×W×D)重 量：2 Kg 防護等級：IP66光學(xué)特性工作波長： (650 ±20)nm, 10mW測量性能測量范圍：(0100,500,1000,2000)mg/m3，可設(shè)定零點漂移：±2%FS/24小時量程漂移：±2%FS/24小時示值誤差：±2% FS響應(yīng)時間： 10S煙道直徑：（0.720）米電源要求直流24V/0.3A環(huán)境工作條件工作溫度： 20ºC+50ºC 接口特性模擬輸出：(420)mA數(shù)字接口：RS485 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：HJ/T 76-2007 固定

9、污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法2 設(shè)備安裝2.1 安裝準(zhǔn)備2.1.1安裝位置選擇選擇正確的安裝位置是儀器可靠、有效運行的前提，請參照HJ/T 752007標(biāo)準(zhǔn)文件第6條要求，以下幾點請注意：1 安裝位置應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位，設(shè)置在距彎頭，閥門，變徑管下游方向不小于4D(4倍煙道直徑)，和距上述部件上游方向不小于2D處。對矩形煙道，其當(dāng)量直徑D=2AB/（A+B），式中A、B為邊長。當(dāng)安裝位置不能滿足上述要求時，應(yīng)盡可能選擇在氣流相對穩(wěn)定的斷面，但安裝位置的前管段的長度必須大于后管段的長度，且應(yīng)選擇煙氣流速大于5m/s的位置。如下圖2： a) 安裝在兩個變徑管之間的位

10、置 b) 安裝在氣體匯合處下游的位置 c) 安裝在彎管下游位置 d) 安裝在風(fēng)機下游位置圖2 安裝位置示意圖2 環(huán)境中腐蝕和有害氣體的存在會使電子元件（如IC插座，連接器等）易發(fā)生故障，大大縮短產(chǎn)品使用壽命，有害氣體也往往使得維護人員無法維護，因此在選擇安裝位置應(yīng)避免腐蝕和有害氣體的位置。3 安裝點要易于到達(dá)，安裝和維護通道的安全性。4 信號線的排布（應(yīng)遠(yuǎn)離其他電磁設(shè)備，避免相互干擾）。5 為了抗擊雷電、浪涌等干擾的沖擊，要求安全保護地的接地電阻不大于10歐姆。2.1.2確定儀器光程選擇好安裝位置后，則可測量該安裝點的煙道直徑，以便確定儀器的光程。光程設(shè)定原則為距離煙道壁不小于煙道直徑的30%

11、。如果更換安裝位置，煙道直徑發(fā)生變化，則可能需要重新調(diào)試儀器光程。提示：調(diào)整光程請直接與廠家聯(lián)系，獲得幫助。2.1.3法蘭準(zhǔn)備需在煙道上安裝點開孔，并事先固定預(yù)埋法蘭，其通徑需大于70mm。廠商配送的過渡法蘭片螺栓孔心距130mm，管外徑70mm，如下圖3所示。圖3 HS-100過渡法蘭片結(jié)構(gòu)尺寸注意：1）焊接預(yù)埋法蘭時注意螺栓孔的方向為十字形，如上圖3所示，便于安裝防雨罩。2）焊接法蘭時應(yīng)與煙道垂直（下圖a）或稍微向下傾斜（下圖b），不能向上傾斜（下圖c）。如下圖4所示。避免煙氣濕度較高時儀器窗口鏡片處積聚水汽。 a) 與煙道垂直 b) 向下傾斜 c) 向上傾斜（錯！）圖4 預(yù)埋法蘭焊接角度

12、示意圖安裝提示：a) 如果在室內(nèi)安裝或者預(yù)埋法蘭已配防雨罩，可以不用過渡法蘭片，確保預(yù)埋法蘭孔心距為(130136)mm就可以直接與儀器主機相連，4只直徑8mm的連接螺栓和螺母也由廠商配備，不用另行準(zhǔn)備。此時，預(yù)埋法蘭的螺栓孔方向應(yīng)為正方形。b) 如果在室外安裝，則需要廠商配送的過渡法蘭來固定防雨罩。過渡法蘭片配有8只直徑8mm的螺栓，其中4只與儀器連接，另4只與預(yù)埋法蘭連接。2.1.4控制電纜準(zhǔn)備主控制室與安裝地點的控制電纜的安裝應(yīng)符合相關(guān)要求（多芯電纜，帶外護套，線徑0.350.5mm）?？刂齐娎|與儀器的接口連線詳細(xì)定義參照本文第2.2條。2.1.5吹掃系統(tǒng)準(zhǔn)備吹掃系統(tǒng)為儀器提供保護氣，用

13、于防止光學(xué)窗口鏡片污染。2.1.5.1 吹掃系統(tǒng)的組成：1、氣咀：如下圖5所示。氣咀是固定在儀器上，與吹掃系統(tǒng)相連的接口，標(biāo)配的氣咀外徑40mm，內(nèi)設(shè)1寸管螺紋。圖5 吹掃口(氣咀)結(jié)構(gòu)尺寸2、風(fēng)機：為系統(tǒng)的選配件。風(fēng)機的壓力應(yīng)大于測點壓力200Pa以上。3、空氣過濾器：風(fēng)機的入風(fēng)口需配空氣過濾器，以保證無塵、干燥的潔凈空氣。4、軟管：與儀器的氣咀和風(fēng)機的出風(fēng)口連接，由安裝單位自行選購。內(nèi)徑40mm，長度則根據(jù)安裝的位置確定。在連接處需用管箍扎緊。5、風(fēng)機氣候防護罩。選配的風(fēng)機本身有防水功能，為了更安全，一般配防護罩。2.1.5.2 如電廠有充足、潔凈的壓縮氣源，可以不用配風(fēng)機吹掃系統(tǒng)，而是選

14、配Ø6快插氣咀，通過Ø6氣管與壓縮氣源相連即可。Ø6快插氣咀如圖6所示。 圖6 Ø6快插氣咀2.1.5.3在選擇吹掃裝置安裝位置時，要注意以下幾點：l 在室外安裝時，須安裝氣候防護罩。l 風(fēng)機需要220V交流電源，故安裝平臺上需預(yù)留220V交流電源。l 風(fēng)機的入風(fēng)口配過濾器，以保證盡量無塵，干燥的潔凈空氣。且空氣溫度不超過40。安裝時要注意過濾器的擺放位置，保證不讓雨水等通過過濾器進(jìn)入風(fēng)機及儀器內(nèi)。留有單獨的地方，以便更換過濾器。l 安裝完畢，吹掃裝置必須永遠(yuǎn)處于開啟狀態(tài)（即使工廠停電時）。2.1.6其他配件和工具 如果要使用廠商提供的UserMonit

15、or控制軟件，要求用戶PC帶有RS485接口，或者配備RS485-RS232轉(zhuǎn)接頭、RS485-USB轉(zhuǎn)接頭。準(zhǔn)備內(nèi)六角扳手、剪刀、萬用表等普通工具。2.2 安裝調(diào)試2.2.1結(jié)構(gòu)安裝步驟如下： 把主機固定到預(yù)先埋設(shè)的法蘭上，如下圖7所示。圖7 安裝示意圖注意按上述2.1.3要求的方向和角度進(jìn)行安裝。如果發(fā)現(xiàn)預(yù)埋法蘭方向和角度有誤，應(yīng)及時修正。1.將準(zhǔn)備好的控制電纜穿進(jìn)接線盒，如下圖8所示。具體接線方法見2.2.2電氣連接；圖8 接口連接示意圖2.確保電源沒有接通，仔細(xì)檢查控制電纜標(biāo)記，按照其標(biāo)明的定義與儀器 連接器插頭對應(yīng)的線相接。最后把連接器外罩固定到儀器上。3.安裝防雨罩：防雨罩和過渡法

16、蘭之間用3個螺釘固定。4.安裝吹掃系統(tǒng)。注意：室外安裝，請務(wù)必安裝防雨罩，否則容易造成儀器損壞！至此，安裝點的結(jié)構(gòu)安裝工作全部完成。2.2.2電氣連接1.供電：主機的供電采用直流(924)V電源供電。2.接口：主機采用一個連接器與主控制中心接口，它包括(420)mA電流環(huán)、RS485輸出、超限報警（可選）。每個接點的定義如下圖9所示：圖9 接口控制信號定義 (420)mA電流環(huán)接口LSS2004提供一個電流環(huán)模擬量輸出，4mA代表零點，20mA代表滿量程。連接器的2號接點à GND連接器的5號接點à LP連接器的6號接點à 屏蔽地。 用2芯導(dǎo)線將儀器接線端子的V+

17、和GND分別與24VDC電源的正極和負(fù)極相連，為儀器工作供電；并在LP和GND之間串聯(lián)電流表或負(fù)載電阻（如250）即可測得(420)mA或(15)V信號。參見圖10。圖10 接線示意圖電流值I與煙塵濃度值D（mg/m3）的換算公式為：D = 量程÷16 × (I4)外接直流電源Vcc和負(fù)載電阻RL的選取需要滿足：2 (Vcc5) I×(40+RL) 50；I×(Vcc5) I2×(40+RL) 0.3；其中：Vcc：伏特；I：安培； RL：歐姆。例如：Vcc=24V，RL =250RS-485接口 接口電平符合TIA/EIA485A 標(biāo)準(zhǔn)，接口

18、連接為：連接器的10號接點à RS-485 D（+）。 連接器的11號接點à RS-485 D（）。 連接器的12號接點à 屏蔽地。 仔細(xì)檢查接線是否正確，特別需要檢查485 D(+)、485 D()沒有接反。同時檢查保護地（Shield）是否連接良好。 通過485接口方式，可以在控制PC上使用廠商提供的控制軟件UserMonitor可以查看、記錄煙塵濃度值，并可對儀器做量程設(shè)置、校準(zhǔn)值設(shè)置。具體操作見UserMonitor軟件操作指南。請聯(lián)系技術(shù)支持人員獲取。如果希望直接通過485接口與CEMS系統(tǒng)軟件通訊，請聯(lián)系技術(shù)支持人員獲取接口傳輸協(xié)議。 繼電器輸出接口（

19、報警指示）J1與J2（不分正負(fù)級）為繼電器輸出，為可選項，常規(guī)儀器該觸點無作用。當(dāng)用戶選擇增加報警功能后，指示是否處于報警狀態(tài)。觸點開路：表示儀器探測值處于安全范圍。觸點短路：表示儀器處于報警狀態(tài)，典型表現(xiàn)為探測值超出設(shè)定的報警門限。觸點容量為：對阻性負(fù)載，1A 30V DC注：用戶可通過修改UserMonitor軟件系統(tǒng)信息中的寫報警門限值來設(shè)定所需要的報警濃度值。 3 測量范圍設(shè)置 通常量程設(shè)為高于排放源最大排放濃度的12倍。在儀器出廠前根據(jù)用戶提供的信息對量程進(jìn)行設(shè)置。但由于煙塵顆粒的散射光信號與其物理特性、光學(xué)特性相關(guān)，不同排放源的濃度相同而輸出信號可能有差異，即設(shè)置的量程所對應(yīng)的測量

20、范圍可能不完全適應(yīng)現(xiàn)場情況。當(dāng)信號輸出太低時損失儀器靈敏度，太高則會超出量程。 如果讀數(shù)超出量程，則在進(jìn)行參比實驗前應(yīng)調(diào)大量程。可通過UserMonitor軟件進(jìn)行修改，或者降低信號增益值，使讀數(shù)在滿量程的30%以上。 調(diào)整量程后需使用校準(zhǔn)器將新的跨度參考值記錄下來，作為以后維護的依據(jù)。注意：打開后蓋調(diào)增益時需斷開電源。建議調(diào)整電位器前與廠商技術(shù)人員取得聯(lián)系。4 標(biāo)定 儀器安裝到煙道，并設(shè)置合適的量程后，不能確保其輸出值（X）就等于真實值（Y），而需要通過參比實驗進(jìn)行標(biāo)定，確定方程Y=KX+B中的K和B值，對儀器輸出值進(jìn)行調(diào)整，使其接近真實輸出值。 經(jīng)過參比試驗確定適合的K和B值后，寫入CEM

21、S系統(tǒng)軟件的參數(shù)設(shè)置。注意：儀器安裝在CEMS系統(tǒng)中必須標(biāo)定，否則可能通不過環(huán)保局驗收！ 校準(zhǔn)和標(biāo)定的區(qū)別： 校準(zhǔn)作用為檢查儀器工作一段時間后的一致性，而標(biāo)定是在儀器測量值和真實值之間建立對應(yīng)關(guān)系。5 校準(zhǔn) 儀器具有零點自動校準(zhǔn)功能，系統(tǒng)每24小時自動進(jìn)行零點校準(zhǔn)。 系統(tǒng)配備一個校準(zhǔn)工具校準(zhǔn)器（如下圖11），用于進(jìn)行零點和跨度校準(zhǔn)。校準(zhǔn)器與儀器是一一對應(yīng)的，與配套的儀器有相同的序列號，不可互換。圖11儀器校準(zhǔn)器 校準(zhǔn)時，將主機上的校準(zhǔn)孔蓋板向上翻開，將校準(zhǔn)器的定位銷對準(zhǔn)儀器上的銷孔插入，然后測量輸出值。將校準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn)180度可分別進(jìn)行零點和跨度校準(zhǔn)。請記錄拆開包裝后第一次使用校準(zhǔn)器測得的輸出值，

22、作為校準(zhǔn)參考值。注意：1、校準(zhǔn)時請首先檢查校準(zhǔn)器及儀器的窗口鏡片是否潔凈，如果有積塵請先清潔。2、打開后蓋時需斷開電源。建議調(diào)整電位器前與廠商技術(shù)人員取得聯(lián)系。 零點校準(zhǔn)時，儀器輸出值應(yīng)當(dāng)為零（小于量程2%視為零），如果不為零，需打開儀器后蓋調(diào)整零點電位器；跨度校準(zhǔn)時，儀器輸出值與上次進(jìn)行跨度校準(zhǔn)時輸出值（通常設(shè)為大于量程60%）誤差不超過2%為正常，否則需打開儀器后蓋調(diào)整增益電位器。 建議在儀器進(jìn)行了修理及調(diào)整后進(jìn)行一次校準(zhǔn)。并將新的跨度參考值記錄下來，作為以后維護的依據(jù)。 校準(zhǔn)器是光學(xué)器件，請裝入包裝盒，妥善保存在干凈的環(huán)境，避免污染或丟失。6 設(shè)備維護6.1 光學(xué)元件 主機被設(shè)計為可以長期連續(xù)運行，通常不需要特別維護。僅光學(xué)元件緩慢污染情況，需要定期清潔處理。 清潔方法：可使用50%的酒精和蒸溜水溶液，注意不要用含有油的酒精！或者使用光學(xué)鏡片清潔布。當(dāng)光學(xué)窗口表面被煙塵弄臟時，必須進(jìn)行清潔，否則會影響測量的結(jié)果的準(zhǔn)確性。 清潔時機：建議用戶在系統(tǒng)安裝后第3天首次檢查儀