后散射粉塵儀LDM

1、LDM-100（D）連續(xù)煙（粉）塵濃度監(jiān)測系統(tǒng)使用說明書（在線校準(zhǔn)型）聚光科技（杭州）股份有限公司2009年目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 1概述3 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 用途3 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 工作原理3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 主要指標(biāo)4 HYPERLINK l bookmark27 o Current Documen

2、t 2設(shè)備安裝5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2.1安裝準(zhǔn)備5 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 安裝位置選擇5 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 確定儀器光程5 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 法蘭準(zhǔn)備6 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 控制電纜準(zhǔn)備7 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document

3、吹掃系統(tǒng)準(zhǔn)備7 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 其他配件和工具8 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 2.2安裝調(diào)試9 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 2.2.1結(jié)構(gòu)安裝9 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 電氣連接10 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document (420)mA電流環(huán)接口10 HYPERLINK l bookmark104 o Curre

4、nt Document RS-485接口12 HYPERLINK l bookmark113 o Current Document 測量范圍設(shè)置13 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 標(biāo)定13 HYPERLINK l bookmark123 o Current Document 校準(zhǔn)14 HYPERLINK l bookmark128 o Current Document 設(shè)備維護15 HYPERLINK l bookmark131 o Current Document 6.1光學(xué)元件15 HYPERLINK l bookmark134 o

5、Current Document 6.2吹掃系統(tǒng)15 HYPERLINK l bookmark140 o Current Document 故障處理161概述1.1用途LDM-100（D）煙（粉）塵濃度監(jiān)測系統(tǒng)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)場測試等。涉及行業(yè)包括水泥、火電、鋼鐵、冶金、

6、煉油、鋁業(yè)、石化、造紙、 玻璃工業(yè)等。1.2工作原理LDM-100（D）采用激光后向散射測試原理完成對被測煙道的煙（粉）塵濃度的測 定。LDM-100（D）內(nèi)嵌的高穩(wěn)定激光信號源穿越煙道，照射煙（粉）塵粒子，被照 射的煙（粉）塵粒子將反射激光信號，反射的信號強度與煙（粉）塵濃度成正變化。 LDM-100（D）檢測煙（粉）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（粉）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

7、動態(tài)自適應(yīng)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)。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PoXK1XK2 XD,穿過窗口鏡片G后的功率為PoXK1XK2XDXK1,經(jīng)透鏡L聚焦后的功率Pr為Po XK1XK2XDXK1XK3。Po：探測激光源輸出功率，與激勵電壓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= PoXK1

8、XK2XDXK1XK3。若Po、K1、K3恒定，Pr與K2XD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/K2XPr。假定 A=1/（Po XK1XK1XK3）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：205x160 x160 mm （HxWxD）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：（0100,500,1000,2000,4000）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： 1

9、0S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： 一20C+50C接口特性模擬輸出：（420）mA數(shù)字接口： RS485執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：HT/T 76-2007固定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)備安裝位置選擇選擇正確的安裝位置是LDM-100（D）可靠、有效運行的前提，請參照HJ/T 76 一2007標(biāo)準(zhǔn)文件相關(guān)條款要求，以下幾點請注意：安裝點的環(huán)境條件，如振動、溫度、氣流的穩(wěn)定性、氣流上下游彎管或變徑 的距離。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

10、護人員無法維護。安裝點要易于到達(dá)，安裝和維護通道的安全性。信號線的排布（距離、路由與其它電磁設(shè)備的互相干擾）。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。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。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。法蘭準(zhǔn)備需在煙道上安裝點開孔，并事先固定（預(yù)埋或焊接）過渡法蘭，其通徑需大于 70mm。廠商配送的過渡法蘭螺栓孔心距130mm，管外徑70mm，如下圖1所示。0D圖1 LDM-100（D）法蘭結(jié)構(gòu)尺寸1）焊接法蘭時注意螺栓孔的方向，

11、如上圖1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（下圖c）。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！）有以下幾種安裝方式：a）直接將廠商提供法蘭焊接到煙道。則煙道開孔需大于76mm。b）如果另行預(yù)埋自備法蘭，且在室內(nèi)安裝或者自備法蘭已配防雨罩，可以不用 過渡法蘭，確保預(yù)埋法蘭螺孔徑為（130136）mm就可以直接與LDM-100（D） 相連，4只直徑8的連接螺栓和螺母也由廠商配備，不用另行準(zhǔn)備。c）如果另行預(yù)埋自備法蘭，且在室外安裝，則需要廠商配送的法蘭來固定防雨 罩。確保自有法蘭內(nèi)徑大于72m

12、m，便于過渡法蘭的插入，或者訂購不帶圓 管的法蘭片。過渡法蘭配有8只直徑8的螺栓，其中4只與LDM-100（D）連接， 另4只與預(yù)埋法蘭連接?？刂齐娎|準(zhǔn)備主控制室與安裝地點的控制電纜到位(多芯電纜，帶外護套，線徑0.350.5mm)?？刂齐娎|與LDM-100(D)的接口連線詳細(xì)定義參照本文第2.2條。吹掃系統(tǒng)準(zhǔn)備吹掃系統(tǒng)為儀器提供保護氣，用于防止光學(xué)窗口鏡片污染。吹掃系統(tǒng)的組成：1、氣咀：如下圖2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2 LDM-100(D)吹掃口 (氣咀)結(jié)構(gòu)尺寸2、風(fēng)機：為系統(tǒng)的選配件。示意圖如下：風(fēng)機的壓力應(yīng)大于測點壓

13、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。 尺寸如下圖：如電廠有充足的壓縮氣源，可以不用單獨配風(fēng)機，通過一個轉(zhuǎn)接頭(1 寸管螺紋轉(zhuǎn)8mm，如下圖)分別與壓縮氣源和儀器氣咀相連即可。在選擇吹掃裝置安裝位置時，要注意以下幾點：在室外安裝時，須安裝氣候防護罩。風(fēng)機一般需要220V交流電源，故安裝平臺上需預(yù)留電源。風(fēng)機的入風(fēng)口配過濾器，以保證盡量無塵，干燥的潔

14、凈空氣。且空氣溫度 不超過40C。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入風(fēng)機及 儀器內(nèi)。留有單獨的地方，以便更換過濾器。LDM-100(D )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。其他配件和工具如果要使用廠商提供的UserMonitor控制軟件，要求用戶PC帶有RS485接口，或 者配備485-232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)試結(jié)構(gòu)安裝步驟如下:1.把LDM-100(D)固定到預(yù)先埋設(shè)或焊接的法蘭上，如下圖3所示。IT天海腳甫卜的樁派*蘭圖3安裝示意圖注意按上述要求的方向和角度進行安裝。如果發(fā)現(xiàn)焊接法蘭有誤，應(yīng)及時 修正

15、。將準(zhǔn)備好的控制電纜穿過連接器外罩(廠商提供的安裝件)，如下圖4所示。與LDM-100(D)的連接器插頭相連；插入連接器插座。具體接線方法見電氣連接連接器外娘:1)圖4 LDM-100(D)接口連接示意圖確保電源沒有接通，仔細(xì)檢查控制電纜標(biāo)記，按照其標(biāo)明的定義與LDM-100(D)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。至此，安裝點的結(jié)構(gòu)安裝工作全部完成。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!2.2.2電氣連接供電：LDM-100(D)的供電采用直流924V電源供電。注：LDM-100(D)需要 給電流環(huán)和儀器分別供電。接口： LDM-100(D)采用一個連接器

16、與主控制中心接口，它包括(420)mA 電流環(huán)、RS485輸出(可選)。每個接點的定義如下圖5所示：孔十V4. Ilq件 V%6. MikHil圖5 LDM-100(D)接口控制信號定義(420 )mA電流環(huán)接口LDM-100(D)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4號接點3 Loop ( + )。連接器的5號接點3 Loop ()。連接器的6號接點3 屏蔽地。電流值I與煙塵濃度值D (mg/m3 )的換算公式為:D =量程 +16 X (I-4)外接直流電源Vcc和負(fù)載電阻RL的選取需要滿足:2 (Vcc-5) - Ix(40+Rl) 50；Ix(Vcc

17、5) - I2x(40+Rl) 0.3 ； 其中：Vcc:伏特；I：安培；Rl：歐姆。例如：Vcc=24V, Rl =250Q具體接線方法，可選擇不隔離（3線， 24D C電源）接線示意圖如下圖6。需1個24V DC電源）或隔離（4線，需2個電九褊或他流 接客廣*“A葬戶系荒機兜片愿著姬摧，由客廣決定.三線*不隔離四線，隔離圖6（420）mA電流環(huán)接線圖a） 3線接線方式：用2芯導(dǎo)線將儀器接線端子的V+和GND分別與24VDC電源的 正極和負(fù)極相連，為儀器工作供電；用1根短導(dǎo)線將儀器接線端子的LP+和V+ 短接，用1根導(dǎo)線將接線端子的LP 與24VDC電源負(fù)極相連，并在LP和24V 負(fù)極之間串

18、聯(lián)電流表或負(fù)載電阻（如250Q）即可測得（420）mA或（15）V信號。 示例圖如下：圖7 (420)mA接口不隔離接線示例b) 4線的接線方式：用2芯導(dǎo)線將儀器接線端子的V+和GND分別與24VDC電源 的正極和負(fù)極相連，為儀器工作供電；用2芯導(dǎo)線將儀器接線端子的LP+和LP 分別與另一 24VDC電源的正極和負(fù)極相連，并在LP和24V負(fù)極之間串聯(lián)電流 表或負(fù)載電阻(250Q )即可測得(420)mA或(15)V信號。RS-485接口接口電平符合TIA/EIA485A標(biāo)準(zhǔn)，接口連接為:連接器的10號接點3 RS-485 D ( + )。連接器的11號接點3 RS-485 D (一)。連接器的

19、12號接點3 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。具體操作見附件一: 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 口傳輸信息的格式。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LDM-100（D）出廠前根據(jù) 用戶提供的信息對量程進行設(shè)置。但由于煙塵顆粒的

20、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，則在進行參比實驗前應(yīng)調(diào)大量程?？赏ㄟ^UserMonitor 軟件進行修改，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行標(biāo)定，確定方程Y=KX

21、+B中的K和B值，對 儀器輸出值進行調(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CEMS系統(tǒng)軟件的參數(shù)設(shè)置。注意：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小時自動進行零點校準(zhǔn)。系統(tǒng)配備一個校準(zhǔn)工具一校準(zhǔn)器（如下圖），用于進行零點和跨度校準(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。校準(zhǔn)時，將主機上的校準(zhǔn)孔蓋板向上翻開（如下圖），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

22、準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn)180度可分別進行零點和跨度 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，作為校準(zhǔn)參考值。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。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。建議在儀器進行了修理及調(diào)整后進行一次校準(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)器也是光學(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LDM-100(D)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