Ⅱ型激光器故障修理及服务手册(2)

2019-05-24 19:39

由于生产偏差,通常激光笔所射到的地方并不能完全击中仪器激光到达的地方。当你旋转激光笔时,激光笔射到的点也会轻微的移动。因此,应该对激光笔做一次不精确校准,那样的话,当把激光笔转动180度时,激光笔的中心位置会处于管道另一侧的法兰洞的中心。同样因为生产偏差。当你安装接收单元和发射单元时,可能仍旧存在零传输,但是你应该注意,在这一阶段通常有一些信号。

如用户手册第三部分—调整到最大信号中所述,通过把伏特计连接到信号就完成了精确校准。校准电压可以由0%传输状态下的0V变化到100%传输状态下的-3V(正常情况下)。因此,用最恰当的电压是最安全的步骤。以下校准步骤通常有好的结果:

1)把激光笔安装在接收单元一侧并做一次不精确校准。 2)把激光笔安装在发射单元一侧并做一次不精确校准。 3)把接收单元和发射单元安装到法兰上。

4)连接伏特计测量校准信号。如果没有测到电压,你将不得不通过上下、左右推/转动发射单元去搜寻信号。其想法是利用发射单元法兰安装的弹性去移动管道令一侧接收器上的激光点。如果你稍微松开一下固定发射单元的大螺丝,有时那会变得更容易一些。如果你用这种方法调整发射单元之后也不能得到任何信号,接收单元可能没有被很好地校准。

5)当你找到了校准发射单元的方法后,校准相应的法兰螺丝,直到你获得了最大信号。 6)与第4步类似,通过调整接收单元校准再一次优化信号。

7)重复做发射单元和接收单元校准(至少一次,第4步到第6步)。在这一阶段不要使用激光笔。这通常会降低校准。

8)在这一阶段传输通常比较好。然而,激光束可能会击中接收器视窗边缘附近(接收器视窗直径为40 mm)。温度变化可能会导致金属/法兰弯曲,由此导致激光点部分地移出接收单元视窗之外,从而会缩减传输。这一问题可以通过在接收器视窗边缘附近粘一些黑色胶带从而把接收器视窗光圈临时减少到大约20 mm减小。重复发射单元(和接收单元,如果有必要)精确校准,然后取下胶带。

9)最后,仔细地拧紧法兰上的固定螺丝,同时观察传输。第一次不要把固定螺丝拧得太紧,而是要连续得重复拧几次。

注意:对于发射单元和接收单元距离很远的(>3-4 m)比较困难的安装,要总在管道/烟道处于正常操作温度时做校准。由于热量效用,当过程停止后传输可能会下降,但这时不要再校准。

1.5 低传输和测量错误

第二谐波信号与传输信号是成比例的。因此,结果信号与传输无关。然而,低传输可能会增加测量中的干扰噪声,尤其是在仪器被设计的低传输极限值附近。当传输在典型的4-5%以下时,仪器会给出低传输警报,但它会继续测量低至0.5%。在这个极限值以下,仪器停止测量气体浓度,同时液晶显示器上显示排列错误直到传输再增加。

1.6 法兰吹扫

对于一个特定的应用,要大体上确定出它使用多少吹扫气体是困难的,因为它取决于管道中气体的速率以及法兰的长度和直径等等。做一些实验经常是必要的。

根据概测法,你可以给出这样的气流:法兰中气体的流速是管道中气体流速的1/10,并试着再减小(或增加)。问题在于如果吹扫气流太小的话,有效测量长度是不确定的。过程气体会进入法兰(或法兰嵌入部分,如果使用法兰嵌入)。

如果几分钟后待测气体浓度是一个确定的常数(没有零位),你可以试着用以下步骤之一去测量需要的气流: 选择1:

1)连接服务个人电脑,用选择的“瞬时”浓度和2秒取样时间 开始“传统”-记录(参考1.9部分)。你也可以选择手工记下瞬时浓度。

2)迅速关闭吹扫空气30-60秒然后再打开。吹扫空气被关闭几秒钟后法兰中会充满管道气体。

3)重复步骤2)几次,那样的话你确信能得到与浓度中真实的波动相对的,在测量气体浓度中好的变化重复值。

4)从记录文件数据中,计算没有法兰吹扫空气和有法兰吹扫空气时测量气体浓度的比值。并把这个比值与从接收单元视窗到发射单元视窗的距离与法兰端口之间的距离的比值相比较。从这你能估计出法兰中吹扫空气的“填充小数”部分。如果两个比值相等,则法兰中完全充满了吹扫空气。如果气体的比值小于距离比值,则法兰中仅仅部分充满了吹扫空气。

5)调整吹扫空气的数量并重复测试直到法兰中充满吹扫空气。 选择2:

1)设置仪器测量长度(光路长度)等于从接收单元视窗到发射单元视窗的距离。 2)关闭吹扫流足够长的时间使法兰中充满空气并测量浓度。 3)重新设置光路长度等于法兰端口之间的距离。 4)增加吹扫流直到它测量的与第二步一样。

如果测试期间视窗脏了,记得去清洁它们。如果你发现需要的吹扫空气数量很难得到,你也可以选择根据测试结果调整仪器的测量长度(光路长度)设置。

有时候知道吹扫流作为降压功能作用于接收器和发射器的吹扫单元上是有用的。它已经测量了带有3/8寸软管配件的标准吹扫单元和一个大约1Bar 压力的法兰。 下面的公式适合测量: 反之 在这里

f 为法兰中的吹扫流,单位为升/分, p为法兰过滤器压力下降,单位为毫巴。

测量是在以下范围完成的:p = 0 - 130 mbar,f = 0 - 125litre/min。在此范围下公式很适

(1) (2)

合。结果以图表形式显示在图1.1中。

注意如果吹扫流是通过测量压力由这些公式找到的,压力必须要在非常接近装置入口的地方测量(小于10 cm),否则要不得不说明连接管处的压力下降。 Measured and fitted flange filter flow 测量的合适的法兰过滤器流

Purge flow (litre/min) 吹扫流(升/分)Pressure drop (mbar) 压力下降(mbar)

图 1.1 吹扫流 & 法兰过滤器单元压力下降

1.7 仪器最大周围温度

所有仪器都被测验证明能承受最大55℃(131F)的周围温度8-12小时。在这个温度以上,激光冷却可能失败。激光被保持在一个恒定的温度(在几mK之内),通常在20℃到35℃之间。每一台仪器的实际温度是个别的,是在生产过程中调整好的。由于这个原因,一些仪器可能温度略高于55℃就不运转了,而其它的却能承受高的多的温度。如果仪器由于激光过热失灵,液晶显示器上会有错误信息(高激光温度),仪器进入休眠模式。当发射单元足够冷,并且重启后,仪器便又像正常一样工作了。如故没有手动重启仪器,一小时以后,仪器本身会自动重启。

由于接收单元和发射单元内热量散逸,电子单元本身的温度大约比周围温度高15-18℃。因此你看到的服务程序温度数据比周围温度高15-18℃。在接收单元和发射单元中我们使用工业类型组件,正常情况下它们会工作直到+85℃。如果接收单元或发射单元温度超过了这个限制,有一个软件参数会导致仪器进入“休眠模式”。在这种情况下,错误信息高盒温度会显示在液晶显示器上。然而当仪器处于休眠模式时只有激光是被保护的,因为到其余电子单元的电源并没有被关掉。

总之电子单元越冷,它持续的时间就越长。因此高度推荐消除不必要的加热,例如,为户外安装提供日光保护。

1.8 比例校准和全面校准

校准过程中你可以选择比例校准或全面校准。其步骤在用户手册中解释了。仪器参数中的几个参数是校准参数,许多仪器参数与线宽补偿有关。这些参数很少或从来不需要校准。在全面校准过程中,所有参数都被仪器测量和计算。这种类型的校准非常关键,因为如果一些参数的最终结果是错误的数值,它对测量精度有很大的影响。特别是对于高温度和高湿度的测量条件。在许多情况下,组一个简单的比例校准就够了。它不是很关键,得到差的结果的可能性要小的多。这两种类型的校准可以被总结为:

全面校准:既校准气体浓度范围也校准线宽参数。校准前,要确保仪器备有正确的压力、温度和测试单元长度程序。要意识到这种测量假设待测量气体中混合有氮气。(这意味着干燥的空气可以用来全面校准O2分析仪)。

比例校准:只校准气体浓度范围。线宽参数不受影响。

1.9 仪器测量

仪器测量最重要的信息显示在“测量”菜单1里(图1.2)。(1:在一些服务程序版本中,


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