AMETEK在线水露点分析仪操作规程.docx
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AMETEK在线水露点分析仪操作规程
AMETEK3050-OLV
水份分析仪操作维护规程
AMETEK3050-OLV
水份分析仪操作维护规程
11 范围
本标准规定了川气东送管线所使用的水份分析仪的现场操作及维护方法。
本标准适用于川气东送管线所使用的AMETEK3050—OLV型水份分析仪。
12 概述
3050—OLV水份分析仪(也称水露点分析仪)用于测量天然气中的水份浓度,测量范围为1~2500ppmv,输出读数可以是ppmv,ppmw,露点温度(℃、°F),lb/mmscf,mg/Nm3。
12.1 3050—OLV水份分析仪采用石英晶体单元技术,与其它测量方法相比,有以下显著优点:
1· 通过内置的水气校准源可进行自标定;
2· 对水气的增加及减少变化反应迅速;
3· 适用于各种应用下的水气测量;
4· 不易受污染物及杂质影响。
12.2 QCM简介
3050—OLV的核心是一只对水气敏感的石英晶体微平衡传感器(QCM),传感器是一只石英晶体振荡器,它的外表面涂有一层专利涂层,涂层可有选择地并可逆地从天然气中吸收水份,涂层吸收水份后质量就会改变,测量出质量的改变与石英自然共振频率改变相同,分析器在正常操作情况下,QCM传感器交替暴露在采样气和干燥的参考气当中,干燥的参考气是通过将一部分采样气通过干燥器除去水分而产生的。
3050—OLV的组成见图1。
流量:
1升/分钟
水气发生器
标气
样气
零点气
质量流量计
样气出口
放空
干燥器
旁通
毛细管
采样气入口
比例电磁阀
图13050—OLV气体流程图
13 输出
分析仪的所有功能由一个内置封装的微处理器完成,与分析仪的通讯可通过以下连接方式进行:
5· 单模拟量输出,4mA~20mA;
6· 单模拟量输出,4mA~20mA,独立,由分析仪供电或闭环回路供电;
7· 三个报警触点(干式延迟触点);
8· 一个RS232串口;
9· 一个RS485串口;
3050—OLV没有就地用户编程功能,需要一台外置PC通过串口进行设置,一旦设置完毕,分析仪可独立操作。
分析仪出厂时随机附送操作参数的初始化设置软件。
14 标定
3050—OLV内置了一个水气发生器以进行自标定,一部分干燥的参考气流经水气发生器时被加入已知数量的水分,标定开始后,QCM传感器交替暴露在湿气和干燥的参考气当中,测得的水份与已存的数据进行比较,若在误差允许范围内传感器会进行调整,若测得的值超出误差范围,将产生报警。
由于水气发生器使用一部分由采样气转化来的干燥气,因此这种测试是在工作状态下最接近真实性能的测试。
15 气流
正常操作工况下3050—OLV用一个内部旁通,以增加系统的响应速度,同时3050—OLV也允许工作在节气模式下,此时采样气流约为150sccm(标准立方厘米/分钟)。
16 内部定时
分析仪在两种定时模式下操作,正常模式下在采样气与参考气之间有一个短暂的间隔,在传感器节省模式下通过增加传感器在干燥参考气中的时间来减少在采样气中的暴露时间。
若分析仪在正常操作模式下检测到传感器性能下降,将会自动切换到传感器节省模式,但无法自动切换回去。
传感器节省模式能延长传感器使用寿命,但响应速度会变慢,分析仪由正常模式下1分钟变为2.5分钟更新一次。
17 规格
10· 范围:
0.1ppmv~2500ppmv校准
11· 读数可显示为ppmw,lb/mmscf,mg/Nm3,露点值(需输入操作压力)
12· 精度:
1ppmv~2500ppmv读数的±10%
13· 重复性:
1ppmv~2500ppmv读数的±5%
14·
15· 响应时间:
63%的步进时间小于5分钟
16· 灵敏度:
不低于0.1ppmv或读数的1%
17· 允许入口压力范围:
20psig~50psig(1.3barg~3.3barg),配可选减压器最高可达3000psig(200barg)
18· 压力损耗:
0psig~15psig(0bar~1bar)
19· 采样气体温度:
0℃~100℃(32°F~212°F)
20· 气流需求:
150sccm
21· 输出:
独立4mA~20mA(软件可设置,12位分辨率),另需100Ω~500Ω负载,RS232或RS485,两线或四线模式
22· 报警:
浓度报警数据有效系统报警
23· 所有触点为簧片式密封触点(30VACmax,60VDCmax,50VAmax)
24· 分析仪环境条件:
环境温度41°F~122°F(5℃~50℃)
相对湿度最大90%,无凝固
污染等级:
2
最大海拔:
2000米
安装类别:
Ⅱ
仅限室内使用
25· 供电要求:
分析仪24VDC,50Watts
26· 采样系统:
电加热230×(1±10%)VAC,50Hz/60Hz,150Wmax
27· 水气发生器值:
最小50ppmv
28· 分析仪重量:
29· 设置软件所需PC最低配置:
Pentium,MicrosoftWindows®95/98/2000/XPPro/NT
18 3050—OLV适用气体
下列气体经测试用于此仪器时对密封及垫片不会产生化学反应影响
空气、氩气、丁烷、二氧化碳、乙烷、乙烯、氦气、氢气、氪气、甲烷、天然气、氖气、氮气、氧气、丙烷、丙烯、R12、R22、R114、氙气。
19 分析仪启动
1、打开电源。
2、打开处理气路上主要控制截断阀,调整采样压力至20psi~50psi,在记录测量数据前须让分析仪充分干燥。
19.1 干燥过程
分析仪启动后至少需要2小时才能干燥和稳定,对于采样系统,至少需要3天。
在这期间系统报警是正常的,当干燥完成后,系统频率及记录数据会稳定下来。
LED状态和报警
分析仪使用三个LED就地显示系统的状态,位置示意见图2。
绿色LED表示电源正在给系统供电;红色LED表示浓度、数据有效性和系统报警,如果有浓度报警,则红色LED亮;黄色LED表示样品气流动情况,亮时表示正在测量样品气体,熄灭表示传感器正在通过干燥参比气。
红色LED
黄色LED
绿色LED
图2分析仪前面板图
110 LED状态及报警
有三只发光二极管(LED)用于就地显示系统状态。
绿色LED显示系统已上电,红色LED用于反应浓度、数据有效和系统报警的状态。
若出现浓度报警,红色LED将亮起。
黄色LED反应采样状态,亮起时表示正在测量采样气体,熄灭时表示处于干燥参考气当中。
在系统报警中,红色LED的状态可指示问题的原因,红色LED闪烁时亮1秒和熄灭1秒的次数所代表的状态如表1,当一次闪烁序列完成,LED将熄灭5秒,这5秒暂停结束后,开始重复闪烁序列。
如果有多个系统报警存在,首先显示高优先权的报警直至故障消除。
故障报警按有限权顺序排列,越高级别的报警闪烁次数越少。
表1报警表
报警原因
每个循环周期
LED闪烁次数
故障原因
解决方法
记忆(存储)故障*
1
CPU硬件故障
请AMETEK厂家服务
采样传感器故障*
2
采样传感器硬件故障
更换传感器或请AMETEK厂家服务
校准故障*
3
在校准过程中检测到分析仪性能超出误差范围
请AMETEK厂家服务
恒温器温度*
4
恒温器温度超出误差范围
这种情况常发生在系统启动时,恒温器温度上升后自然消失。
若问题仍然存在请AMETEK厂家服务
流量超出误差范围*
5
采样流量太高或太低
检查入口和出口压力,若问题仍然存在请AMETEK厂家服务
电池电量低*
6
需更换电池
请AMETEK厂家服务
参考气*
7
分析仪检测到参考气存在问题
检查和/或更换干燥器,若问题仍然存在请AMETEK厂家服务
外壳温度
8
内部温度超高
外壳温度不得超过80℃,若超高请AMETEK厂家服务
湿气发生器过期
N/A
湿气发生器使用时间过久
更换湿气发生器
干燥器报警
10
干燥器即将失效
更换干燥器
读数报警
11
水份浓度超出用户定义的极限,或分析仪处于离线检测,或压力超出露点计算范围
检查报警设定,用设置软件来辨别错误原因
*表示系统报警和无效数据信号
111 设定系统参数
由于AMETEK3050—OLV型水份分析仪自动化程度高,现场安装调试完毕后即可开始稳定工作传输数据,现场操作很少,现场操作人员只需定期检查和出现问题报警后根据报警信号种类进行处理即可。
设备的参数设置需用随机提供的设置软件来完成,将设置软件安装于个人电脑,并通过通讯接口将电脑与分析仪连接后进行设置。
参数设置或通过电脑与分析仪相连进行状态查看由经过厂家培训的技术人员完成。
设置软件提供了图形化的用户界面以设定分析仪参数,用设置软件可以对多台分析仪进行设置,也可以仅用来查看一台分析仪的状态。
若使用System2000软件,查看System2000软件用户手册。
111.1 在“常用”(General)选项卡中定义设备名称及通讯设置
a)“电脑通讯”(PCCommunication)部分列出了分析仪与笔记本电脑建立通讯所用的端口名称、波特率以及端口类型。
b)在“Device”(设备)部分,可执行如下操作:
1)“Name”(名称)栏给设备设定一个名称
2)“Description”(描述)栏可填入对设备的描述信息
3)“SaveConfiguration”(保存设置)按钮保存分析仪内部参数到一个文件,按下后将会出现“另存为”对话框,可键入保存文件名。
4)RestoreConfiguration”(恢复设置)按钮从已有文件中恢复分析仪内部参数,按下后将会出现“打开”对话框,可打开指定文件。
这个键可用于紧急恢复。
c)“Livedata”(实时数据)部分
1)不打√(不选择)系统使用示范数据
2)打√(选择)系统使用从分析仪测得的实时数据
图3设置软件中的“常用”选项卡
d)与电脑通讯的设置
在“电脑通讯”(PCCommunication)部分按下“Setup”按钮可设置分析仪与电脑之间的通讯选项(端口名称、端口类型、波特率、网络地址),见图4:
图4通讯设置界面
111.2 用“DeviceCommunication”选项卡定义仪器通讯
用此选项卡可进一步定义仪器通讯的波特率及使用RS485端口通讯时使用的电缆类型。
见图5:
图5通讯设置界面
111.3 用“Setup”选项卡进行系统参数设定
a)“Gas”(气体)下拉列表单列出了分析仪可进行分析的气体列表,用户可进行选择。
b)“Unit”(单位)列表单列出了用户可指定的测量读数输出单位。
1注:
所有输入的数值必须是选定的相同的测量单位。
c)“ProcessPressure”(工作压力)当选择测量单位为露点℃或露点°F时需要输入。
1)(Unit)—列表单允许用户指定输入压力的单位。
2)(Fixed)—若固定输入压力,则选择“√”,并键入数值。
3)(External)—若从外部输入压力,则选择“√”,并键入4mA和20mA所代表的数值。
d)“SensorSaver”(传感器节省模式)
1)不选择分析仪处于快速循环状态下操作,减少系统响应时间。
2)选择分析仪处于慢速循环状态下操作,可延长晶体使用寿命。
e)“GasSaver”(气体节省模式)
1)不选择分析仪使用一个内部旁通,提高系统响应时间,此时采样流速>1SLPM。
2)选择分析仪所需采样速率约为150SCCM。
图6系统参数设置界面
f)“4mA~20mAOutput”(输出水分浓度)
1)20mA键入输出值的上限。
2)4mA键入输出值的下限。
3)Holdduringverify”(标定时保持)选择后仪器在标定过程中将保持最后一次测得的水分浓度输出值。
g)“AlarmOutput”(报警输出)
1)Enable”选择后将激活报警。
2)“Highlimit”键入上限值。
3)“Lowlimit”键入下限值。
111.4 用“Verification”(校验)选项卡对在线校验进行设定
“Verification”(校验)选项卡打开后(界面见图7),通过它可进行如下操作:
30· “VerifyNow”(现在校验)按钮按下后开始校验。
31· “VerifyAbort”(放弃校验)按钮按下后终止校验。
32· 调整校验后的时间间隔
不选择—只校验。
选择—校验结束后进行间距调整。
33· “IgnoreSpanDrift”(忽略间隔偏差)
不选择—一个时间间隔变化值限定在间隔时间的10%以内。
选择—一个时间间隔变化值不限。
34· “Verificationduration”(校验持续时间)
键入校验持续的分钟数
35· “ScheduleVerification”(校验安排)
选定校验的频率,如一周中的某一天,一月中的某一天,或一天中的某一时刻。
图7校验设置界面
36· “SetDryerProductionCode”(设定干燥器产品编码)按钮
按下后出现界面见图8窗口,键入安装干燥器时的产品编码数字。
图8设定产品编码界面
37· “SetMoistureGeneratorProductionCode”(设定水汽发生器产品编码)
按下后出现见图9窗口,更换水汽发生器时键入发生器产品编码。
图9设定水汽发生器编码界面
38· “SetClock”按钮
按下按钮可设定分析仪时钟。
111.5 用“Status”(状态)选项卡查看分析仪读数
按下“Status”(状态)选项卡后出现见图10所示窗口
图10状态查看界面
39· 左上显示框显示分析仪连接状态,它显示分析仪是否在线、或离线、或处于演示模式。
40· 左下显示框显示系统状态和报警。
41· 右上显示框显示分析仪的测量值。
42· 报警输出显示分析仪的高低极限读数。
43· 水气发生器显示框显示水气发生器的数值。
111.6 用“Monitor”(监控)选项卡查看分析仪读数
按下“Monitor”(监控)选项卡后出现见图11所示窗口,从此选项卡也可以测试分析仪报警触点和输出mA值。
2注:
用“TEST”按钮可使分析仪离线
图11监控界面
a)“TestAlarm”(报警测试)区按钮可以触发报警触点断开或闭合,用万用表可测得电阻值。
1)触点断开时万用表测得读数为无穷大。
2)触点闭合时万用表测得读数应小于1Ω。
b)“TestmAOutput”(毫安输出测试)按钮可测试模拟量输出,用测量表测量。
3注:
模拟量输出上需要一个最小负载。
要结束测试状态,按另一个按钮,测试状态在10分钟休眠后自动终止。
4注:
分析仪从测试状态切换到在线时,分析仪会自动复位一次。
112 取样系统的维护更换
112.1 取样系统的安装
取样系统的连接位置见图12及图13
112.1.1 如果仪器没有预装,须安装一个可关闭的阀门和减压阀,见图14。
112.1.2 连接干燥器进口于“ToDryer”1/8英寸接头,连接干燥器出口于“FromDryer”1/8英寸接头。
112.1.3 连接排气口于时当的排气系统。
5注:
系统通气以前在“Exhaust”处盖上盖子或塞子,这样防止潮湿空气进入干燥器。
“SampleIn”入口处以被内部阀门保护,电源关闭时该阀门也关闭。
112.1.4 打开总阀门,吹扫样品气管路至少5分钟。
关闭阀门,这样可以避免传感器的污染。
112.1.5 连接样品气管路于样品气进口1/8英寸接头处。
图12分析仪后视图1
图13分析仪后视图2
至分析仪
可选配加热或非加热式远控
压力调节器
压力表
探头
采样气流
球阀
图14取样系统的安装
112.2 取样系统的维护
112.2.1 测探头(SampleProbe)检查步骤
112.2.1.1 用十字螺丝刀旋开针式加热减压阀箱盖,察看调压计压力值是否为25PSI-30PSI。
112.2.1.2 用扳手旋开样气输送管线卡套连接处,即3050箱体样气输入端(Sampleinlet)。
112.2.1.3 用手指感觉天然气气压,如果有气流,说明检测探头没有堵塞现象,否则有堵塞故障。
112.2.1.4 将检测探头拆下,疏通探管及管路。
112.2.2 污物过滤器(ContaminantTrap)滤芯更换步骤
污物过滤器滤芯要定期更换,每三个月定期更换一次。
具体步骤为:
1——用扳手旋松污物过滤器两端卡套连接。
2——用扳手卡紧两端凹形槽旋松,取出过滤芯。
3——安装新滤芯,按拆卸的相反步骤将滤芯重新装入过滤器。
113 干燥器的检查及更换
113.1 检查
4——用笔记本电脑及RS-232通讯线与3050分析仪连接。
5——在“Monitor”栏察看“cellfrequency”为500Hz~3000Hz,“celltemperature”为60℃的正常情况下,察看“Status”是否有“DryerError”,如果有,说明干燥器存在报警,需更换干燥器。
113.2 更换
更换干燥器所需工具:
一个2#螺丝刀
两个7/16英寸扳手
一个5/8英寸扳手
一个3/4英寸扳手
更换步骤:
a)为了减轻干燥器和干燥器套管间的连接的压力,使用10-32螺丝平放锁住清洗器,见图15。
b)分析仪上安装过度管。
1)摘掉分析仪上干燥器进口和出口处的塑料防尘盖。
2)卸掉压缩螺母,确认正确装有套箍。
3)重装螺母,用手拧紧。
4)将螺母和套箍套进连接管,将连接管插到底。
5)用两个7/16英寸扳手,其中一个用于固定外壁配件,将压缩配件用短节连接到分析仪外壁配件上,恰当的方法是用手拧紧后,在拧紧1/4圈。
c)把干燥器装入过度管。
1)从干燥器VCR密封压帽中挪开凹型VCR螺母。
2)确认VCR垫圈在位。
3)对齐过度管和VCR密封压帽。
4)在VCR过度管上移动凹型螺母,将此螺母拧到VCR密封压帽中。
5)检漏。
6注:
不要把干燥器暴露于空气中。
空气中的水份将损坏或缩短这些部件的寿命,要正确连接干燥器。
图15干燥器安装示意图
114 可更换部件
表2列出了AMETEK3050—OLV型水份分析仪的可更换部件,需要价格及定货信息时请与AMETEK销售人员联系
表2部件表
部件名称
AMETEK部件号
水气发生器,50ppm(额定)
305010901S
传感器成套装置
305122901S
含硫天然气传感器装置
305122902S
CO2标定传感器装置
305122903S
干燥器
305400901S
用户手册
305200901
MCU板(微程序控制装置板)
305110901S
接口板
305113901S
采样、旁通、参考气、标定用毛细管
305431901S
RS485到RS232转换器
265858005
RS485到RS232自带电源转换器
590858901
RS485终端插头
305900901
RS转换器电源,通用
269128002
24V直流电源架
230550001
保险丝
280750251
保险丝250V
280750238
流量计
3054499015
7微米过滤器,1/8″管接口
271639001
意见:
1、增加仪器使用过程中的注意事项。
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