GFC500A便携式红外CO气体分析仪使用说明书.docx
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GFC500A便携式红外CO气体分析仪使用说明书.docx
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GFC500A便携式红外CO气体分析仪使用说明书
GFC-500A便携式红外CO分析仪
使用说明书
鄂制05000102号16C038-42
重工安谱()仪器
﹒
文件版本记录
版本
修正
日期
V1.0
第一次发行
2016年11月17日
1仪器简介
GFC-500A便携式红外CO分析仪由重工安谱()仪器研制,用于检测环境中的CO浓度并提供预警。
仪器采用先进的非分光红外光谱技术(即CO气体对红外光谱的选择性吸收),置精密可靠的长光程吸收池来提高检测灵敏度,同时采用先进的补偿算法根据环境参数对CO浓度进行修正,保证其在全量程围有良好的线性度和较小的测量误差。
本仪器符合中华人民国国家计量检定规程JJG635-2011《一氧化碳、二氧化碳红外线气体分析仪器》的要求,符合企标Q/71018-2016《红外一氧化碳分析仪器》的要求,可取得中国计量院的二级检定证书。
仪器具有如下特点:
◆良好的抗干扰性,检测结果不受NH3、CH4、CO2、H2S等气体影响
◆采用320×240彩色大液晶触摸屏显示,具有人性化的操作界面
◆标准的RS485通信接口,测量数据可被配套的上位机软件实时显示和保存
◆自动存储历史数据,存储时间可设定,历史数据可被配套上位机软件下载
◆智能的校准算法,仅需1种标准浓度的CO气体即可完成校准
◆硬件电路具有良好的通用型和集成性,可根据用户需求定制和扩展检测其它种类气体,如CO2、NH3、CH4等
◆模块化的软件结构设计,易于后期维护与升级
GFC-500A便携式红外CO分析仪性能良好,操作简单,维护方便,可广泛应用于石油、化工、环保、疾控、科研等领域。
2技术参数
GFC-500A便携式红外CO分析仪的主要技术指标如表1所示:
表1GFC-500A便携式红外CO分析仪技术参数
容
技术规格
量程
(0.0-50.0)μmol/mol
分辨率
0.1μmol/mol
示值误差
≤±2%FS
重复性
≤1.0%
零点漂移
≤±2%FS/8h
量程漂移
≤±2%FS/8h
预热时间
1h
响应时间
≤90s
气体流量
0.5~1.5L/min
工作温度
0~35℃
环境湿度
≤95%
尺寸&重量
247×211×118mm
约3.4kg
输入电压
AC220V/50Hz或DC11V
通信接口
RS485或RS232
电池续航时间
≥5h
3仪器使用说明
3.1前后面板介绍
仪器前面板如图1所示:
图1前面板示意图
仪器后面板如图2所示:
图2后面板示意图
3.2开机与测量
GFC-500A便携式红外CO分析仪有两种供电方式,适配器供电和电池供电。
适配器供电时,将面板上的“外接/电池”转换开关拨到“外接”处,将电源适配器输出插头插在仪器面板的外接电源处,另一端连接到220V市电;采用电池供电时,将面板上的“外接/电池”转换开关拨到“电池”处。
触摸屏显示容包括CO浓度(数字和仪表盘同时显示)、温度、湿度、时间、电池电量。
待仪器预热后,即可稳定测量环境中的CO浓度,仪器每秒钟更新一次数据。
开机界面如图3所示。
仪器开机预热60分钟后,进行一次零点校准后即可进行测量。
图3开机界面
3.3零点校准
空气中的CO浓度一般为0~2.5ppm。
当仪器连续运行较长时间后,会出现零点漂移,推荐用户在每次测量前进行一次零点校准。
长期运行时需每天进行一次零点校准。
用户可选择氮气校准或催化校准。
校准界面如图4。
当选择氮气校准时,具体操作为:
给仪器通入纯氮气(零气),流量大约为1~1.2L/min,在“参数设置”界面点击“氮气校准”。
此时“剩余时间”会开始进行倒计时,结束时校准完成,“零点值”会更新。
当选择催化校准时,具体操作为:
直接在“参数设置”界面点击“催化校准”,仪器即开启校准过程。
此时“剩余时间”会开始进行倒计时,结束时校准完成,“零点值”会更新。
图4校准界面
3.4斜率校准
当仪器测得的数值与真实值偏差较大时,需进行斜率校准。
斜率校准前,需先进行零点校准。
零点校准完成后,在“参数设置”界面中的“输入标气”中输入所通气体的浓度值(单位为ppm),例如浓度为30.4ppm,则输入30.4;向仪器通入标准浓度的CO气体,流量约为1-1.2L/min;待原始值稳定后,点击“斜率校准”,仪器会弹出“CO原始值读数是否问稳定”的对话框,点击“确定”,会出现倒计时。
倒计时结束后出现斜率校准成功的提示,并且斜率值已经更新,此时斜率校准完成。
3.5数据存储、查看与清零
如果需要记录检测CO浓度的历史数据,可进入“数据查看”界面,在“保存时间”中设置每次保存数据的时间间隔,点击“存储开关”的“开始”键,数据即开始记录。
不需要记录数据时,点击“停止”即可。
如果需要查看记录的历史数据,点击“数据查看”界面查看,如图5。
通过翻页键进行翻页查看其它数据。
可通过上位机软件将数据导出至电脑,具体方法见4.3节。
图5历史数据查看界面
本仪器的最大数据存储量为5000个,当数据存满后,数据会从第1页的第1个数据开始覆盖之前的数据,右下角的“状态”显示为“已存满”。
点击“数据清零”按键,即可将历史数据清零。
3.6设置显示单位
在“仪器设置”界面设置CO测量值的显示单位为ppm或mg/m3,两者的换算关系为1ppm=1.25mg/m3。
3.7设置系统时间
在“仪器设置”界面的“仪器时间设置”可设置系统时间。
3.8设置报警阈值
在“仪器设置”界面设置报警阈值。
当仪器的CO实测值大于设定的报警阈值时,仪器会出现声光报警。
3.9上位机软件的使用
见4.3节“上位机软件使用方法”。
3.10相关参数说明
1)校准设置界面
剩余时间:
显示校准时的倒计时;
输入标气:
斜率校准时输入的标准CO气体浓度;
原始值:
与CO浓度相关的参数,不可修改;
零点值:
零点校准时所保存的参数,不可修改;
曲率值:
出厂时已设置好,一般情况下无需修改;
斜率值:
斜率校准时保存的参数,一般在3000到6000之间;
偏移值:
默认为100,一般情况下无需修改。
2)仪器设置界面
报警阈值:
检测浓度超过该浓度就发生声光报警,可修改,围0~200;
温度系数:
与温度漂移有关的参数,一般情况下无需修改;
上传时间:
当采用电脑实时读取数据时,上传数据的时间间隔,可修改,围1~60秒之间;
设置单位:
设置浓度显示的单位,可在ppm和mg/m3切换;
仪器时间设置:
设置仪器的系统时间;
恢复出厂设置:
将仪器的参数恢复到默认值。
4软件使用说明
4.1上位机软件的安装
打开光盘,如图6所示。
如果电脑没有安装.NET4.0环境,则需先安装DotNetFX40文件夹下的“dotNetFx40_Full_x86_x64.exe”。
环境完成后再安装上位机软件。
图6光盘目录
点击光盘中的“setup.exe”,根据提示直至安装完成,安装完成后在桌面上可看到快捷方式。
4.2USB转RS485驱动的安装
打开“USB转RS485驱动”中的“Win2000xp2003Vista7200882012_v1.8.0”,打开“PL2303_Prolific_DriverInstaller_V1.8.0.exe”,开始安装驱动。
安装完成后,出现图7界面,选择“是,立即重新启动计算机”后,选择“完成”;
图7重启计算机
待计算机重新启动后,将USB转RS485数据线插到计算机的USB口上,计算机开始自动安装驱动程序,并提示“成功安装”,如图8所示,USB转RS485驱动软件完成安装。
图8驱动安装完成
如果需要查看USB转RS485数据线对应的COM口,首先打开“计算机管理”界面。
对于系统为WindowsXP的电脑,用鼠标右键单击桌面上的“我的电脑”,选择“管理”即可;对于系统为Windows7的电脑,用鼠标右键单击桌面上的“计算机”,选择“管理”即可如。
选择“设备管理器”→“端口(COM和LPT)”,即可查看USB转RS485数据线对应的COM口,例如图9中使用了COM3口,COM1是计算机自身使用的COM口,不是数据线对应的COM口。
图9COM口的查看
4.3上位机软件使用方法
用USB转RS485数据线将上位机(计算机)和仪器连接起来,打开仪器,待仪器显示CO浓度稳定后,打开桌面的“便携式一氧化碳程序”。
进入软件后,弹出如图10所示的界面。
首先选择COM口。
点击“扫描”按钮,再点击左边的下拉框,选择相应的端口。
图中COM1为计算机自身使用的COM口,COM6是数据线对应的COM口,选中COM6,然后点击“打开串口”,开始读取实时数据。
图10软件界面
软件界面说明如下:
一氧化碳:
可以分别显示CO的实时浓度值、时平均浓度值、日平均浓度值;
温度:
仪器检测到的温度;
湿度:
仪器检测到的湿度;
上传时间:
仪器发送数据的时间间隔,同仪器上的“上传时间”相同;
保存时间:
仪器部存储数据的时间间隔。
上传时间和保存时间必须同时设置,且不能设置成0;
保存实时数据:
将上位机采集的数据保存至上位机;
保存平均数据:
将上位机采集的平均浓度值保存至上位机;
保存历史数据:
将仪器自身保存的历史数据保存至上位机。
如果要保存实时数据,点击“未保存实时数据”按钮,在弹出的对话框中输入文件名,并先选择文件保存路径即可,按钮会变为“正在保存实时数据中”。
数据以txt格式保存,打开后如图11所示。
保存时平均数据和实时数据步骤相同。
图11数据存储文件
可以把txt文档中数据导入Excel表格中查看,具体步骤是新建Excel表格,选择“数据”中的“自文本”,选择要导入的文档,点击“导入”,再点击完成。
5仪器维护
5.1电池充电
当采用部电池供电,触摸屏电池图标只有一格电时,就应对仪器进行充电。
充电时,将“外接/电池”开关拨到“电池”处,连接适配器,此时适配器的充电指示灯变为红色,当充电指示灯由红色变绿色时,表示充电完成。
注意:
电池充电时,电源开关应处于关闭状态。
5.2更换催化剂
仪器的催化剂选用的是霍加拉特(黑色),它是一种室温CO催化剂,能在常温下将CO催化成CO2,长期使用后,效率会降低。
本仪器使用电磁阀来进行校准时气路的切换,使催化剂不与大气接触,一般可保证催化剂使用3个月以上。
用户可以向我公司购买新的催化剂,也可将失效的催化剂加热到100℃左右恒温5小时,冷却至室温后继续使用。
更换催化剂时,将仪器背面的“催化剂更换旋钮”拧开,将部催化剂清理干净,将新的催化剂倒入腔体中。
5.3注意事项
氮气校准时需通氮气,而催化校准不能通气体。
校准完成后一定要先拔掉进气口的管子,再关闭标准气体的减压阀,防止气泵抽真空。
本仪器在测量测量CO时可以在ppm和mg/m3之间随意切换,但只能在单位设置为ppm时进行斜率校准。
当空气中含有较多灰尘时,请给仪器进气口接上过滤装置,以免仪器管路堵塞。
一般情况下请勿点击恢复出厂设置,恢复出厂设置重启后需要对仪器重新校准。
请保证环境温度稳定,当环境温度变化较大时,需要重新校零。
长时间运行时需每天对仪器进行校零。
5.4仪器的故障与排除
常见故障与原因见表2:
表2常见故障与原因
故障现象
可能的原因
仪器不工作
适配器供电时,电源插头接触不好
电池供电时,电池电量已经用光
电池供电时,仪器能运行,但显示屏不亮或绿屏
电池电量不足,需要充电
充不上电
检查电源插头是否插好,“外接/电池”开关是否拨到“电池”处
催化校零后零点值误差仍然较大
催化剂失效,更换催化剂
上位机软件通讯失败,不能导出历史数据
检查仪器背面的RS-485接口是否接触良好,RS-485驱动是否安装,上位机软件上的COM端口是否连接正确
仪器测量误差过大
重新进行“零点校准”和“斜率校准”
仪器斜率校准失败
请确认原始值是否稳定,通入标气与输入的气体浓度是否一致
除上述故障外,用户若发现其它问题无法解决,可及时与销售单位联系,我们将随时为您服务。
5.5仪器运输和保管
仪器运输时要防雨、防强烈冲击。
仪器应储存在通风、干燥、无酸碱及腐蚀性气体的仓库中,避免直射,存储温度-20℃~55℃,相对湿度≤80%。
仪器在运输与储存的过程中确保“外接/电池”开关拨到“外接”处,避免误碰电源开关造成仪器开机。
5.6制造单位保证
在用户遵守保管和使用规则的情况下,从制造单位发货给用户之日起,十二个月产品因质量不良而发生损坏或不能正常工作时,制造单位将无偿地为用户更换或修理产品零部件。
公司地址:
省市胜利三路58号
单位名称:
重工安谱()仪器
联系:
0(白经理)
邮编:
443003
附录A仪器组成结构
GFC-500A便携式红外CO分析仪的电路部分和气路部分组成如图12所示:
图12产品组成结构
其中气路部分负责采样环境中的气体到CO吸收池中,气流可在0.5~1.5L/min之间,气流方向为“进气→气泵→CO吸收池→出气”。
电路部分由主检测板、光源驱动板、数据接口、显示屏等组成。
附录B检测原理
由于气体分子对特定的光谱有一定的吸收作用,且满足朗伯——比尔定律,即:
(1)
在上式中,I0为输入光线光强,k为气体对光线的吸收系数,C为气体浓度,L为光线传播距离。
对公式
(1)进行进一步化解可得气体浓度与其它参数之间的关系:
(2)
由于检测的气体为CO气体,其吸收系数k为常数,输入光线光强I0可通过红外光源的技术手册并结合电压大小查得,测得出射光线光强I后,通过公式2即可求得CO浓度。
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