Przemysłowy analizator tlenu firmy Servomex

Typ OA 137

Instrukcja

Specyfikacja

Zakres pomiaru steruje się przez przełącznik na przednim panelu:

0-5; 0-10; 0-25 i 0-100% O₂

lub

0-1; 0-2,5; 0-5; 0-10 i 0-25% O₂

Na wyjściu: 0-5; 0-10; lub 0-100 mV.

Na wbudowanym przełączniku można wybierać zakres 0-20mA, opcjonalnie 4-20mA przy max. 750. Wbudowany miernik powinien być przełączany dla każdego zakresu pomiarowego.

Miernik pracuje na wyjściu w zakresie 0- 25mV i 0- 100% O₂.

Dokładność wynosi ± 0,05 % lub ± 1% (dla pełnej skali) w zależności która z wartości tlenu jest większa

Urządzenie pracuje dla zakresu temperatur: -10 ÷ 40°C. Wspomniana dokładność osiągana jest przy wahaniu temperatury ± 10°C i ± 10 % wartości nastawionego napięcia na transformatorze

Napięcie zasilające można ustawić na: 105, 110, 115, 120, 125, 210, 220, 230, 240 lub 250 V. Pobór mocy jest równy 100 VA. Częstotliwość zasilania waha się 40÷65 Hz.

Dane techniczne
a) Ciśnienie gazu mierzonego: 75 mmH2O (0,0074 bar)÷ 7 bar
b) Mierzona ilość gazu: max. 0÷15 l/min. Zaleca się robić pomiar od 100 ml/min, którą nastawić należy na lewym przepływomierzu. Każda inna będzie nastawiała się automatycznie (chodzi o inną wartość czy jako kolejna? Na innych przepływomierzach?).

c) Temperatura mierzonego gazu na wejściu do analizatora: -10÷ 40°C.

d) Stan próbki: gaz powinien być nienasycony.

Armatura dla mierzonego gazu

• Zawory i przepływomierze dla mierzonego gazu

• Filtry z włóknem szklanym

• Automatyczny zawór odcinający

Czas reakcji dla maksymalnego przepływu gazu do celu pomiarowego jest mniejszy niż 4s, dla kolejnego ustawienia (90%) wynosi już 7s. o co chodzi z tym 90%?

Błąd pomiarowy dla pochylenia jest mniejszy niż 0,005% zawartości tlenu na stopień pochyłości.

Kalibracja gazu

Zaplanowano 3 samouszczelniające się złącza dla gazu mierzonego, odniesienia i testowego. Za pomocą sprzęgła na giętkim wężu wybiera się potrzebny gaz.

Materiały konstrukcyjne

• Jako ochronę korozyjną obudowy, wykonano ją z odlewu aluminium ze spiekami tworzywa sztucznego.

• Części transportujące gaz wykonano z: 18/8 stal nierdzewna, szkło, platyna, rod, żywica epoksydowa, politetrafluoroetylen

Dławnice kablowe(kształtki/złącza): 2 otwory gwintowane dla PG 13,5 dławnic kablowych.

Dla połączenia gazowego: 3 podłączenia dla gazu mierzonego, zerowego i testowego użyto gwint zewnętrzny $\frac{1}{4}''$. Wyjście dla Bypasu i gazu mierzonego- rurka o średnicy zewnętrznej równej 9,6 mm. Dla gazu czyszczącego- rurka o średnicy wewnętrznej $\frac{1}{4}''$.

Całkowite wymiary zewnętrzne

• Wysokość: 63,5 cm (zawiera przyłącza gazowe)

• Szerokość: 45,7 cm

• Głębokość: 32,3 cm

• Waga: 32,2 kg

Montaż

Potrzebne otwory mocujące i ich wielkości przedstawiono na rys. 137/69 oraz w specyfikacji. Obudowa urządzenia jest wodo i pyłoodporna, wytrzymuje warunki laboratorium chemicznego. W przypadku otoczenia korozyjnego czy zagrożenia wybuchem, obudowę należy spryskać czystym powietrzem lub odpowiednim gazem.

Idealnym rozwiązaniem jest postawienie analizatora powyżej punktu pobierania próbek.
W przypadku gdy to jest niemożliwe należy przestrzegać zaleceń podanych w punkcie dotyczącego pobierania próbek. Po zakończeniu montażu analizatora wyjąć obie transportowe śruby zabezpieczające.

Połączenia elektryczne
Na dole, po prawej stronie znajdują się 2 otwory do przymocowania kabli PG 13,5, które służą do sterowania linią elektryczną. Prawy otwór obsługuje linię rejestratora. Zaciski przyłączeniowe rejestratora znajdują się bezpośrednio nad tym otworem. Lewy otwór służy zasilaniu. Powyżej niego znajduje się listwa przyłączy oznaczonych kolejno: R, MP, Erde (jako uziemienie). Czwarte połączenie prowadzi do wyjścia sygnału. Do instalacji złącza wyjściowego służy wtyczka o napięciu 115 lub 230 V. Dolną wtyczkę używa się do przestawienia napięcia, np. 230+ 5= 235 V lub 230- 10= 220 V.

Pobór próbki

Analizator tlenu typu OA 137 będzie pracował długo i niezawodnie jeśli pierwszy montaż przebiegnie zadowalająco. Proszę dokładnie przestrzegać instrukcji zamieszczonych w poprzednich i następnych rozdziałach. Przy odpowiedniej instalacji nastąpi szybka reedukacja kosztów dodatkowych ze względu na minimum awarii. Na dole, po prawej stronie „tablicy montażowej” znajdują się przyłącza 3R $\frac{1}{4}''$. One są połączone z samouszczelniającym sprzęgłem, za pomocą którego można szybko zbadać wrażliwość i punkt zerowy analizatora. Ważne jest wyznaczanie właściwego sprzęgła dla gazu mierzonego, ponieważ jego wnętrze wykonano ze stali nierdzewnej. Dla gazu testowego i gazu odniesienia ustawia się dedykowane przyłącza sprzęgła. Punkt odniesienia należy sprawdzić za pomocą czystego azotu i suchym powietrzem (powietrze sterujące) aby sprawdzić zakres pomiarowy

( skalibrować 21% O₂- zobacz pracę). Ciśnienie gazu nie powinno być większe niż 7 bar. Rurociąg gazu mierzonego nie może być zbudowany z zwykłej stali węglowej(Fe-Stahlrohr), gdyż może to powodować magnetyczne zakłócenia w strumieniu przepływającego gazu. Rurociąg do odprowadzania zużytego gazu powinien mieć dużą średnicę i być stosunkowo krótki, żeby ciśnienie gazu odpadowego nie wpływało na ciśnienie w urządzeniu. (Należy mieć na uwadze, że gaz przepływający przez analizator traci ciśnienie cząstkowe, dlatego mniejsza rurka na wypływie gazu mogłaby mieć zakłócający wpływ na badaną próbkę. 10cmH₂O nadciśnienia w komórce mierzącej daje błąd rzędu 1%.

W przypadku gdy punkt pobierania próbek gazu nie jest pod ciśnieniem, należy zainstalować pompę membranową lub wtryskiwacz przed analizatorem.

Gaz może przepływać przez urządzenie tylko w kierunku od początku do końca i nigdy odwrotnie.

Analizator powinien stać wyżej niż punkt poboru próbek z zachowaniem pochyłości 1-12 rurociągu. Jeśli jest to niemożliwe to należy postawić osuszacz gazu obok analizatora.

Charakterystyka próbki gazu:

Ważne: Analizator OA137 traci czułość magnetyczną na gaz mierzony, dlatego nie powinien być używany do analizowania mieszanek gazowych, które zawierają więcej niż śladowe ilości tlenków i nadtlenków azotu oraz tlenków chloru.

Wiele innych gazów jest w niewielkim stopniu diamagnetycznych, ma to niewielki wpływ na dokładność pomiaru. Duże wahania stężeń gazów nośnych może wpływać na małe zakresy pomiarowe, ale znajomość stężenia innych komponentów pomaga przewidzieć ich wpływ na wynik badania. Na końcu instrukcji znajduje się tabela zawierająca interferencje poszczególnych składników.

Analizator reaguje w małym stopniu na zmiany przewodności ciepła. Gęstość gazu nie ma bezpośredniego wpływu na wynik badania, ale jej zmiana wpływa na ilość gazu mierzonego.

W razie potrzeby producent udziela informacji odnośnie wpływu innych składników niż tlen.

Ważne jest, aby unikać przekazywania przez analizator takich substancji jak kurz, brud, kondensat. Na wejściu do analizatora znajduje się filtr i zawór odcinający dla wilgoci. Bardzo zanieczysczone gazy powinny być przefiltrowane w punkcie poboru próbek.

Temperatura gazu w analizatorze powinna wynosić od -10 ^oC do 40^oC. W przypadku gdy dopływ gazu jest bardzo krótki, a gaz mierzony gorący, konieczna jest instalacja chłodzenia. Ciśnienie gazu nie powinno przekraczać 7 atmosfer, a minimalna wartość ciśnienia przy której analizator pracuje zadowalająco to 125mmH₂O. Wielkość przepływu beipasu powinna znajdować się w wartościach normalnych- maksymalnie 15l/min, jeśli warunek zostanie dotrzymany, to ciśnienie gazu nie będzie miało wpływu na analizator.

Należy zwrócić uwagę, że analizator mierzy ciśnienie cząstkowe przy zadanym ciśnieniu absolutnym gazu. Objętościowy wynik podawany jest w odniesieniu do zawartości pozostałych składników gazu, także pary.

W konsekwencji para w mieszance gazowej zmniejsza zawartość procentową tlenu, co pokazuje wynik analizatora. Oznacza to, że wynik pomiaru gazu mokrego będzie inny niż wynik pomiaru gazu suchego.

Dla urządzeń analizujących tlen z ochroną przeciwwybuchową obudowa musi być wyposażona w instalację na gaz czyszczący (czysty azot lub powietrze sprężone). Wydajność tej instalacji wynosi 60dm³_n/h gazu czyszczącego . Wejście gazu czyszczącego znajduje się na dole analizatora, zawór o gwincie ¼ cala. Oddzielony gaz czyszczący powinien być monitorowany za pomocą urządzenia rozdzielającego i pierścieni. Włącznik powinien znajdować się w obszarze niezagrożonym eksplozją.

Gaz czyszczący wypływa z rurki o średnicy zewnętrznej 6mm znajdującej się po prawej stronie analizatora i może być połączony z układem wydechowym urządzenia.

Uruchomienie

Według normy ochronnej Exf G5 przed podłączeniem do sieci elektrycznej analizator powinien być czyszczony gazem czyszczącym przez 2h przy maksymalnym przepływie tego gazu.

Urządzenie włącza się co najmniej 8h przed jego użyciem, przy użyciu do dokładnych pomiarów minimum 12h wcześniej.

Na początku należy włączyć załącznik na sprzęgle gazu mierzonego i ustawić zawór beipasu na co najmniej 10% skali. Dla większych przepływów bypassu, należy zmniejszyć czas przepływu gazu. Aby urządzenie pracowało prawidłowo ilość gazu przepływającego przez bypas nie może przekroczyć skali.

Należy naprzemiennie stopować przepływ gazu zerowego i kalibracyjnego oraz ustawić ciśnienie przyłącza tak, żeby bez dalszej regulacji zaworem bypassu zachować odpowiednią ilość gazu w bypassie.

Wybór odpowiedniej wielkości przepływu gazu mierzonego
Analizator nie jest wrażliwy na ilości gazu mierzonego. Dla maksymalnego odchylenia,
( 0÷ 150 ml/min) strumienia mierzonego gazu, błąd pomiaru wynosi 0,1% tlenu. Nastawiona ilość gazu jest utrzymywana przez specjalny układ przepływomierza, nawet przy znacznych wahaniach ciśnienia. Zalecana jest praca przy maksymalnym strumieniu gazu w celu osiągnięcia najkrótszego czasu reakcji (ok. 70- 80 części skali na lewym przepływomierzu <- proponuję dać tu wartość z jednostką spisaną z przepływomierza).

Jeśli gęstość próbki gazu jest znacznie większa od gęstości powietrza to konieczna jest obserwacja wyświetlacza by ustalić optymalny przepływ gazu.

Wskazanie na wyświetlaczu rośnie wraz ze wzrostem ilości przepływającego gazu. Punkt optymalnej pracy można zauważyć gdy od pewnego punktu wskazówka zaczyna się cofać, czyli dalsze zwiększanie strumienia objętości gazu skutkuje niestabilną pracą urządzenia. Obszar pracy dla gazów o podobnej gęstości do powietrza wynosi 80÷ 120 ml/min. Dla cięższych gazów, ten obszar będzie znajdować się poniżej 80 ml/min. Jeśli analizator ma pracować z dużą wrażliwością to warto znaleźć optymalny strumień gazu.

Jeżeli gęstość gazu mierzonego i kalibracyjnego jest bardzo różna, należy zwrócić uwagę na różnice pomiędzy gazem płynącym a „stojącym”, którą pokazuje urządzenie w czasie jego pracy.

Wzmacnianie kontroli punktu zerowego (odniesienia)

Wyłączyć „Lampe” i na potencjometrze „0-Verstärker” ustawić wskaźnik 0÷ 2,5%
na wysokości 25%.

Sprawdzanie punktu zerowego (odniesienia).

Jak wskazówka znajdzie się w punkcie zerowym dolnego zakresu pomiarowego należy podłączyć gaz odniesienia (czysty tlen) i włączyć wbudowany przełącznik. Następnie sprawdzić, czy strumień przepływającego gazu jest ustalony i po odczekaniu 2 min ustawić mechanicznie punkt zerowy, które ustawia się z prawej strony obudowy analizatora.

Kalibracja powinna być wykonana przez wbudowany licznik, który musi przejść w stan roboczy. W tym celu włącza się włącznik sieciowy i czeka ok. 2 min.

Sprawdzenie obszaru pomiarowego

Należy podłączyć gaz testowy (zwykłe suche powietrze). Sprawdza się czy ilość gazu jest wystarczająca, następnie odczekać 2 min. Później należy ustawić wrażliwość potencjometru (czerwone oznaczenie na wskaźniku instrumentu odpowiada zawartości tlenu w suchym powietrzu- 21%)

Urządzenie ma wbudowany wskaźnik (instrument wskazujący) i model zapisu. Jeżeli wyniki są od siebie różne to za pomocą „set meter” należy je ustawić tak, żeby pokazywały to samo. Potencjometr „set meter” znajduje się z tyłu instrumentu wskazującego na oddzielnej płytce po lewej stronie.

Jeżeli po przeprowadzeniu kontroli punktu zerowego systemy pracują dalej rozdzielnie to należy przycisnąć „Momentschalter”. W razie potrzeby powtarzać do skutku.

Serwis/ Konserwacja

1. Przygotowanie gazu mierzonego
   System gazu mierzonego wymaga najwięcej serwisu rutynowego. Należy opróżniać i czyścić pojemnik z kondensatem, wymieniać filtry po zużyciu. Częstotliwość pracy zależy od ilości i rodzaju gazu mierzonego.

2. Sprawdzanie punktu zerowego
   Punkt zerowy należy sprawdzać raz w tygodniu. Należy zwrócić uwagę czy po kontroli pilot zapala lampę oraz czy instrument wskazujący pokazuje dobrze, gdy włącznik „Lampe” jest włączony.

3. Kalibracja
   Za pomocą odpowiednich gazów należy sprawdzać punkt zerowy i wrażliwość co tydzień
   Źródła błędów
   Analizator składa się z poszczególnych części elektrycznych, wymiana tych elementów nic nie zmieni. Najlepiej jest sprawdzać od czasu do czasu osiągi urządzenia i w momencie nagłej zmiany wykryć źródła błędu. Należy zapoznać się z odpowiednimi normami dotyczącymi urządzenia.

Przyczyny usterek

Nic się nie uzyska przez wymianę części elektronicznych, które są zastosowane w analizatorze, ponieważ są one niezawodne. Najlepiej regularnie sprawdzać pracę urządzenia aby natrafić na odchylenie w działaniu i zweryfikować źródło błędu.

Następujące wytyczne należy wziąć pod uwagę podczas eksploatacji analizatora

1. Stopień działania systemu pomiarowego

Wyłączyć przełącznik „Lampe” i nastawić wzmacniacz na zero. Następnie włączyć i zmienić z gazu odniesienia na mechaniczny punkt 0 (?). tak żeby tlen był pokazany na 0,25 % lub 0,062 przy zastosowaniu najmniejszego zakresu pomiaru. W urządzeniach o najmniejszym zakresie pomiaru 0-2,5% nastawia się 0,25% W urządzeniach 0-1% nastawia 0,062%. Nastawić regulator na najwyższą wartość, tzn. w urządzeniach z zakresem 0-2,5% na 100% a dla 0-1%- 25% tlenu. Potem wyłączyć i należy zwrócić uwagę na nowy odczyt tlenu (%). Jeśli pierwotne nastawienie wynosi 0,25% lub 0,062% to nowa wartość wskaźnika powinna wahać się między 30 a 80 (w skali 100). Jeżeli stopień działania będzie kontrolowany raz w miesiącu to można stwierdzić osłabienie pracy analizatora. Moc działania we wszystkich urządzeniach, które opuszczają fabrykę leży co najmniej przy 30. Kiedy urządzenie jest bardziej wrażliwe na większe wahania napięcia to oznacza, że stopień spadł poniżej 30. Tak niska wartość jest zwykle spowodowana zabrudzeniem okienka, lusterka tego regulatora.

1. Podczas normalnej pracy poziom szumu lub nieregularności na igle powinien być niski i utrzymywać się ok. 1% lub 0,05% końcowego wychylenia tlen. Podwyższony poziom zakłóceń jest często zależny od niskiego stopnia działania.

2. Niestabilność.
   Jeżeli gaz odniesienia w tym regulatorze znajduje się i przepływa stała ilość to odchylenie odczytu tlenu musi być niższe od 0,05% pod warunkiem, że zaopatrywanie w prąd zmienny nie waha się więcej niż 10% a temperatura otoczenia- 10°C. Jeśli zawodzi wbudowany regulator temperatury lub stale osadza się na nim brud to może nastąpić odchylenie. Odchylenia dostrzegane w czasie obecności powietrza w regulatorze pomiaru są zależne od regulacji temperatury.

Usunięcie regulatora pomiaru

Regulator typu C106 jest nadzwyczaj odporny i niewrażliwy na wstrząsy. Obserwacja tego urządzenia wykazała, że uszkodzenie jest spowodowane prawie zawsze poprzez zabrudzenie regulatora cieczą lub ciałami stałymi. Dlatego prawidłowe postępowanie w obsłudze ilości gazu pomiarowego, filtrowanie i usuwanie kondensatu są bardzo ważne. Jeżeli regulator został uszkodzony to usuwa się go w niżej opisany sposób i odsyła do firmy Servomex. Każda próba otwarcia lub naprawy prowadzi do dalszego uszkadzania, tak więc my nie możemy wtedy wydać części zastępczej.