GXH -- 3011A型便攜式紅外線分析器安裝使用說明書

一、概述

GXH — 3011A 型便攜式紅外線分析器，是為環(huán)境監(jiān)測，環(huán)境保護(hù)，人防系統(tǒng),衛(wèi)生防疫部門研制的小型測量儀器。該儀器能快速、準(zhǔn)確地對賓館、舞廳、商場、影劇院、車廂、船艙、休息廳等公共場所中的一氧化碳濃度進(jìn)行檢測，還可以用于公園露天劇場、廣場等野外作業(yè)場所的檢測。

本儀器是在 GXH — 3011 型便攜式紅外線分析器的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)了光路、氣路、電路和外形結(jié)構(gòu)。除保持交直流兩用，氣體濾波相關(guān)和 0.1ppm分辨率的特點(diǎn)外，減少了體積和重量，并將過濾器嵌入機(jī)內(nèi)，采用雙三通閥切換 "調(diào)零" 和 "測量" 。改進(jìn)后，儀器的預(yù)熱時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間均縮短了一倍。由于氣室體積只是原機(jī)型的二分，所以，用氣量也是原機(jī)型的一半。同時(shí)，選用了高容量免維護(hù)電池固定在機(jī)內(nèi)，不用拆卸，無記憶特性可隨時(shí)充放電，使用起來geng加方便。

儀器的使用環(huán)境溫度在 0℃~35℃，相對濕度不大于 85% RH 。周圍環(huán)境不應(yīng)有腐蝕性氣體及強(qiáng)烈的機(jī)械震動和電磁干擾。

二、工作原理

本儀器是根據(jù)比爾定律和氣體對紅外線有選擇性吸收的原理設(shè)計(jì)而成的。光學(xué)結(jié)構(gòu)采用氣體濾波相關(guān)方式和高靈敏度電導(dǎo)探測器。                         

                                               1

吸收關(guān)系如圖一：

圖一      光學(xué)系統(tǒng)原理示意圖

紅外光源發(fā)出的初始紅外線能量為Ｉ₀。第y它通過一個(gè)多次反射氣室之后，能量變?yōu)镮，如果氣室中有吸收紅外線能量的氣體時(shí)，如一氧化碳（ CO ），則能量吸收特性滿足下式：

         I=I₀e^-KCL                         (1)

     K——是氣體的紅外線吸收系數(shù)

      C——是被測氣體的濃度

      L——是氣體的吸收光程

      I ——是衰減后的紅外線能量   

K 值是氣體的紅外線特征吸收系數(shù)，它取決于氣體的種類，

當(dāng)氣體一定時(shí)， K 值就是一個(gè)固定的常數(shù)。 則從式（ 1 ）中可以看出，當(dāng)氣體的吸收光程 L 一旦確定后，I的大小僅與 C 有關(guān)系，測量出能量I的變化就等于測量出氣體濃度的變化。

三、主要技術(shù)數(shù)據(jù)

1．測量范圍： 0~50ppm CO或 0~1000ppm CO

     2．線性度：≤± 2% F•S

     3．重復(fù)性：≤±1%

     4．預(yù)熱時(shí)間： 30 min

     5．零點(diǎn)漂移：≤ 2% F•S/H

6．跨度漂移：≤± 2% F•S                  

7．上升時(shí)間： T₀~T₉₀≤30S（l/min）

T₀~T₉₀≤15S（3l/min）

8．指示噪音：≤0.3% F•S

9．環(huán)境溫度：0℃~35℃

10．環(huán)境濕度：＜85% RH

11．干擾誤差：對 2000ppm  CO₂≤± 1% F•S

12．供    電：220V±22 VAC ；6 V±0.6 VAC

13．功    率：≤9W

14．重    量：≤3kg                       

15．外型尺寸；：長×寬×高＝240mm×190mm×85mm          

四、成套性：

全套 GXH — 3011A 型便攜式紅外線氣體分析器包括：

1． GXH — 3011A 型便攜式紅外線分析器    1 臺

2．取樣器                                  1 套

3．儀器箱                                  1 只

4．儀器背帶                                1 根

5．穩(wěn)壓電源                                1 個(gè)

6． 75cm改錐                              1 把

7．小改錐                                  1 把

8．微型電筒                                1 只

9．儀器安裝使用說明書                      1 本

10．產(chǎn)品裝箱單                             1 份

11．產(chǎn)品合格證                          

五、儀器結(jié)構(gòu)

    根據(jù)圖二可以看出，儀器是由光學(xué)部件、氣路系統(tǒng)、前置放大器、供電部件、信號處理單元、顯示控制單元這六大部分組成的。

   當(dāng)儀器工作時(shí)光學(xué)部件與氣路系統(tǒng)連接產(chǎn)生光學(xué)信號，該信號經(jīng)前置放大器檢測放大，通過信號處理單元做進(jìn)一步放大處理后，由顯示控制單元控制并顯示數(shù)據(jù)，各部件的電源由電源供電部件提供。

 六 .儀器的啟動與操作

（1）     啟動

儀器的面板、側(cè)面板示意圖見圖三、圖四所示    

1．顯示器 2.檢查/測量轉(zhuǎn)換開關(guān) 3.進(jìn)氣口 4.切換閥 5.零點(diǎn)電位器 6.終點(diǎn)電位器 7.電池/外接轉(zhuǎn)換開關(guān) 8.泵開關(guān) 9.電源開關(guān)    10.外接電源插坐

             圖三儀器面板示意圖

1.切換閥 2.過濾器蓋 3.墊腳 4.銘牌 5.背帶環(huán)   

圖四儀器側(cè)面板示意圖                

交流供電時(shí)將穩(wěn)壓電源φ 4.5 插頭插在儀器面板的“POWER”（電源）插座上，將 “BAT.EXT” （電池.外接）轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到 “EXT”（外接）處；直流供電時(shí)將 “BAT.EXT”（電池 . 外接）開關(guān)撥到 “BAT” （電池）處。按下 “ON/OFF” （電源開關(guān)），紅色指示燈亮，將 “TEST”（檢查）開關(guān)向上扳動，儀器表頭指示為電源電壓。外接供電時(shí)電壓要大于 5.8V，如太低應(yīng)加交流調(diào)壓器或穩(wěn)壓器；電池供電時(shí)電壓應(yīng)大于 5.6V，否則需要充電。應(yīng)該多用直流供電，這樣，既使用方便而且反復(fù)充放電對機(jī)內(nèi)電池也有好處。如儀器電壓指示正常，將 “TEST”（檢查）開關(guān)扳下，預(yù)熱 5 分鐘。（冬季可適當(dāng)延長預(yù)熱時(shí)間）

（2）校零點(diǎn)

將儀器側(cè)面板上的圓形切換閥旋鈕擰到“零點(diǎn)”位置，（紅點(diǎn)對準(zhǔn)“零點(diǎn)”，要擰到底）。打開 “PUMP”（泵）開關(guān)，黃色指示燈亮，并可聽到泵的聲音，說明泵在工作。約兩分鐘后表頭指示穩(wěn)定在 “0” 附近，如不是 “0” ，緩慢旋動面板上 “ZERO” （零點(diǎn)）電位器，將指示調(diào)為 “0”（如在 “0.5” 以下 “0” 以上可不必調(diào)）。

（3）校終點(diǎn)

調(diào)好儀器零點(diǎn)后，關(guān)上泵開關(guān)，將儀器側(cè)面板上的圓形切換閥旋鈕擰到“測量”位置。（注：本儀器不附帶標(biāo)準(zhǔn)氣和減壓閥，用戶需要請?jiān)谫徺I時(shí)提出要求）。將減壓閥裝在標(biāo)準(zhǔn)                                                                                                  

氣瓶上旋緊，氣嘴接橡皮管。打開標(biāo)準(zhǔn)氣總閥，再緩慢旋動減壓閥旋桿，將皮管另一端放在耳邊，能聽到輕微的“咝咝”聲，或?qū)⑵す芊湃肭逅幸娪芯鶆蜻B續(xù)的氣泡出現(xiàn)，這時(shí)氣體流量大約為0.5升/分（有條件的可在入口串接流量計(jì)指示流量）。將皮管插到儀器入口 IN" 處，使表頭顯示值上升約 1 分鐘穩(wěn)定，調(diào)終點(diǎn)電位器使顯示值與標(biāo)準(zhǔn)氣值相等，約 45~50ppm CO（見氣瓶標(biāo)簽）。關(guān)上減壓器閥再關(guān)上氣瓶總閥。打開泵開關(guān)將標(biāo)氣排出，當(dāng)指示小于 5ppm時(shí)再將切換閥擰到"零點(diǎn)"處，指示回到"0"附近，終點(diǎn)就校好了。注：新出廠的儀器已經(jīng)校好終點(diǎn)，且儀器終點(diǎn)很穩(wěn)定，所以用戶半年內(nèi)可不必再校終點(diǎn)。

（4）測量

啟動后校好“零點(diǎn)”、“終點(diǎn)”就可以開始測量了。將取樣探頭拉出，用皮管見取樣器與入口相接，便可將被測環(huán)境中的氣體抽入儀器內(nèi)，從顯示器上能直接讀得被測氣體 CO 的濃度值。測量第二個(gè)數(shù)時(shí)，不需要再回零，將探頭指向被測處，直接測量第二個(gè)數(shù)據(jù)。1小時(shí)后，可回零檢查。零點(diǎn)變化較大時(shí)，可以旋動零點(diǎn)電位器調(diào)零。 ，要將CO的ppm值轉(zhuǎn)換成mg/m³需根據(jù)氣壓、溫度進(jìn)行修正，但在城市氣壓、溫度變化不大的情況下，一般可取經(jīng)驗(yàn)公式：

    mg/m³=ppm×1.25                        

(5)充電

儀器內(nèi)部設(shè)有充電線路，所以只要將穩(wěn)壓電源插在“POWER”處，另一端接220V，將“BAT.EXT”開關(guān)撥在“BAT”（電池）處，“ON/OFF”開關(guān)與“PUMP”開關(guān)均處于“關(guān)”，此時(shí)儀器便在充電狀態(tài)，充電電流約200mA。*放電后的電池（5.5V以下）需6—16小時(shí)即可充滿。

由于選用的是高容量免維護(hù)電池，無記憶特性，不必放光電再充電，可隨時(shí)充電。如電池電壓顯示5.8V時(shí)，只需要充電4小時(shí)即可充到6V以上。

（6）過濾劑的geng換

儀器的過濾劑選用的是霍加拉特（黑色），它是一種室溫CO催化劑，能在常溫下將CO催化成CO₂，長期使用后，效力會降低。表現(xiàn)在儀器上就是回零緩慢或指示偏低。由于本儀器使用雙三通閥來切換“調(diào)零”或“測量”方式的，所以無論“調(diào)零”還是“測量”狀態(tài)，過濾器在氣路中都處在閉環(huán)狀態(tài)，而不予大氣相同。這樣就可以是過濾器的壽命延長，一年之內(nèi)不必geng換。

geng換過濾劑時(shí),將過濾器蓋（如圖所示）逆時(shí)針方向擰開，使過濾器口朝下方，并將儀器前后、左右搖晃，使過濾劑倒干凈。將倒出的過濾劑放在瓷盤中加熱到100℃左右，恒溫4小時(shí)，冷卻致室溫后再倒入過濾器中。須注意：上過濾器蓋之前要用酒精棉球?qū)⑦^濾器口的密封棉擦拭干凈然后慢慢地順時(shí)針方向?qū)⑦^濾器蓋擰緊。

    用戶可以向廠家購買新的過濾劑以備geng換。

（7）注意事項(xiàng)

a.不使用時(shí)，將切換閥置于“零點(diǎn)”位置，這樣將儀器內(nèi)部氣路封閉以保護(hù)氣路和過濾劑不失效。

注：效終點(diǎn)時(shí)，一定要關(guān)上泵，將切換閥旋扭擰到“測量”位置，否則標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)不了儀器且因流量太大時(shí)容易將儀器內(nèi)部氣管沖開。

b.儀器放入箱內(nèi)時(shí)，請將“BAT.EXT”（電池、外接）開關(guān)撥到“EXT”（外接）處，以防“POWER”（電源）開關(guān)受擠壓誤打開而將電池的電放光

。

七、儀器的故障及其排除