OMA-2000分光光谱气体分析仪用户手册

OMA-2000 分光光谱气体仪 用户手册 Focused Photonics Inc. 聚 光 科 技 （杭州） 有 限 公 司 UMOMA20000705101 阅读说明 用户须知 非常感谢您选择使用聚光科技（杭州）有限公司的OMA-2000分光光谱气体分析仪（以下简称OMA-2000）。在使用分析仪前，请仔细阅读本用户手册，本用户手册涵盖分析仪使用的各项重要信息及数据，用户必须严格遵守其规定，方可保证分析仪的正常运行。注意和警示信息可帮助用户正确使用该仪器，并获得准确的分析结果。 概况 本手册对OMA-2000的安装、操作和维护等内容作了详细的说明，同时也阐述了该仪器的测量原理、构成和性能特点。 本手册不仅指导用户正确地安装和操作OMA-2000，还指导进行预防性的维护工作，保障该仪器的连续可靠运行。 本手册所介绍的产品在离厂前均经过严格的产品检验，以确保产品具有一流品质。为了保证其安全、优质的运行，获得正确的分析结果，用户必须严格按照本手册所述的使用方法进行操作。另外，恰当的运输、仓储和安装及合理的操作和维护都有助于仪器的安全、正常运行。 本手册详细介绍了正确使用OMA-2000的所有信息。它为受过专门或具有仪器操作控制相关知识的技术人员提供了准确的使用参考。了解本手册所涉及的安全信息和警告信息，以及如何从技术上对错误进行修正，是对所述产品顺利进行“零危险”安装、试运转和安全运行、维护的先决条件。请确认正确理解本手册所提到的安全信息和警告信息，并运用到实际操作当中去。 注意和警示信息 本手册介绍了OMA-2000的具体应用，以及如何安装、启动、操作和维护该仪器。需特别指出的是，本手册中的注意和警示信息至关重要（在文中强调显示，并加有适当的图标），为避免不恰当的操作提供合理建议。 本手册所述产品的开发、制造、测试和归档都把适当的安全标准放在首位。因此，如果用户按照本手册指导进行装配、核准使用和维护，可避免因操作不当而造成的常规使用中的财产损失和人身危害。 在本手册中有相关注意和安全及警示信息。此类信息以特定图标显示，并附有相应的解释文字。本手册及所用术语释意如下： NOTE 注意标记和信息——表示在使用OMA-2000过程中需注意的重要信息，或本手册中需特别关注的部分。 WARNING 警示标记和信息——表示在使用OMA-2000过程中，若没有遵守适当的安全措施，将会造成其无法正确测量的后果，特别严重的情况可能会造成重大人身伤亡或财产损坏事故。 供货和运输 具体装运要求依照订购合同上相应条款。 开箱时请认真阅读包装材料上的相应信息，确保开箱货物的完整与无损。请保留产品外包装，以便在需要返修仪表时使用。 质保和维修 具体的质保要求依照订购合同上相应条款。 超出质保期的仪表本公司提供维修，只收取相应的材料成本费。 技术支持 请联系本公司的客户服务部： 客服热线：4007 007 555 传真：0571-******** E-MAIL：tech_support@fpi-inc.com 网址：www.fpi-inc.com 目 录 阅读说明    I 用户须知    I 概况    I 注意和警示信息    I 供货和运输    II 质保和维修    II 技术支持    II 一、仪器介绍    1 1.1简介    1 1.2测量原理    1 1.2.1全光谱分析技术    2 1.2.2差分光学吸收光谱算法    3 1.3分析仪特点    3 1.4分析仪功能    4 1.5分析仪技术规格    4 1.6分析仪结构    5 1.7对外接口    6 二、安装    7 2.1气路连接    7 2.1.1典型连接    7 2.1.2注意事项    7 2.2电气连接    8 2.2.1典型连接    8 2.2.2电源连接注意事项    8 2.2.3信号电缆连接注意事项    9 三、OMA-2000软件操作    10 3.1操作软件    10 3.2操作面板    10 3.2.1面板外观    10 3.2.2典型界面    10 3.3系统模式    11 3.3.1启动模式    11 3.3.2正常模式    12 3.3.3故障模式    13 3.4功能描述    13 3.4.1菜单结构    13 3.4.2零点标定和量程标定    15 3.4.3报警    15 3.4.4用户权限    16 3.4.5其他功能    16 3.5仪器测量和管理    17 3.5.1仪器测量界面    17 3.5.2仪器管理界面    18 3.5.3报警查询    19 3.5.4仪器信息    20 3.5.5系统参数    20 3.5.6报警设置    22 3.5.7软件升级    24 3.5.8时间设定    24 3.5.9通讯设置    25 3.5.10密码管理    27 3.6组分测量和管理    27 3.6.1组分测量界面    27 3.6.2组分管理界面    28 3.6.3量程设置    30 3.6.4报警限值    30 3.6.5零点标定    31 3.6.6量程标定    33 四、日常维护    36 4.1仪表日常维护    36 4.1.1仪表标定    36 4.1.2仪表维护    36 4.2报警信息处理    36 4.2.1报警信息输出    36 4.2.2报警类别说明    36 4.2.3报警码表    37 附录1：接口说明    39 一、仪器介绍 1.1简介 OMA-2000分光光谱气体分析仪，基于多通道光谱分析技术和差分吸收光谱算法，能够同时测量多种气体组分如SO2、NO、NO2和O2等的浓度。广泛应用于烟气排放连续监测系统、工业过程气体分析系统等。 图1.1 OMA-2000分析仪 1.2测量原理 光源发出的紫外光汇聚进入光纤，通过光纤传输到气体室，穿过气体室时经被测气体吸收后，通过光纤传输到光谱仪。在光谱仪内部经过光栅分光，由阵列传感器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息。 分析仪根据此光谱信息采用差分光学吸收光谱算法（DOAS，Differential Optical Absorption Spectroscopy），得到被测气体的浓度。整个测量原理的过程如图1.2所示。图1.3则显示了SO2、NH3、NO、NO2这四种气体在紫外波段的吸收特征谱线。 图1.2 OMA-2000原理示意图 图1.3气体吸收谱线图 1.2.1全光谱分析技术 由于同种气体在不同光谱波段有不同的吸收，不同气体在同一光谱波段的吸收叠加作用，通过对连续光谱的分析，可以同时测量多种气体。 OMA-2000分光光谱气体分析仪采用全息光栅对被测气体吸收后的光进行分光，使用阵列检测器将分光后的光信号转换成电信号，获得介质的连续吸收光谱，从而实现了多种气体的同时测量。 1.2.2差分光学吸收光谱算法 OMA-2000分光光谱气体分析仪使用独特的差分光学吸收光谱算法对连续光谱数据进行处理得到气体浓度。光束穿过长度为L的被测气体环境后，由于气体对光的吸收作用，光能量将发生衰减。被测气体在波长λ处对光强的吸收，可用Beer-Lambert关系准确表述： 式中： －入射光在波长λ处相对强度 －出射光在波长λ处相对强度 －光程 －第i种气体浓度 －第i种气体的吸收系数 － 粒子散射等因素导致的消光系数 由上式可见，普通的算法根本无法区分光衰减是气体吸收引起的还是粒子散射等非吸收引起的，而差分吸收算法是将气体的吸收分解为两部分： ，其中 是随波长快变化的部分， 是随波长慢变化的部分，而粒子散射等因素导致的消光作用都是随波长缓慢变化的。显然，吸收中随波长快变化的部分只与气体吸收有关，对其进行相应的算值便可得到相关气体的浓度。 1.3分析仪特点 ● 多种组分同时测量 通过对连续光谱的分析，可同时测量多种气体化学组分的浓度，具备高集成度和高性价比； ● 测量精度高、稳定性好 采用了DOAS（差分光学吸收光谱）算法，测量结果不受烟尘、水分等因素的干扰，测量准确度高；同时DOAS算法也消除了由仪器老化引起的误差，测量稳定性好； ● 可靠性高 采用脉冲氙灯作为光源，寿命达109次；采用固化的光谱仪，无运动部件； ● 模块化设计、替换方便 内部核心部件采用模块化设计，光谱仪与气体室之间采用光纤连接，维护方便； ● 高度智能化、数字化 OMA-2000内置多块高性能处理器，处理器间采用高速数据总线通讯技术，各模块具备强大的数字化配置功能和检测功能；采用触摸屏的人机界面，操作简单、方便使用； ● 丰富的用户接口 OMA-2000提供了丰富的接口，可方便地集成到各类控制和监测系统。可通过GPRS、RS485和RS232等多种通信方式组建无线或有线网络，为仪器的日常操作、维护和管理提供了便利。 1.4分析仪功能 ● 气体浓度测量和显示 能同时测量多组份气体的浓度，并实时显示在液晶屏上； ● 标定和调零 仪器支持手动和自动方式的标定和调零功能，能够输出开关量控制相关的外围设备启动标定和调零过程，也能够由外部设备触发仪器启动调零标定过程，具有气体吸收截面自动更新和判断标气是否耗尽的功能； ● 报警和故障管理 能够启动气体浓度报警和仪器故障报警，并能够采集来自外部设备的报警信息，并进行相应的动作，报警和故障信息能够通过接口上报； ● 信号输入输出 能够采集来自外部的开关量和模拟量输入，并启动相应动作，同时能够将仪器的信息和控制命令通过开关量和模拟量输出； ● 自检功能 具有定期自动检测仪器内部各部件是否正常工作的能力。 1.5分析仪技术规格 表1.1 OMA-2000分析仪技术规格 类别 参数 指标 技术指标 线性误差 ≤±1%FS 零点漂移 ≤±1%FS/7d 量程漂移 ≤±1%FS/7d 测量精度 ≤±1%FS 响应时间 ≤10s 外部接口 数字输入 4路二进制输入 数字数出 8路继电器输出 模拟输入 2路（4～20）mA 模拟输出 5路（4～20）mA 通信接口 2路RS232/RS485 工作条件 电源 220V AC，50HZ 环境温度 5℃～40℃ 相对湿度 ≤90% 大气压力 86kPa～106kPa 基本描述 体积 19英寸机箱，深度500mm，高度4U 重量 10kg 额定功率 30W       1.6分析仪结构 OMA-2000分析仪由光源、光谱仪、气体室、背部接口板、电源板、主板等构成。分析仪的内部结构如下图所示： 图1.4 OMA-2000分析仪内部结构 各部分所实现功能如下： ● 光源：采用脉冲式氙灯光源，提供气体分析所需要的特定波段的紫外光源； ● 光谱仪：采用全息光栅分光技术，获得经被测气体吸收后的光源光谱； ● 气体室：在气体室内对被测气体进行分析； ● 背部接口板：提供分析仪的对外接口； ● 电源板：提供分析仪的电源； ● 主板：进行数据分析，提供用户界面。 1.7对外接口 OMA-2000分光光谱气体分析仪的对外接口均部署在背部接口板上，下图是OMA-2000背部接口板上的各个接口示意图： 图1.5 OMA-2000分析仪接口示意图 接口的名称、规格和说明如表1.2所示： 表1.2 OMA-2000分析仪接口明细表 标号 接口 规格 说明 1 气路出口 Φ6的双卡套接头 具体特性参考《附录1：接口说明》 2 气路入口 Φ6的双卡套接头 具体特性参考《附录1：接口说明》 3 电源接口 220V AC/50Hz/25W 具体电气特性参考《附录1：接口说明》 4 仪表接地 - - 5 RS232接口 DB9 具体电气特性参考《附录1：接口说明》 6 RS485接口 DB9 具体电气特性参考《附录1：接口说明》 7 继电器输出接口 DB25（8路） 具体电气特性参考《附录1：接口说明》 8 模拟输入和数字输入接口 DB25（4路数字量输入、2路（4-20）mA输入等） 具体电气特性和功能定义参考《附录1：接口说明》 9 模拟输出接口 DB15（5路（4-20）mA输出） 具体电气特性和功能定义参考《附录1：接口说明》         二、安装 2.1气路连接 2.1.1典型连接 OMA-2000分析仪面向烟气排放连续监测系统（Continuous Emission Measurement Systems,简称CEMS）应用。下面以目前CEMS市场上常见的冷凝式预处理系统来说明OMA-2000分析仪的气路连接。烟气流路如下：烟气经过伴热采样管到达预处理，在预处理中先后经过过滤器和冷凝器，然后到达仪表内部的气体室，在通过气体室的过程中完成气体浓度的测量。 仪表日常需要的调零和标定气路通过阀门连接到仪表，仪表给出工作状态信息（调零、各气体标定、正常测量等状态，各状态定义请见外部接口），外部PLC根据状态信息控制相应的阀门开关，实现各测量组分的调零、标定和正常测量。典型气路连接图示意如下： 图2.1 OMA-2000分析仪与预处理单元连接示意图 2.1.2注意事项 ● 为了避免对气体室造成污染，进入仪表的气体应该是温度不高于40℃且洁净的气体； ● 通过仪表的气体流量控制为稳定值，一般为1L/min； ● 放置仪表的机柜其内部气路要密封良好，保证没有气体泄漏，避免对仪表造成腐蚀； ● 反吹气体不要经过气体室，防止高压使气体室损坏。 WARNING 气体流量不稳定会导致气体室中的气体压力变化，气体的测量浓度也会相应变化。 2.2电气连接 2.2.1典型连接 电气连接包括如下连接：仪表供电、仪表接地、模拟量输出接口、通讯接口、GPRS接口、 数字量输出接口、数字量输入接口等，各接口针脚定义请见1.7对外接口。 仪表测试的浓度信息可以通过通讯接口和模拟量输出接口与外部工控机、DCS等连接，模拟量输出为有源二线制(4-20)mA接口，通讯接口为RS232接口（数据格式请见1.7对外接口）；数字量输入接口用来获取外部的数字量输入信息，比如按键输入、报警输入等；模拟输出接口反映仪表的运行状态，比如调零、标定、正常测量等，外部PLC可以通过这些状态信息控制泵阀的开关；通过GPRS接口可以远程获得仪表的工作状态信息，以便于远程维护。典型的电气连接图示意如下： 图2.2 OMA-2000分析仪在烟气连续监测系统中的应用 2.2.2电源连接注意事项 ● 安装时，检查当地电压与分析仪面板上规定的电压是否相符； ● 电源电缆必须经过根据IEC60227或IEC60245进行的测试，使用环境温度为：0℃～70℃； ● 电源电缆必须跟混合电缆（信号传输和控制电缆）分开走线； ● 分析仪通过插头连接电源，只有专业人员才能进行连接操作。插头导线截面积不小于1mm2，且火线必须连接到正确位置； ● 电源电缆不得接触温度高于70℃的表面。 WARNING 必须遵守国家关于安装额定电压低于1000V的电气系统的相关规定，否则可能造成财产损失、人身伤害甚至死亡。 2.2.3信号电缆连接注意事项 ● 如果信号传输电缆（如(4-20)mA输出）经过可爆性区域，那么电缆必须保证自身绝对安全，同时分析仪配置能量限制模块，附加模块的标志必须在仪器外壳上清晰可见； ● 使用数字量输出和输入接口时，请加入继电器进行隔离保护，保证仪表的数字接口不被意外情况损坏； ● (4-20)mA输出端内部有电流限制电路，最高输出电压为24V DC，各输出通道相互独立但不隔离； ● (4-20)mA输入的最大共模电压不大于50V DC，各输出通道相互独立但不隔离； ● 数字输入端口接内部光耦的输入，输入逻辑低电平信号电压（0V~4V），输入逻辑高电平信号电压（8V~14V），输入直流电压不大于24V，内部电流限制并有过压和反极性保护，各通道相互独立、隔离； ● (4-20)mA输出/输入必须使用屏蔽线，RS485、RS232通信建议使用屏蔽双绞线。 NOTE 人体一般所能承受的电压极限为：交流，有效值33V或最大值46.7V；直流，70V。虽然信号电压必须是电气隔离的超低电压（SELV），但是假如同时有几个SELV电压存在，那么所有电压总和可能超过人体所能承受的极限。 WARNING 信号线只能连接到能保证从自身电源安全隔离的仪器上。 三、OMA-2000软件操作 3.1操作软件 OMA-2000分析仪的软件系统OMA-Monitor实现信号处理、数据计算以及人机界面中的触摸屏操作和液晶显示等功能，同时执行系统的自检、标定、报警等内容。此外，该运行程序还可通过RS232、RS485实现与上位机（工控机）的数据通讯。 3.2操作面板 3.2.1面板外观 OMA-2000分析仪的软件系统的操作面板为液晶触摸屏。液晶触摸屏显示气体分析的各种信息并用于完成所有用户操作，如设置报警参数、组分选择、设置环境温度、压力及系统标定等。 3.2.2典型界面 OMA-Monitor软件系统的用户程序所有界面均可分为三个部分：标栏、模式切换按键（仪器级和组分级）以及信息显示区域，如图3.1所示。 图3.1 典型界面图 ● 标题栏 标题栏为所有界面共有，显示当前界面名称以及仪器状态； ● 仪器级模式切换按键 仪器级模式切换按键为所有界面共有，通过该按键可方便的在仪器测量和仪器管理界面间切换； ● 组分级模式切换按键 组分级模式切换按键为所有界面共有，按键个数与仪器测量的气体测量组分数目相同。通过这些按键可方便的在气体测量和气体管理界面间切换； ● 信息显示区域 不同界面信息显示区域的内容不同。当前界面为仪器测量界面时，显示所有组分的浓度数值；当前界面为仪器管理界面时，显示仪器的管理选项；当前界面为组分测量界面时，显示该组分气体的浓度数值和曲线等；当前界面为组分管理界面时，显示该组分气体的管理选项。 3.3系统模式 仪器在测量过程中，根据运行状况会处于三种工作模式：启动模式、正常模式和故障模式，如图3.2所示。启动模式参看3.3.1 启动模式；正常模式将在3.5 仪器测量和管理和3.6 组分测量和管理作详细说明；故障模式参看3.3.3 故障模式。 图3.2 仪器工作模式 3.3.1启动模式 系统正常上电之后，系统自动工作在启动模式。此模式下，系统执行初始化和自检工作。开机后LCD显示屏最初显示为开机画面。开机画面由公司的标识、名称和仪器的名称、型号组成，如图3.3所示。 图3.3 系统开机界面 在开机画面出现后的数秒钟后，系统进入自检状态，检查仪器内部各功能模块的工作状态是否正常，以及加载仪器的初始化数据。如果一切正常的话，此过程大概要持续2分钟。图3.4为LCD显示的自检界面，界面中有自检过程的提示。 图3.4 系统自检界面 3.3.2正常模式 在正常模式下，仪器可能处于正常工作状态或警告工作状态，分别介绍如下： ● 正常工作状态 系统正常地进行测量工作，对应的模拟量输出端口（4-20）mA输出对应的测量值。 在正常工作状态下分析系统又分为两种运行模式：测量模式和管理模式。根据用户所选菜单的级别不同，两种模式又分别有两种显示界面，分别如下所示： ? 测量模式 1.仪器测量界面：仪器自检结束后默认进入仪器测量界面，显示所有组分的测量结果； 2.组分测量界面：通过组分级模式切换按键可进入组分测量界面，显示某个特定组分的具体信息。 ? 管理模式 1.仪器管理界面:在仪器测量界面中再次点击仪器级模式切换按键可进入仪器管理界面，用户可对整个仪器的参数进行管理； 2.组分管理界面:在组分测量界面中再次点击组分级模式切换按键可进入组分管理界面，用户可对相应组分的参数进行管理。 ● 警告工作状态 当分析系统检测到外部输入参数（主要是被测气体压力和温度）异常时将自动切换至警告工作状态。在此状态下，仪器标题栏将显示报警标志“！”，并可通过点击该标志进行警告查看。 WARNING 若分析仪处于警告工作状态，此时测量值可能存在较大误差。 3.3.3故障模式 当仪器检测到一些可能会永久性损坏仪器的故障（如中央单元内温度过高等）时，仪器将从上述启动或正常模式立即转入故障模式。在此模式下，将停止气体浓度测量和大部分系统功能进入保护状态，仪器测量界面上将显示警告标志，外部对应输出端口将输出报警信息。 3.4功能描述 3.4.1菜单结构 为了方便用户使用OMA-Monitor进行管理，系统提供了两级菜单：仪器级菜单和组分级菜单。这两个独立的菜单都有属于自己的菜单结构，提供给用户更快捷、更人性化的操作。 仪器级菜单是对整个仪器进行的公共操作管理，主要的选项包括报警查询、仪器信息、参数设置、报警设置、软件升级、时间设定、通讯设置和密码管理八种功能。组分级菜单主要是提供给用户对单个组分的操作管理。主要的选项包括量程设置、报警限值、零点标定和量程标定四种功能。在某个组分菜单下的操作只会影响对应组分的参数，对其他组分没有影响。 根据系统的运行模式的不同以及用户所选菜单的级别不同，系统显示的操作界面也会不同。如图3.2所示，在测量模式下，分为仪器测量和组分测量两种界面；同样，在管理模式下，则分为仪器管理和组分管理两种界面。在仪器测量界面上通过点击仪器级模式切换按键可进入仪器管理界面，其菜单结构如图3.5所示；在组分测量界面上通过点击对应的组分级模式切换按键可进入组分管理界面，菜单结构如图3.6所示。 图3.5 仪器级菜单 图3.6 组分级菜单 3.4.2零点标定和量程标定 OMA-2000分析仪在交付用户使用前，都经过技术人员对每个组分进行精确的标定处理，以确保用户测量的数据是最精确的。但是在不同的工况环境以及长期在线工作的情况下，定期的标定处理也是很必要的。OMA系列仪器提供了完善的标定系统，使用户可以通过简单的操作完成对仪器的标定。 ● 零点标定 在长期的在线测量过程中，不定期的进行零点标定也是防止零点漂移、确保测量数据精确的有效手段，因此OMA-2000分析仪也提供了零点标定功能，零点标定包括自动调零和手动调零两种方式，具体操作详见3.6.5零点标定； ● 量程标定 用户在量程标定前，可对某个组分测量的准确性进行检验，通入标气，然后根据测量结果对其进行校验，决定是否需要进行量程标定。当用户对某个组分进行标定时，可以选择进入量程标定菜单，量程标定包括自动标定和手动标定两种方式，具体操作详见3.6.6量程标定； 3.4.3报警 ● 报警查询 每当有报警产生时，系统都会将报警时间、报警码、报警源记录下来，用户可以使用仪器管理菜单里的“报警查询”选项进行查询。具体操作详见3.5.3报警查询； ● 报警设置 为了保证仪器处于安全工作状态，系统提供了仪表机箱报警温度、气体室报警温度和仪表机箱报警压力的报警设定，用户可以在仪器管理菜单里的“报警设置”界面中进行设置，具体操作详见3.5.6报警设置； ● 报警限值 对于不同的气体和工况环境需要不同的浓度报警设置，系统提供了两级浓度报警设置，用户可以在组分管理菜单里的“报警限值”界面中进行设置，具体操作详见3.6.4报警限值。 3.4.4用户权限 本系统定义了三种级别的用户：管理员用户、操作员用户与一般用户，仪器管理和组分管理对不同权限的用户开放的功能有所不同。表3.1列出了OMA-2000的各个级别用户的初始密码及操作权限。 表3.1 OMA-2000用户初始密码及操作权限 用户 密码 操作权限 仪器管理 组分管理 管理员用户 1111（可修改） 所有发布选项 所有发布选项 操作员用户 0000（可修改） 除密码管理外的所有发布选项 除零点标定、量程标定外的所有发布选项 一般用户 无密码 报警查询和仪器信息 无         在密码管理上，系统提供了管理员级和操作员级两个权限级别，一般用户没有密码。管理员可以用管理密码进入任何想要进入的菜单，而使用操作员的操作密码只能对仪器级菜单和组分级菜单进行部分操作，不能使用“密码管理” 、“量程标定”和“零点标定”等选项。如果用户需要更改管理密码和操作密码，那就必须先要有管理员的管理密码，然后进入“密码管理”界面进行修改。具体操作详见3.5.10密码管理。 3.4.5其他功能 ● 单位选择 由于考虑到用户的操作习惯，以及不同情况下对数据的不同要求，系统提供了组分浓度的两种单位：mg/Nm3和ppm（O2除外），用户可以根据自己的要求进行选择，具体操作详见3.6.1组分测量界面； ● 通讯设置 OMA-Monitor系统提供对两个通讯端口RS232-1和RS485-2的设置功能，用来和上位机进行通讯，每个端口都提供了不同的波特率选择和仪器地址设置。用户可以通过仪器管理菜单里的“通讯设置”选项进行设置，具体操作详见3.5.9通讯设置； ● 时间设定 系统在记录报警信息时，也同时记录报警发生的时间，所以需要确保系统有正确的时间，系统在仪器管理菜单中也提供了“时间设定”选项。具体操作详见3.5.8时间设定； ● 参数设置 为了便于用户在标定时记录正确的标定系数，系统提供了参数设置功能，包括光谱仪参数和温度压力参数的设置，具体操作详见3.5.5系统参数。 3.5仪器测量和管理 3.5.1仪器测量界面 仪器启动后默认进入仪器测量界面，显示各个测量组分的测量数据和工作情况。 图3.7 仪器测量界面 界面上每个位置所代表的意义如下： a. 所测量的气体组分； b. 对应测量气体组分当前的平均浓度值； c. 测量下限值； d. 测量上限值； e. 浓度进度条，其深色条所占比例与当前组分平均浓度值对应量程比例一致； f. 仪器状态栏，分为正常和报警两种状态，显示“正常”时为正常状态，如图所示显示“！”时为报警状态，同时“！”前显示当前报警码。 在报警状态下，用户点击“！”可以进入如图3.12所示的报警查询界面，具体操作请参见3.5.3 报警查询。 3.5.2仪器管理界面 在仪器测量界面上点击仪器级模式切换按键，系统弹出输入用户密码框，如下图所示： 图3.8 密码输入软键盘 根据用户输入的不同密码，系统自动判断用户权限，并根据权限在仪器管理界面中显示不同选项。如果用户输入管理员密码，则系统判断用户是管理员用户，所有仪器管理功能都对该用户可见，系统弹出如下的仪器管理界面： 图3.9 仪器管理界面（管理员用户） 主选菜单中，共有八个子菜单供选择。分别是报警查询、仪器信息、参数设置、报警设置、软件升级、时间设定、通讯设置和密码管理。点击各键，可以进入各功能相应界面。 仪器管理界面中各个按键的意义： ● 报警信息：进入报警信息界面； ● 仪器信息：进入仪器信息界面； ● 参数设置：进入参数设置界面； ● 报警设置：进入报警设置界面； ● 软件升级: 进入软件升级界面； ● 时间设定：进入时间设定界面； ● 通讯设置：进入通讯设置界面； ● 密码管理：进入密码管理界面。 如果用户输入操作员密码，则系统判断用户是操作员用户，与管理员用户相比，除密码管理外的所有子菜单都对该用户可见，系统弹出如下的仪器管理界面： 图3.10 仪器管理界面（操作员用户） 如果用户没有输入密码或输入错误密码，则系统判断用户为一般用户。只有报警查询和仪器信息两个子菜单对一般用户开放，系统弹出如下的仪器管理界面： 图3.11 仪器管理界面（一般用户） 3.5.3报警查询 在报警查询界面中可查询当前和历史报警(最多40条)，每页显示2条，可通过屏幕右端的上下页按键进行切换。用户可以查看仪器报警记录，包括报警码、报警等级、报警时间以及报警具体描述，如图3.12所示。 图3.12 报警查询界面 报警信息界面中各按键的意义： ● / ： 查看前一条/前十条报警。 ● / ： 查看后一条/后十条报警。 用户可以点击界面中的<返回>按键返回仪器管理界面。 3.5.4仪器信息 在仪器信息界面可查询仪器的有关信息，如图3.13所示。 图3.13 仪器信息界面 用户可以点击界面中的<返回>按键返回仪器管理界面。 3.5.5系统参数 在系统参数界面中，可以查询和设置仪器的参数，系统参数包括光谱仪参数和温度压力两个选项卡，点击各个选项卡分别进入到各个参数设置的界面中，每个界面中包括若干个参数设置。 系统参数界面中各信息意义： ● 光谱仪参数：与光谱仪测量相关的参数项包含： 图3.14 光谱仪参数 ? 氙灯强度控制：设置氙灯强度，可设范围为（0～4.98）v； ? 光谱平均次数：设置光谱的平均次数，可设范围为0～100； ? 氙灯脉冲次数：设置氙灯脉次次数，可设范围为1～10； ? 积分时间：设置积分时间，可设范围为 (50～1000)ms。 参数设置方法和具体的是： 点击文本框可弹出软键盘，输入数字后点击<确定>按键，这时仪器显示系统参数界面，在系统参数界面中，点击<设置>按键完成参数设置，如图3.15所示。 图3.15 氙灯强度控制设置界面 ● 温度压力：温度压力的获取方式包括三种：内部测量、外部测量和手动输入。分别如下图所示： 图3.16 温度压力（内部测量） 当用户选择为内部测量时，系统通过内部的温度、压力传感器测量温度和压力参数，当用户选择为外部测试时，系统通过外部的温度压力传感器测量温度和压力参数。这两种模式下温度和压力输入框为灰色，显示当前测量值。当用户选择为手动输入时，温度和压力输入框为白色，用户可手动输入温度压力参数。 NOTE 当仪器没接温度传感器，无法直接测量温度的情况下，用户需要在手动输入界面的温度框内手动输入一个合理的温度值（经验值），以便仪器计算气体浓度值。 用户可以点击界面中的<返回>按键返回仪器管理界面。 3.5.6报警设置 在报警设置界面中，可以设置仪器报警的限值，在此界面中有机箱温度、气室温度和机箱压力三个选项卡，点击各个选项卡分别进入到各个报警限置的界面中，每个选项卡包括若干个报警值参数设置。 图3.17 报警设置界面 系统报警设置界面中各信息意义： ● 机箱温度：与机箱温度相关的参数包括： ?   机箱温度当前值：显示机箱内部温度值； ? 机箱温度报警上限值：当机箱内部当前温度高于这个数值时产生温度报警，可设范围 （-20～200） ；    ? 机箱温度报警下限值：当机箱当前温度低于这个数值时产生温度报警，可设范围（-20～ 200） 。 如果机箱的温度不在报警值上下限范围之内，仪器测量界面将显示温度报警，同时仪器将停止采样。 报警限值设置方法和具体步骤是： 点击文本框可弹出软键盘，输入数字后点击〈确定〉按键，这时仪器显示报警设置界面，在报警设置界面中，点击〈设置〉按键以使设置生效，否则该输入数值不生效，如图3.18所示。 图3.18机箱温度报警设置界面 ● 气室温度：与气体室温度相关的参数包括： ?   气室温度当前值：显示气体室当前的温度值； ? 气室温度报警上限值：当气体室当前温度高于这个数值时产生温度报警，可设范围（-20 ～ 200） ；    ? 气室温度报警下限值：当气体室当前温度低于这个数值时产生温度报警，可设范围（-20 ～ 200） 。    ● 机箱压力：与机箱压力相关的参数包括： ?   机箱压力当前值：显示中央控制单元内部压力值； ? 机箱压力报警上限值：当中央控制单元内部当前压力高于这个数值时产生温度报警，可设 范围（0 ～2000）KPa； ? 机箱压力报警下限值：当中央控制单元内部当前压力低于这个数值时产生温度报警，可设 范围（0 ～2000）KPa。 设置完毕后，用户可以点击界面中的<返回>按键返回仪器管理界面。 NOTE 在报警设置界面中，用户设置的报警上限值必须大于等于下限值，否则仪器会提醒用户重新设置。 3.5.7软件升级 在软件升级界面中可查看当前的软件版本号，并通过点击<确认升级>按键进行软件升级。在如图3.19所示的软件升级的过程中，用户可以点击<取消升级>按键取消升级。 图3.19软件升级界面 点击仪器管理界面中的软件升级选项就进入图3.19所示的界面，依照界面中的提示将OMA-2000分析仪与PC连接，并在PC上运行升级程序，然后点击<确认升级>按键，升级就开始进行。 软件升级完毕后，用户可以点击界面中的<返回>按键返回仪器管理界面。 NOTE 为了防止用户的错误操作，我们不建议用户自行升级仪器的软件版本，如果要升级仪器的软件版本，请联系本公司客户服务部(联系方式详见阅读说明)。 3.5.8时间设定 在时间设定界面中可设定仪器当前时间，分别设置年、月、日、时、分、秒。通过软键盘输入正确数值，点击〈设置〉按键设置系统时间，或者点击〈返回〉按键返回仪器管理界面。年份可设置范围为2000～2100。 图3.20 时间设定界面 3.5.9通讯设置 在通讯设置界面中可设置OMA-2000分析仪与工控机（上位机）连接的串口参数，包括通讯端口、波特率、仪器地址。 通讯设置界面中各信息意义： ● 通讯端口：显示端口选择子界面，用户可通过按键选择操作的端口，可以为RS232或者RS485，如下图所示； 图3.21 通讯设置－通讯端口 ● 波特率:用户所选择的端口进行通讯的波特率，系统默认选择57600； 图3.22通讯设置－波特率 ● 仪器地址:用户所选择的端口的地址； 图3.23 通讯设置－仪器地址 设置完毕后，用户可以点击界面中的<返回>按键返回仪器管理界面。 3.5.10密码管理 在密码管理界面中可设置不同用户权限的密码，包括操作员级的操作密码和管理员级的管理密码两种。 图3.24 密码管理 密码管理界面中各按键意义： ● 操作密码：修改系统操作员的密码功能； ● 管理密码：修改系统管理员的密码功能； 设置完毕后，用户可以点击界面中的<返回>按键返回仪器管理界面。 由于要修改操作密码一定要进入密码管理界面，保证了管理密码的人员具有最高的使用权限，他可以重新配置操作密码，从而实现了仪器管理权限的分级。 NOTE 出厂时的默认管理密码是1111；默认操作密码是0000。 3.6组分测量和管理 3.6.1组分测量界面 在任意其他模式下，通过点击组分级模式切换按键中的某一个组分选择按键即可切换到对应的组分测量界面，如下图所示： 图3.25组分测量界面 组分测量界面中各按键意义： ● 曲线显示：显示当前组分的测量浓度信息。曲线显示是组分测量的默认界面； ● 单位选择：通过点击单位选择按键可以改变为所选的单位。系统提供两种单位：mg/Nm3和ppm，（O2不可选择）如下图所示： 图3.26组分测量－单位选择 3.6.2组分管理界面 在特定组分的测量界面中，点击这个组分的组分级模式切换按键，即可进入对应组分的组分管理界面。与仪器管理界面中一样，根据用户输入的不同密码，系统自动判断用户权限，并根据权限在组分管理界面中显示不同选项。如果用户输入管理员密码，则系统判断用户是管理员级，所有仪器管理功能都对该用户开放，系统弹出如下的组分管理界面： 图3.27 组分管理界面 组分管理主选菜单中，共有四个子菜单供选择，分别是量程设置、报警限值、零点标定和量程标定。点击各键，可以进入组分管理的相应界面。 组分管理界面中各个按键的意义： ● 量程设置：进入量程设置界面； ● 报警限值：进入报警限值界面； ● 零点标定：进入零点标定界面； ● 量程标定：进入量程标定界面。 如果用户输入操作员密码，则系统判断用户是操作员级，只有两个子菜单对该用户可见，分别是量程设置和报警限值。系统弹出如下的组分管理界面： 图3.28组分管理界面（操作员用户） 如果用户没有输入密码，则系统判断用户为普通用户，没有子菜单对该用户开放，系统弹出如下的仪器管理界面： 图3.29组分管理界面（一般用户） 3.6.3量程设置 在量程设置界面可设置仪器测量范围。点击界面中的数字输入框即可输入量程的上限值（最大可设到9，999，999ppm）。下限值无需输入，默认从0ppm开始，如下图所示。 图3.30量程设置界面 输入设置数值后，用户需要点击<设置>按键以使设置生效，否则不启用该设置的数值。 设置完毕后，用户可以点击界面中的<返回>按键返回组分管理界面。 3.6.4报警限值 在报警限值界面中可设置仪器报警的上限，包括一级报警值和二级报警值。可以通过软键盘在相应的输入框中输入正确数值。 输入数值后，点击<设置>按键使设置的数值生效，否则不启用该设置的数值。 图3.31报警限值界面 设置完毕后，用户可以点击界面中的<返回>按键返回组分管理界面。 NOTE 在报警设置界面中，用户设置的一级报警值必须大于等于二级报警值，否则仪器会提醒用户重新设置。 3.6.5零点标定 在零点标定界面可进行零点标定和设置。包括自动调零和手动调零两种，系统默认为自动调零。 零点标定界面中各按键的意义如下： ● 自动调零：由仪器自动进行零点标定； ● 手动调零：由用户手动进行零点标定。 在零点标定的任意一个选项卡所示的界面中，用户都可以点击<返回>按键返回组分管理界面。 自动调零标定界面中可设置标定周期间隔，输入数值后，点击<设置>按键使设置的周期时间生效，否则不启用该设置的周期时间。 设置时间生效后，仪器还会把标定间隔时间自动转化为以小时为单位的时间显示在界面下方。自动零点标定界面如下图所示： 图3.32自动零点标定界面 用户可根据工况设置自动调零的时间，修改后点击<设置>按键，等待提示修改成功后会自动跳转到手动零点标定界面，如果不需修改自动调零时间，可点击<手动调零>选项卡直接切换到手动零点标定界面。手动零点标定界面如下图所示： 图3.33 手动零点标定界面 出现手动调零的界面后，系统会自动打开调零电磁阀，向气体室通入零气（之前请确保零气已正确连接）。当测量浓度显示值稳定后，点击<开始调零>按键启动零点标定过程，系统弹出零点标定进度界面，如图3.34所示。 图3.34 零点标定进度界面 零点标定完毕后，系统自动切换至“仪器测量”界面，显示所有组分的当前测量值。 3.6.6量程标定 在量程标定界面可进行量程标定和标气浓度设置。量程标定包括自动标定和手动标定两种，缺省显示标定浓度界面，如图3.35所示。 量程标定界面中各按键的意义： ● 标气浓度：设定标气浓度，可设置的范围为（0～9999999）ppm； ● 自动标定：由仪器自动进行量程标定； ● 手动标定：由用户手动进行量程标定。 在量程标定的任意一个选项卡所示的界面中，用户都可以点击<返回>按键返回组分管理界面。 在如图3.35所示的标气浓度界面中，用户可以根据配置修改标气浓度，随后点击<设置>按键使浓度值生效，等待系统提示“标气浓度设置成功”。之后系统会自动切换到手动标定界面，如不需修改标气浓度可直接点击<自动标定>选项卡切换到自动标定界面。 图3.35标气浓度界面 自动标定界面可设置标定周期间隔和标定开始时间，如下图所示： 图3.36自动量程标定界面 在如图3.36所示的自动标定界面中，用户可以设定自动标定的时间间隔，随后点击<设置>按键使浓度值生效，如不需修改标气浓度可直接点击<手动标定>选项卡切换到手动标定界面。 手动标定界面如下图3.37所示： 图3.37手动量程标定界面 出现手动量程标定界面后，系统会自动打开标定电磁阀，向气体室通入标气（之前请确保标气已正确连接），当测量浓度显示值稳定后，在手动量程标定界面中点击<开始标定>按键启动量程标定过程，系统弹出如图3.38所示的量程标定进度界面。 图3.38量程标定进度界面 四、日常维护 4.1仪表日常维护 4.1.1仪表标定 以下是建议用户采用的调零、标定周期： ● 零点标定周期：7d； ● 量程标定周期：7d。 首先确保标气瓶中的气体压力大于3个标准大气压，标气的流量控制在1L/min以下。 采用自动标定时，仪表的工作流程为：先进行零点标定，然后进行量程标定。标定按照界面上的气体依次进行。 采用手动标定时，首先通入零气，对仪表进行零点标定，然后分别通入相应气体的标气，对不同气体组分进行标定。 4.1.2仪表维护 OMA-2000分光光谱气体分析仪应用于CEMS烟气排放连续监测系统，应确保其工作在额定的温度条件下（5℃~40℃），否则测量结果会有偏差。 4.2报警信息处理 4.2.1报警信息输出 ● 用户界面：当有报警出现时，在用户界面的标题栏处显示报警码，在报警信息中显示详细的报警原因； ● 数字输出：当有报警出现时，报警继电器会由关断状态转为开启状态，用户可以应用此继电器实现声光报警和远程监视； ● 通信接口：当有报警出现时，仪表会实时将报警码传输到工控机，工控机可以根据报警码判断报警原因并对系统进行保护操作。 4.2.2报警类别说明 报警按照严重程度分为故障报警、警告报警、浓度报警。 故障报警指的是报警部件可能产生了损坏或者出现了可能导致其他部件损坏的异常，这些报警的产生原因通常对仪器的正常、安全使用起着极大的危险，因此需要进行电路的保护处理。这类报警被定义为故障报警。在此类报警情况下，用户的系统设置界面和标定界面处于被保护状态，保持现场； 警告报警是指由于外部环境或者用户设置的原因导致测量出现了不准确的可能（如温度传感器坏了）。在只出现此类警告报警的情况下，对仪器的一切操作都是可行的； 浓度报警时仪器正常工作，但是被测气体的浓度超过了用户设定的报警限值，进而导致了仪器报警，这就是浓度报警。在只出现浓度报警的情况下，对仪器的一切操作都是可行的。 4.2.3报警码表 报警码用一个字节的数据表示，分成2个区间： ? 001-049：组分级报警区； ? 050-249：仪表级报警区。 表4.1 报警码信息表 报警码 报警名称 报警说明 报警级别 处理方法 000 保留       001 SO2浓度报警 用户界面设定报警限 浓度报警   002 NO浓度报警 用户界面设定报警限 浓度报警   003 NO2浓度报警 用户界面设定报警限 浓度报警   004 O2传感器故障报警 用户界面设定报警限 浓度报警   050 RTC报警 中央单元时钟报警 故障报警 重新启动，如果报警仍然存在，应维修 051~099 中央单元故障报警   故障报警 重新启动，如果报警仍然存在，应维修。 100 与光谱仪通讯报警 光谱数据读取不到 故障报警 重新启动，如果报警仍然存在，应维修。 101 光谱数据错误 光谱数据错误 故障报警 如果偶尔出现可以忽略，如连续出现，应更换或者维修光谱仪。 150 光源强度报警 光强低 故障报警 停止浓度计算并保持上次测量浓度值，待正常后恢复计算。 200 与接口板通讯报警 与接口板连接故障 故障报警 检查连线情况并重新启动，如果报警仍然存在，应维修。 201 仪表机箱内温度报警 用户界面设定报警限 警告报警 调节室内空调温度。 202 气体室温度报警 用户界面设定报警限，如超过报警限，调用系统默认值 警告报警 在此情况下，采用典型温度值计算气体浓度（注：在此情况下，计算出来的浓度值有较大误差）。检查温度传感器及其连线情况。 203 机箱内压力报警 用户界面设定报警限 警告报警 在此情况下，采用典型压力值计算气体浓度（注：在此情况下，计算出来的浓度值有较大误差）。检查压力传感器。 204 接口板ADC参考电压报警 ADC参考电压错误 故障报警 在此情况下，更换参考电压芯片。           附录1：接口说明 1、气路出口（1）和气路入口（2） 仪表的气路入口和气路出口采用Φ6的双卡套接头，外部气管可以直接与仪表相连。通入仪表内的气体应满足如下要求： 气体参数 参数范围 气体温度 （5~40）℃ 气体流速 （0.4~1）L/min 气体湿度 ≤50%     WARNING 进入仪表的气体应满足以上要求，如果超出规定的范围，会导致测量值不准确。长期的使用还会导致仪表的损坏。 2、电源接口（3） 接口： ● 额定输入电压：220V AC，频率：50Hz/60Hz，功率：25W； ● 保险丝规格：1A/250V AC，安装：如下图所示： ● 仪表要求可靠接地。 3、模拟输出接口（9） 模拟信号（4-20）mA通过一个DB15接头输出（如下图），各引脚定义如下表所示： 引脚号 名称 说明 1 （4_20）mA_Out1- （4_20）mA输出1负端 2 （4_20）mA_Out2- （4_20）mA输出2负端 3 （4_20）mA_Out3- （4_20）mA输出3负端 4 （4_20）mA_Out4- （4_20）mA输出4负端 5 （4_20）mA_Out5- （4_20）mA输出5负端 6 N.C 未定义 7 N.C 未定义 8 N.C 未定义 9 （4_20）mA_Out1+ （4_20）mA输出1正端 10 （4_20）mA_Out2+ （4_20）mA输出2正端 11 （4_20）mA_Out3+ （4_20）mA输出3正端 12 （4_20）mA_Out4+ （4_20）mA输出4正端 13 （4_20）mA_Out5+ （4_20）mA输出5正端 14 N.C 未定义 15 N.C 未定义       模拟输出功能配置表： 通道1 （4_20）mA_Out1 （备用） 通道2 （4_20）mA_Out2 O2浓度 通道3 （4_20）mA_Out3 （备用） 通道4 （4_20）mA_Out4 NO浓度 通道5 （4_20）mA_Out5 SO2浓度       4、模拟输入接口与数字输入接口（8） 模拟输入信号与数字输入信号通过一个DB25接头输入（如下图），各引脚定义如下表所示： 引脚号 名称 说明 1,2 GND_420mA （4_20）mA地 3 （4_20）mA_IN1+ （4_20）mA输入1正端 4 （4_20）mA_IN2+ （4_20）mA输出2正端 5 N.C 未定义 6 RTD- 温度传感器负端 7 N.C 未定义 8 N.C 未定义 9 N.C 未定义 10 DIN1_GND 数字输入1地 11 DIN2_GND 数字输入2地 12 DIN3_GND 数字输入3地 13 DIN4_GND 数字输入4地 14， 15 24V_420mA （4_20）mA的24V电源， 最大输出电流125mA 16 （4_20）mA_IN1- （4_20）mA输入1负端 17 （4_20）mA_IN2- （4_20）mA输入2负端 18 N.C 未定义 19 RTD+ 温度传感器正端 20 N.C 未定义 21 N.C 未定义 22 DIN1 数字输入1 23 DIN2 数字输入2 24 DIN3 数字输入3 25 DIN4 数字输入4       5、继电器输出接口（7） 继电器输出通过一个DB25接头输出（如下图），各引脚定义如下表所示： 引脚号 名称 说明 1 RELAY8_NO 继电器8常开点 2 RELAY8 继电器8公共端 3 RELAY7_NC 继电器7常闭点 4 RELAY6_NO 继电器6常开点 5 RELAY6 继电器6公共端 6 RELAY5_NC 继电器5常闭点 7 RELAY4_NO 继电器4常开点 8 RELAY4 继电器4公共端 9 RELAY3_NO 继电器3常开点 10 RELAY2_NO 继电器2常开点 11 RELAY2 继电器2公共端 12 RELAY1_NC 继电器1常闭点 13 N.C 未定义 14 RELAY8_NC 继电器8常闭点 15 RELAY7_NO 继电器7常开点 16 RELAY7 继电器7公共端 17 RELAY6_NC 继电器6常闭点 18 RELAY5_NO 继电器5常开点 19 RELAY5 继电器5公共端 20 RELAY4_NC 继电器4常闭点 21 RELAY3_NC 继电器3常闭点 22 RELAY3 继电器3公共端 23 RELAY2_NC 继电器2常闭点 24 RELAY1_NO 继电器1常开点 25 RELAY1 继电器1公共端       继电器功能配置表： 引脚号 名称 说明 1 RELAY1 报警 2 RELAY2 保留 3 RELAY3 O2量程标定 4 RELAY4 NH3量程标定 5 RELAY5 NO2量程标定 6 RELAY6 NO量程标定 7 RELAY7 SO2量程标定 8 RELAY8 零点标定       6、RS232通讯接口（5） 采用一个DB9接头（如下图），各引脚定义如下表所示： 引脚号 名称 说明 1,4,9 NC 未定义 2 RXD_PC1 RS232的接收端 3 TXD_PC1 RS232的发送端 5 +5V_232_GND RS232的地 6,7,8 保留 不连接，保持OPEN状态       7、RS485通讯接口（6） 采用一个DB9接头（如下图），各引脚定义如下表所示： 引脚号 名称 说明 6 485_B 485总线B 7 485_A 485总线A 8 485_COM 485总线COM 5 GND +5V电源地 4 +5V +5V电源输出,最大输出电流200mA。 2,3 保留 不连接，保持OPEN状态 1,9 NC 未定义