產品工業(yè)分析儀器

第一章  簡 介

1.1 概述

LDGF-4A型自動工業(yè)分析儀主要用于測定煤等有機物中的水分、灰分和揮發(fā)分的含量，其主要特點是整個測試過程由計算機控制自動完成，分析時間短，測試精度高。并且，該儀器通過采用先進采集和傳輸數據控制系統(tǒng)，使得該儀器具有很高的可靠性。該儀器自投放市場后深受廣大用戶和專家的好評。

為了使有關人員能更好地掌握該儀器的使用和維護，我們編制了這本《HTGF-3000型自動工業(yè)分析儀使用說明書》，對如何正確使用和維護該儀器作了全面的介紹。

1.2  技術參數

1.  電源要求

分析儀：（220±22）V、（50±1）Hz、20A（）、4.5KW（）

計算機：（220±22）V、（50±1）Hz、400W（標準值）

顯示器：（220±22）V、（50±1）Hz、200W（）

2.  氣體要求

氧氣：純度99.5%、減壓后壓力0.20Mpa

氮氣；純度99.5%、減壓后壓力0.20Mpa

減壓器：高端0-25Mpa；低端0-0.4Mpa

3.  環(huán)境要求

溫度：10-35℃；  相對濕度：35-85%；  大氣壓：86-106kPa

周圍無強烈振動、灰塵、強電磁干擾、腐蝕性氣體

4.  坩堝數量

20個，一次可同時測試19個試樣

5.  試樣質量

煤樣（0.8000-1.2000）g

6.  爐溫范圍：（10-1000）℃

7.  分析精度

滿足GB/T212-2001《煤的工業(yè)分析》標準要求

8.  外形尺寸

550（長）×585（寬）×530（高） （mm）

9.  重量：約50kg

1.3  用戶自備物品

氧氣鋼瓶壹個

氮氣鋼瓶壹個

脫脂棉（醫(yī)用）

標樣

水分坩堝

2.1.1  測試儀主機原理及各部件功能

1）高溫爐（圖2-2）：采用新型陶瓷纖維材料制成的紅外爐，升溫速度快，使用溫度可達1000℃。

2）電子天平（見圖2-2）：通過延伸到高溫爐內的稱桿來稱量坩堝的質量。

3）升降裝置（見圖2-2）：通過步進電機的旋轉帶動絲桿，使與轉盤相連的部件產生垂直方向的往復運動。

4）熱電偶（見圖2-2）：用于測量高溫爐內的溫度。

2.1.2  計算機系統(tǒng)

1）用于運行測試程序，提供人機界面

2）對采集的數據進行處理

3）計算各種含量

4）測試結果的查詢、打印和保存

5）控制整個系統(tǒng)的正常運轉

2.1.3  打印機

用于輸出測試結果報告。

2.2  基本工作原理

2.2.1  儀器檢測原理為熱重分析法

它將遠紅外加熱設備與稱量用的電子天平結合在一起，在特定的氣氛條件、規(guī)定的溫度、規(guī)定的時間內稱量受熱過程中的試樣質量，以此計算出試樣的水分、灰分和揮發(fā)分等工業(yè)分析指標。

2.2.2  儀器工作過程

通過計算機控制測試主機來測定試樣的水分、揮發(fā)分和灰分。

2.2.3  測定流程

運行儀器的測試程序，進入工作測試菜單，輸入相關的試樣信息后儀器自動稱量空坩堝，空坩堝稱量完畢，系統(tǒng)自動打開上蓋，提示放入試樣，然后系統(tǒng)稱量試樣質量并開始加熱。升溫到145℃左右恒溫30分鐘（指按國標方法，溫度與恒溫時間可自定義設置）后開始稱量坩堝，當坩堝質量變化不超過系統(tǒng)設定值（默認0.0006克）時水分分析結束，系統(tǒng)報出水分測定結果，此時系統(tǒng)會自動打開上蓋，提示加坩堝蓋，儀器自動稱量加坩堝蓋質量，然后系統(tǒng)控制高溫爐繼續(xù)升溫，目標溫度900℃（系統(tǒng)自動打開氮氣閥，向高溫爐內通氮氣，氣體流量控制在4～5L/min），高溫爐溫度升到900℃，恒溫規(guī)定的時間后，系統(tǒng)會自動打開上蓋開始降溫，當高溫爐溫度降到設定值時，儀器自動稱量各坩堝質量，系統(tǒng)報出揮發(fā)分測定結果。此時系統(tǒng)再次升溫至845℃恒溫（系統(tǒng)會打開氧氣閥，向高溫爐內通氧氣，氣體流量控制在4～5L/min），之后系統(tǒng)開始稱量坩堝，當坩堝質量變化不超過系統(tǒng)設定值（默認0.0006克）時灰分分析結束，系統(tǒng)報出灰分測定結果，并打印結果或報表（如果在系統(tǒng)設置中設置了打印）。

第三章  日常操作

3.1  測試準備

3.1.1  準備坩堝

坩堝（包括坩堝蓋）必須潔凈、干燥，建議坩堝放在850℃馬弗爐中充分灼燒，冷卻后清理干凈，然后放入干燥器中備用。

3.1.2  準備氣體

按第一章1.2節(jié)的要求準備一瓶氧氣，一瓶氮氣，將氣管連接到分析儀背面的氣體接頭上（注意按儀器上標識接，氧氣、氮氣不能接反），調節(jié)減壓器使減壓器的低壓表的顯示壓力為0.2Mpa。分析儀前面板上有一流量計指示氣體的流量，儀器測試工作時氣體流量是4-5升/分，在分析儀內部有一氣體流量調節(jié)器，可調節(jié)氣體流量（儀器出廠時已調節(jié)好），如果需要調節(jié)流量大小則可進入“硬件調試”菜單（參閱第四章4.4.3.1節(jié)），分別打開氧氣閥、氮氣閥，看著分析儀前面板上的流量計，調節(jié)分析儀內部的氣體流量調節(jié)器就可調節(jié)氣體流量大小。

3.1.3  試樣勺

本儀器中配有專用的試樣勺。試樣勺使用時應是干燥的，每次使用前必須清潔干凈。

3.1.4  開啟電源

先接好打印機、計算機、分析儀的電源，然后按順序開啟打印機、計算機、分析儀的電源開關，分析儀必須預熱30分鐘以上。

3.2  測試試樣

啟動計算機后，運行測試程序（參閱第四章），進入“系統(tǒng)設置”菜單，設置好各欄目（參閱第四章），然后進入“硬件調試”菜單，試運行分析儀的各部件是否正常（參閱第四章，建議點擊“系統(tǒng)復位”按鈕，看轉盤是否轉到一號位置（分析儀轉盤上標有紅點的坩堝孔應正好停在稱量桿的正上方），如正常則可進入“試驗參數”分頁，選擇測試方法，其它均可按系統(tǒng)提示進行操作。

選擇了測試方法后，在系統(tǒng)的表格上確定放試樣的位置，此位置應與分析儀內的轉盤上的坩堝位置一一對應。如果測試的試樣不足19個，請從1號位置開始按順序將試樣坩堝放置到轉盤上。稱量坩堝或試樣時分析儀會自動蓋上爐蓋。空坩堝稱量完畢（系統(tǒng)自動記錄空坩堝質量）就可加入試樣，試樣稱量完畢后，高溫爐開始升溫進行測試，其它操作過程請參閱第四章軟件操作。

3.3  注意事項

●  在放試樣時請戴上清潔、干燥的工作手套。

●  分析儀在加溫測試時，在高溫爐周圍工作應多加注意！如果觸及了高溫爐或坩堝可能會嚴重燙傷，在放入或取出坩堝蓋時注意穿上工作服、戴上手套。

●  在移動分析儀時，請先將分析儀內的天平取出（參閱第五章）。

●  拔插聯機信號線或天平信號線前必須關閉分析儀及計算機的電源！否則會損壞分析儀、天平及計算機！

●  分析儀長期不使用時，請保持儀器的干燥，建議再次測試使用前對高溫爐加溫一次。

●  平時應保持分析儀清潔。

第四章  軟件操作

本軟件是為了配合本公司HTGF-3000型自動工業(yè)分析儀而開發(fā)的專業(yè)軟件。HTGF-3000型自動工業(yè)分析儀可以測量水分、揮發(fā)分、灰分，并根據相關數據計算出氫含量、高低位熱值、固定碳含量等指標。各種測試項目可以單獨測試也可以隨意組合測試，軟件使用方便、靈活、可靠。

4.1  軟件運行環(huán)境

本軟件只能適用于本公司的HTGF-3000型自動工業(yè)分析儀，所以在沒有聯接儀器時不保證程序的穩(wěn)定性。本程序建議在WIN2000下運行。計算機要求是：主頻：≥1G，內存：≥64MB，硬盤：≥20GB，帶有一個或一個以上RS232接口，顯示方式：可支持分辨率（800*600）與（1024*768）。推薦使用大眾化分辨率（800*600）。

4.2  軟件工作流程

1）雙擊“工業(yè)分析儀”，打開工業(yè)分析儀主菜單。

2）單擊“開蓋”，放入空坩堝。

3）單擊“稱空坩堝”，然后順序稱量空坩堝。

質量稱量完畢，等待。注意1號坩堝（轉動復位時對應的坩堝）不能放試樣，這是標準用的坩堝。

4）放入試樣后，單擊“關蓋”，儀器自動蓋上蓋子。

5）單擊“稱樣重”，開始稱量試樣質量。

6）選擇相應項目“水分”、“灰分”、“揮發(fā)份”，然后單擊“開始試驗”。

當溫度達到目標溫度，開始恒溫，當恒溫時間到了后，開始稱量水分殘重，每次稱量的時間間隔不少于設定時間，直到稱量至恒重或者增重，停止恒溫，水分測試結束，計算水分結果，退出測水流程。

a）測水流程

開始向目標溫度升溫，同時不停的轉動轉盤，

 b）測揮發(fā)分流程

打開儀器上蓋，等待放好坩堝蓋，蓋好后單擊“確定”按鈕，則會關閉提示窗口，并關上儀器上蓋。如果在進入測試揮發(fā)分流程前測試過水分，則會開始升溫，等待爐溫達到目標溫度，并在此溫度恒溫設定溫度，然后開始稱量揮發(fā)分加蓋質量。如果沒有測量過水分，則直接開始稱量揮發(fā)分加蓋質量，然后開始升溫，當溫度超過135度后開始通氮氣，當到達目標溫度后開始恒溫計時，恒溫時間到了后停止加熱，打開上蓋，開始降溫，當爐溫降到沒定溫度后，儀器自動蓋上上蓋，開始升溫到設定溫度，然后恒溫設定溫度后，開始稱量揮發(fā)分殘重一次，揮發(fā)分實驗結束，停止控溫，計算結果，退出揮發(fā)分流程。

c）測灰分流程

如果測試過揮發(fā)分，則打開上蓋，并提示取掉坩堝蓋，坩堝蓋取完后，單擊“確定”按鈕，則會關閉提示窗口，并關上儀器上蓋，儀器開始升溫，當到達目標溫度后開始通氧氣，并開始恒溫計時，當恒溫時間到了后，開始稱量灰分殘重，每次稱量的時間間隔不少于設定時間，直到稱量至恒重或者增重，停止控溫，灰分測試結束，計算灰分結果，退出測灰流程。

當所有選擇的測試項目完成后，保存測試結果，并按設定報表打印測試結果。

4.3  軟件界面說明及菜單介紹

菜單介紹按照從左到右，從上到下（從主菜單到子菜單）分別介紹。

4.3.1  工作試驗

這個包含了如下五個子菜單：

打開設備、打印、打印預覽、打印設置、退出

4.3.1.1  打開設備

點擊“打開設備”菜單就進入了圖4-2的界面，在這個界面完成整個試驗。在這個界面主要分為四個頁面，依次是“試驗參數”、“試驗狀況”、“試驗結果”和“硬件診斷”四個頁面

 在測試過程中需要注意的是1號坩堝是校準坩堝，不要放入試樣，不小心放入了，請更換上新空坩堝就可以了。若在測試過程中稱量殘重，那么程序會繼續(xù)稱量下一個試樣的質量。如果在實驗過程中出現實驗失控，程序不能讀到溫度，而儀器不停加熱，請立即關掉儀器電源開關。如果在測試過程中出現異常情況，或者想中途退出實驗，可以單擊“停止試驗”退出。如果想退出試驗窗口，可以單擊“關閉設備”按鈕。

這個界面是用于儀器調試的。

4.3.1.2 退出

這里是退出程序的菜單，單擊這里會退出程序。

4.3.2  數據管理

4.3.2.1  數據瀏覽

數據瀏覽可以查詢以往所作的試驗數據，并打印，還可以備份。

簡單查詢：這里能執(zhí)行簡單的查詢，例如：只能查詢測試日期等于哪一天的數據，或者只能查詢試樣名稱等于某個名稱的數據，只能查詢試樣編號等于某個試樣編號的數據。

簡單查詢例子：

如果想查詢2003年9月22日的數據，先在上面的下拉列表框中選擇“測試日期”，然后在下面的日期框中選擇2003年9月22日，只要在日期框中點擊一下就會查詢出該日的數據。

備份數據；備份數據就是將當前數據庫中的數據備份到備份數據庫中，用戶可以備份所有數據，也可以備份當前查詢出來的數據，這種備份數據在以后可以使用“瀏覽歷史數據”菜單來察看備份的數據，點擊“備份數據”按鈕后出現一個對話框，然后選擇好路徑后，在“文件名”文本框中輸入新的數據庫名，或者選擇原來的數據庫文本，然后點擊“保存”按鈕，就會開始備份數據，如果點擊“取消”則不會備份數據。如果選擇了原來的備份數據庫，那么就會將本次結果添加到原來的備份數據庫中。

刪除數據：如果想刪除不要的數據，可以先選中不要的數據，再按右鍵，在彈出對話框單擊刪除，如果點擊“確定”，那么就會刪除所有選中的數據行，如果點擊“取消“則不會刪除。注意：刪除后數據不可以恢復，所以刪除前一定要仔細檢查，以免刪除有用的數據。

選中數據的方法；用鼠標左鍵在需要的數據行上點擊一下即可。如果出現了選中狀態(tài)變藍就表示選中了，否則需要再點擊一次。

取消選中數據的狀態(tài)：如果數據行在選中狀態(tài)，可以在該行再次點擊一次鼠標左鍵就可以了。

4.3.3  系統(tǒng)設置 

4.3.3.1  用戶登錄

所有系統(tǒng)參數修改都必須先登錄獲得修改權限，方能操作。登錄步驟如下；

● 單擊主工具欄中的用戶登錄按鈕或單擊主菜單中的系統(tǒng)設置菜單下的用戶登錄項打開用戶登錄窗口；

● 輸入正確的用戶名和口令；

● 單擊確認按鈕，完成用戶登錄操作；

● 如果登錄成功，系統(tǒng)會彈出“登錄成功”消息窗口，如果輸入錯誤，系統(tǒng)會彈出“非法口令，不能登錄”消息窗口。

4.3.3.2  注銷

單擊主工具欄中的注銷按鈕或單擊主菜單中的系統(tǒng)設置菜單下的注銷項，系統(tǒng)會彈出確認窗口；按“是（Y）”按鈕確定注銷。

4.3.3.3  修改用戶資料

用戶名和口令以及用戶單位名都可修改，系統(tǒng)出廠是設定用戶名為abc，口令為abc。修改步驟如下；

● 單擊主菜單中的系統(tǒng)設置菜單下的修改用戶資料項打開修改用戶資料窗口。

● 輸入要修改的用戶名和新口令，并驗證新口令。

● 單擊確認按鈕，完成用戶資料修改。

4.3.3.4  設備屬性

● 進入屬性設置窗口，單擊主菜單下的系統(tǒng)設置項的設備屬性。

測水分目標溫度：145度 恒溫時間：25分鐘

測揮發(fā)分目標溫度：900度 恒溫時間：2分鐘

測灰分目標溫度：850度恒溫時間：40分鐘

使用校正系數：如果在這個選項前畫上勾，則程序將會在測試揮發(fā)分時使用校正系統(tǒng)對測試結果進行校正。

測試精度：這個值是確定測水分時水殘重恒重的值，當兩次稱量的質量的差值小于這個值時，則表示達到了恒重的標準。此值越小則測試時間越長，測試結果也越。

坩堝：用于不同修正方法；

升溫速率：設定系統(tǒng)高低溫上升到設定溫度的快慢；

4.4  軟件的安裝

將我們公司的安裝光盤插入光驅，然后找到工業(yè)分析儀目錄，安裝過程中會提示是否修改安裝路徑，如果不修改安裝路徑，那么安裝程序將把程序安裝到Program Files\工業(yè)分析儀目錄下。

第五章  主要部件的拆裝

5.1  電子天平的安裝與調試

5.1.1  電子天平調試

（見圖5-1，請參閱天平《安裝操作手冊》

首先將電子天平設在電源自動接通狀態(tài)，方法如下：

（1）按電子天平“ON/OFF”鍵。

（2）接通電子天平，當屏幕全顯示時輕按一下“TARE”鍵。

（3）當顯示“1”時，松開“TARE”鍵。

（4）按下“CAL”鍵，至顯示“8”。

（5）按下“PRINT”鍵，至顯示編碼的第2個數碼。

（6）按下“CAL”鍵，至顯示“5”。

（7）按下“PRINT”鍵，至顯示第3個數碼（先顯示出以前設定的編碼）。

（8）用“CAL”鍵選擇數字“4”。

（9）為了確認調整結果，必須按下其中一個“TARE”鍵（標記：在編碼后顯示出一個小的“0”）

（10）按下“TARE”鍵兩秒鐘以上存儲調整結果。

同樣，按天平《安裝操作手冊》將接口參數的波特率設定為9600波特，將奇偶校驗設為“奇”。

5.1.2  在分析儀內裝上天平

取下天平稱盤與稱盤支架（如圖5-1），打開分析儀的邊蓋板，將天平置入分析儀內底板的天平位置——天平的三個地腳螺栓對應置入分析儀內底板上的三個固定天平螺栓凹孔中。然后依次將稱盤支架、天平稱盤安裝到天平上，再將天平電源線與信號線分別插到天平的電源接口與數據接口中。天平的位置可通過調節(jié)天平的兩個可調地腳螺栓的高度來調整。天平的水平可通過調節(jié)儀器底部的四個可調腳來調整。

編號名稱：

1、稱盤                              10、開關鍵

2、屏蔽環(huán)                            11、顯示器

3、地腳螺栓                          12、CMC標簽

4、水平儀                            13、具有CE標記的型號牌 

5、功能鍵                            14、防盜裝置

6、CF清除鍵                          15、菜單—去聯鎖開關

7、除去鍵                            16、電源接口

8、打印鍵（數據輸出）                17、數據接口

9、調校鍵                            18、稱盤支架

圖5-1

5.2  稱桿的安裝

5.2.1  稱桿的安裝

將稱桿座放到天平稱盤上，蓋上防風罩，將稱桿插入到稱桿座的稱桿孔中（稱桿須從高溫爐內的稱桿孔插入），注意不要用力往下壓稱桿，否則會損壞天平，然后擰緊稱桿座上的稱桿緊固螺釘（參見圖2-2）

5.2.2  稱桿位置調整

觀察稱桿是否在高溫爐稱桿插孔的中心（即是否碰到了高溫爐），根據偏離情況調節(jié)天平的兩個可調地腳螺栓使稱桿位于高溫爐稱桿插孔的中心而不能碰著高溫爐，然后，運行PC機內的硬件調試程序，點擊轉盤復位（相關軟件操作詳見第四章），轉盤復位后（即1號位置孔正對稱桿，如不對須調整轉盤位置）在轉盤的1號位置孔放上坩堝，再點擊轉盤上降，觀察坩堝是否被完全頂起（即坩堝外壁不碰轉盤）及天平讀數穩(wěn)定，否則請調整稱桿的高度與中心位置，稱桿高度可通過調整稱桿插入稱桿座的深度來調整。遇到有稱桿不垂直的情況時，也可通過旋轉稱桿座來調整稱桿的中心位置。

5.3  轉盤的安裝與調試

松開連接套上的緊固螺釘（參見圖2-2），將轉盤支桿從高溫爐內底部的轉盤支桿插孔中插入到連接套孔中，稍微擰緊緊固螺釘（電機能帶動轉盤支桿及轉盤轉動），插入兩個定位柱，放上轉盤。運行硬件調試程序，按轉動復位（相關軟件操作詳見第四章），轉盤在復位轉動停止后，觀察轉盤上有標記的坩堝孔是否正對稱桿，否則請松開連接套上的緊固螺釘（不要使連接軸有轉動），撥動轉盤使有小孔標志的坩堝孔正對稱桿后再擰緊緊固螺釘。

第六章  故障分析