红外线分析仪维护检修规程

红外线分析仪维护检修规程

1 总则

1.1 主题内容与适用范围

1.1.1 主题内容

本节规定了石化生产过程中所使用的红外线分析仪的维护检修规程。

1.1.2 适用范围

本节规程适用于ABB Advance Optima Uras 14型红外线分析仪和仕富梅公司（SERVOMEX）2500型红外线分析仪，其他同类仪表可参考使用。

1.2 编写修订依据

本节的编写主要参考ABB Advance Optima Uras 14模块式在线红外线分析仪和SERVOMEX 2500 型红外线分析仪的技术说明和参考资料。

1.3 简介

由于各种物质的分子本身都固有一个特定的振动和转动频率，只有在红外光谱的频率与分子本身的特定频率相一致

时，这种分子才能吸收红外光谱辐射能。所以各种气体（液体也如此）并不是对红外光谱范围内所有波长的辐射能都具有吸收能力，而是有选择性的，即不同的分子混合物只能吸收某一波长范围或某几个波长范围的红外辐射能，这是利用

红外线进行成分分析的基础之一。但双原子气体，如N

2、O

2

、

Cl

2、H

2

及各种惰性气体如He、Ne、Ar等，它们并不吸收1～

25µm的波长范围内的红外辐射能，所以红外线分析器不能分析这类气体。

2 ABB Advance Optima Uras 14模块式红外线分析仪

2.1 概述

2.1.1 分析仪组成

ABB Advance Optima Uras 14模块式红外线分析仪由检测器和中央处理单元两部分组成，其系统组成如图5-4-1所示。

分析模块有单独的供电电源、气路及机械接口

2.1.2 主要技术指标

2.1.2.1 线性误差：≤±1%FS。

2.1.2.2 重复性：≤±0.5%FS。

2.1.2.3 环境温度：5～50℃。

2.1.2.4 电源：检测器为（24±5%）V DC；

处理器为115V AC或230 V AC。

2.1.2.5 预热时间：带温度调节装置：大约30min；

不带温度调节装置：大约2小时

2.1.2.6 入口样品条件：

温度：在整个样品管线中，样品的露点温度要比环境温度低5℃。否则需要加装样品冷却器。

·入口压力：2～500kPa(入口压力较低时需要样品泵，入口压力较高时需用减压阀减压)。

·入口流量 20～100L/h。

2.2 Uras 14红外线分析模块

2.2.1 模块结构

Uras 14红外线分析模块的结构如图5-4-2所示，其组成部分主要包括：

a.光源。

b.样品小室。

c.带前置放大器的薄膜电容器。

光源由辐射源和由同步电机带动的切光片组成。样品室为长型管状结构，由内部的隔片将其分成测量室和参比室，测量的结果由检测室中的薄膜电容器转换成相应的电信号，再经前置放大器放大输出。

2.2.2 测量原理

Uras 14分析模块测量原理如图5-4-3所示。

Uras 14分析模块与实验室采用的分光光度计不同，采用非分光方法进行组分含量分析，最多可同时在线分析4个组

分的含量，常用来分析CO、CO

2、NO、SO

2

、N

2

O、CH

4

、C

2

H

4

、

C

3H

8

等组分含量。

由辐射光源的灯丝1发射出具有一定波长范围的红外

线，这两束红外线在同步电机带动的切光片3的周期性切割

作用下就变成了两束脉冲式红外线。一束红外线经过参比室后进入检测室，另一束红外线经测量室后也进入检测室。参

比室中密封的是不吸收红外线的气体如N

2

，它的作用是保证

两束红外线的光学长度相等，以免造成系统误差。经过参比室的红外线，光强和波长范围基本上不变。而另一束红外线通过测量室时，因测量室中的待分析气体按按照其特征吸收波长吸收相应的红外线，其光强即减弱，所以进入检测室中的光强是不同的（检测室由薄膜隔开成上下两室），而在检测室中封入了待测组分的气体，所以射入检测室的红外线就被选择性地吸收，即对应于待测组分的特征吸收波长的红外线就被吸收，由于通过参比室的红外线没有被待测组分吸收过，故射入检测室左、右气室（或上、下气室）的气体能量不同，气体分子的热运动也不同，产生热膨胀形成压力的变化也不同，从而使薄膜产生位移，进而改变了薄膜电容器的电容量，电容量的变化再变成电压信号经放大后输出。

2.3 中央处理单元

中央处理单元由电源模块、CPU板、输入/输出模块、接口模块、显示与控制模块等部分组成。供电电源为115V AC 或220V AC，并输出一路24V DC给分析模块供电。一个电源模块只能给一个分析模块供电，如果中央处理单元带有多个

检测器（最多3个），则其余两个分析模块需专用的外部供电模块进行供电。

2.4 仪表调整及校验

2.4.1 光路平衡调整

光路平衡调整是实现两光束的辐射能量尽量相等，减小测量侧与参比侧之间光路的不对称性，提高分析仪的分析准确性。调整过程如下：

2.4.1.1 打开零点气供气阀。

2.4.1.2 打开分析模块的密封盖。

2.4.1.3 根据菜单路径“菜单→维护/测试→分析仪特别调整→光路调整”选择光路调整功能。

2.4.1.4 选择所要测量的样品组分。

2.4.1.5 根据显示器上的读数，用螺丝刀调整光路调整螺丝1或2，尽量减小显示器上的读数。具体调整要求为：a.如果显示器读数远远小于1000，则进行2.4.1.10。

b.如果显示器读数大于1000，则进行下一步。