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ABB AO2000-LS25激光分析仪
时间: 2025-06-25浏览次数：
ABB AO2000-LS25激光分析仪
ABB AO2000-LS25激光分析仪
产品概述
AO2000-LS25 是 ABB 推出的激光分析仪，有通用型和防爆型，旨在让测量变得简单。它基于可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）原理，由发射器单元、接收器单元和电源单元三个独立单元组成，可用于烟囱、管道、工艺室等场所的气体连续原位监测。
测量原理
采用红外单线吸收光谱，每种气体在特定波长有独特吸收线，通过扫描目标气体吸收线，运用波长调制技术，利用二次谐波信号测量气体浓度，且测量仅针对特定气体的自由分子，不受与其他分子结合或附着在颗粒上的分子影响。
仪器描述
发射器单元：含激光模块、准直光学元件和主电子设备，置于涂层铝盒中。
接收器单元：有聚焦透镜、光电探测器和接收电子设备，也在涂层铝盒内。
电源单元：将 100 - 240V AC 转换为 24V DC，可直接为发射器单元供电，能连接外部温度 / 压力传感器的 4 - 20mA 输入信号。
防护与性能：发射器和接收器单元防护等级 IP66，标准光学窗口可承受高达 5 巴的绝对压力，光学对准简便可靠，吹扫功能可防止灰尘等污染光学窗口。
软件
包含集成在 CPU 电子设备中的用户不可见程序，用于执行所有必要计算和自我监测任务。
基于 Windows 的程序，通过 RS - 232 连接与仪器通信，用于安装、服务和校准，正常运行时无需使用。
激光分类和警告
测量氧气时激光为 1M 类，其他样品成分为 1 类，符合 IEC 60825 - 1 标准，激光发射不可见光。
警告：1M 类激光产品通电时不可打开，不可用光学仪器直接观看；1 类激光产品通电时不可打开。
安装准备
（一）工具和其他设备
需 2 把 M16 螺栓开口扳手、1 把 5mm 内六角扳手、1 把 2.5mm 一字螺丝刀和 1 台 386 或更高配置的 PC。
（二）测量点流量条件
建议在测量点前有至少 5 个烟囱直径的直管段，后有 2 个烟囱直径的直管段。
（三）监测器放置
发射器和接收器单元应易于接近，接收器单元从固定在烟囱上的法兰向外至少有 1 米的自由空间。
（四）法兰和烟囱孔要求
需两个直径至少 50mm、 diametrically opposite 的孔，标准法兰为 DN50/PN10，法兰焊接后初始角度和对齐需符合一定公差要求，调整后因温度或振动引起的激光束与接收器单元中心轴的角度漂移最大允许 ±0.3°。
（五）电缆和电气连接
发射器和接收器单元用随附的接收器电缆连接，电缆长度修改不超过 20 米。
服务 PC 电缆长 3 米，可延长至约 10 米。
电源电缆最大长度 100 米，接收器电缆最大长度 150 米，以太网电缆最大长度 100 米或更长（取决于本地网络配置）。
安装
（一）安装和调整
按步骤将发射器和接收器的对准和吹扫单元安装到法兰上，进行吹扫气体安装、窗口适配器环安装、设备主体安装、电缆连接等操作。
空气吹扫用于保持仪器窗口清洁，吹扫气体需干燥清洁，推荐使用仪表空气，流量约 20 - 50 升 / 分钟，某些应用需用氮气吹扫，发射器和接收器单元吹扫流量应小于 0.5 升 / 分钟。
对于有毒和高腐蚀性气体应用，需使用隔离法兰，安装前要确保工艺安全或彻底吹扫。
（二）启动
电子设备启动时，LCD 会显示启动模式信息，启动过程中激光温度稳定后才会开启激光，启动通常持续不到 3 分钟。
启动后可能显示 “激光对准错误” 和 “低传输”，这是正常现象，表明发射器和接收器单元未对准。
（三）使用红色激光对准夹具对准发射器 / 接收器
发射器单元对准：拆下适配器环，安装红色激光对准夹具，调整找到激光束并移至孔中心，锁定对准。
接收器单元对准：类似发射器单元对准步骤，完成后重新安装发射器和接收器，检查传输读数。
（四）调谐以获得最大传输
用电压表测量对准电压，通过调整发射器和接收器侧的调整螺丝，最大化电压读数，重复至无进一步改善，拧紧锁定螺丝。
（五）连接 PC
将服务软件复制到 PC，通过 RS - 232 或网络连接仪器，设置工艺气体压力和温度、浓度单位等参数。
服务程序
（一）软件启动
选择连接方式（串口、调制解调器、LAN 或演示模式），输入 IP 地址和端口号，以用户模式或高级模式启动，用户模式界面简化，高级模式需密码。
（二）测量菜单
显示状态、序列号、模式、浓度、线宽、传输等参数，可通过按钮访问不同菜单，屏幕更新周期默认 5 秒。
（三）程序菜单
绘制读数：绘制测量的平均和即时气体浓度、传输和光谱温度（如适用）。
二次谐波信号：显示用于计算气体浓度的信号，可保存到文件用于后期分析。
记录读数：将测量数据记录到 ASCII 文件，可自定义采样周期、文件名和记录参数。
查看错误日志：下载仪器的错误和警告日志，保存或清除日志。
测量配置：设置压力和温度输入方法、光学路径参数、浓度平均、仪器时间等。
气体特定参数：选择测量气体、单位、输出格式、报警级别等。
校准仪器：有比例校准和全局校准两种模式，比例校准基于测量和提供的浓度进行比例调整，全局校准还调整线宽参数，需稳定的参考气体条件。
TCP/IP 和调制解调器配置：设置 IP 地址、子网掩码、端口号和网关。
文件下载 / 上传：下载仪器读数和设置到 PC，或从 PC 上传设置到仪器。
手动仪器控制：强制仪器进入睡眠模式、重置微控制器、测试电流回路和数字 I/O 等。
（四）通过 AO2000 中央单元配置
可通过 AO2000 显示和控制单元配置激光分析仪的参数，与使用服务软件效果相同，包括设置气体浓度单位、温度和压力输入方法及值、光学路径参数等。
操作、维护和校准
（一）操作模式
启动模式：开机后进行初始化、自检和启动，直到激光温度稳定在可接受范围内。
测量模式：包括正常、零和跨度模式，正常模式定期输出测量数据，零和跨度模式用于验证仪器性能。
故障模式：仪器检测到严重故障时进入，停止测量，一小时后自动尝试重启。
（二）维护
日常维护：定期检查光学传输，必要时清洁窗口和调整对准，对于零气体应用，每三个月至少测试一次仪器响应，每 3 - 12 个月检查校准。
清洁光学窗口：当传输下降到可靠测量水平以下时，用非研磨性洗涤剂或溶剂清洁，如有裂纹或损坏需更换。
仪器对准：因外部应力导致对准变化时，按安装程序重新对准。
（三）优化法兰吹扫流量
可通过两种方法确定所需吹扫流量，一种是关闭和打开吹扫流，分析测量浓度变化；另一种是调整测量长度并比较浓度，根据结果调整吹扫流量。
（四）仪器校准
仪器出厂时已用认证气体混合物校准，接收后无需校准，使用一段时间后因激光老化可能需要重新校准，建议每年用认证测试气体和提供的气体池验证校准。
校准需让仪器运行至少 1 小时，连接测试池，设置正确的测量配置参数，引入校准气体，稳定后进行校准并保存设置。
对于反应性和 “粘性” 气体，需使用不锈钢或 PTFE 池、最短连接管、大流量吹扫，确保浓度稳定。
（五）故障排除
LCD 显示各种故障消息，如 “低传输”“激光对准错误”“PLC 读取错误” 等，根据消息解释采取相应措施，如清洁窗口、检查连接、调整对准等，若无法解决，下载错误日志和系统日志联系服务人员。
电气连接
（一）发射器单元接口
有接收器连接器、主电源连接器、服务连接器和网络连接器，分别用于连接接收器电缆、电源和传感器输入、服务 PC 和以太网。
（二）接收器电缆连接
详细列出了接收器电缆两端的接线，包括电源、信号、温度传感器等。
（三）电源电缆连接
电源电缆两端的接线，包括温度、压力、流量探头输入和电源输入。
（四）RS - 232 和以太网连接器
RS - 232 连接器的各端子功能，以太网 RJ - 45 连接器的接线。
（五）以太网连接到 AO2000
根据 AO2000 软件版本，介绍了连接一个或多个激光分析仪的方法，包括 IP 地址设置和网络拓扑结构。
（六）电流回路（4 - 20mA）输入连接
展示了主动和被动 4 - 20mA 电流回路输入探头的连接方法，多个仪器可串联连接到同一探头。
（七）电源电缆连接
电源电缆连接到电源供应单元，电缆直径需在 5 - 10mm 范围内，电源端子可容纳面积小于 2.5mm² 的导体。
（八）发射器板 - 保险丝和 LED
发射器板有一个主保险丝和一些 LED，用于指示不同电源电压的状态，若 LED 异常，需检查保险丝和电源.
