霍尼韦尔7866氢气纯度仪说明书

目录
1．前言 (2)
1．1 概述 (2)
1．2 传感单元 (2)
1．3 7866数字控制器 (3)
1．4 操作原理 (4)
2．技术参数和选型 (6)
2．1技术参数 (6)
2．2选型 (8)
3．安装 (9)
3．1 传感单元要求条件和定位 (9)
3．2 安装传感单元 (9)
3．3 管路连接 (9)
3．4 传感单元与数字控制器接线 (10)
4．设置模式 (11)
4．1 概述 (11)
4．2 结构概述 (11)
4．3 单元设置组群 (11)
4．4 报警设置组群 (12)
4．5 ModBUS通讯设置组群 (12)
4．6 校准组群 (13)
4．7 状态组群 (13)
5．校准 (14)
5．1 概述 (14)
5．2 传感单元校准 (14)
5．3 7866分析仪输入校准 (14)
5．4 模拟输出校准 (15)
5．7 安全锁定 (16)
5．8 设置报警极限 (17)
6．操作 (18)
6．1 启动 (18)
7．排除故障 (19)
7．1 概述 (19)
7．2 7866数字控制器检测 (20)
附录 (21)
1．前言
1．1 概述
美国HONEYWELL公司7866氢气纯度分析仪由三个基本部件组成：传感单元（变送器），控制单元（接收器）（图1-1）和电源。

传感单元被安装到采样现场，数字控制器，装在无危险区域。

传感单元接受两或三气体组成的混合气流，测出采样气体浓度，将一个电信号传给传感单元。

传感单元牢固的结构，可适应大多数恶劣环境，传感单元和控制单元间距最大可达1000英尺，用一条多芯非屏蔽电缆连接，既提高了系统的灵活性，又降低了安装成本。

图1-1 7866 数字分析仪
连接的交联电缆将现场传感单元的输出信号传给控制单元，控制单元作为简易面板可安装在控制室内，如果条件允许，也可安装在采样现场。

控制单元可提供一个电流或电压信号给远距离的监视仪或记录仪。

控制单元有一或两个可选报警功能，当控制单元检测到报警信号，报警继电器动作使外部报警器报警，或者继电器动作终断系统。

正常情况下，报警继电器动作，切断电源。

1．2 传感单元
7866热导分析仪的传感组件装在一个防爆罩内，防爆罩为一牢固铸铝结构，它保证了传感器在恶劣环境下也能可靠工作。

传感组件包括两部分：传感组件和电路组件。

传感器组件是一个不锈钢结构，里面有两个相同的传感元件，测量用传感元件和参考传感元件。

每个传感元件里面都装有高可靠性的热敏电阻，这些相应的热敏电阻构成了桥式电路的测量臂，利用桥式电路的不平衡电流可测出采样气体和标准气体从各自热敏电阻导热到传感元件表面的相对能力，传感组件保持在恒温环境下。

底部带有进气和出气口的参考气室可打开或密闭。

所有零基准量度和20～50%H2和空气测量时，用密闭参考传感组件。

对于50%氢气以上和90～100%氧气的量度，使用相同的基准。

测量气室通入采样气流。

装有热敏电阻的传感件一端封闭，采样气体扩散进入，以便将采样气流流量变化的影响降低到最小。

另外，所有传感组件保存在恒温的环境中，而这个温度是利用加热件和本身上的控制热敏电阻得到的最佳值。

传感单元电路部分固化成电路块。

这些电路块包括：
恒流器——给热敏电阻桥式电路提供恒流
比例温度控制器——使所有传感组件保持在常温
电压-电流转换器/放大器——输出电流传给分析仪的控制单元。

图1-2 7866传感单元
1．3 7866数字控制器
如图1-3所示的7866数字控制器能够输出电流值，显示测量气体的百分比，以及两类报警信息。

报警类别通过仪器面板上的按键来设置。

使用SETPOINT SELECT来选择合适的量程。

控制器对每个量度都提供了校准设置，零基准设置和量程设置用CALI，选择所校准的范围RANGE n（n=1，2，或3）。

零点和量程通过FUNCTION键来激活，这样才能调整数值。

每个量度都存有特征常数。

当用校准气体时，数字入口设定了每个量度的范围，这些数值用一个四位数密码来防止误操作。

如果启动报警功能，7866数字控制器将显示报警状态。

在显示屏的左边出现报警类别
号。

如果警报发生，类别号“1”或“2”表示对应的报警。

这些报警将释放输出继电器作用于显示电路或安全中断系统。

报警类别通过SETUP菜单下的ALARMS功能来调整。

密码安全功能也可以保证报警功能。

超过限定时间，一般突然掉电不会影响控制器的设置，控制器用一个永久性的存储器来保证控制器的当前配置和校准时的设定。

避免了突然停电时数据丢失。

工厂校准的内容存储在一个非遗失的内存里。

如果现场校准丢失，则可以快速的修复“工厂校准”，并且浏览任何以前的现场校准设置。

这样可以避免任何突然断电将数据丢失的可能。

控制器的电路板牢固的吸附在前盖板上方便了操作和更换。

模块化设计方便了电路的更换，可动的底盘避免了当电路板或控制器改动时改动连线。

控制器的后部有四个为连线而备的插条。

从控制器后部，所有的区域终端可及。

建议用20到22芯标准线。

7866数字控制器电源提供为线电压90到264V AC或24Vac/dc。

频率为50或60hz。

7866传感单元的电源为相电压30V AC。

电源也可由控制器通过内部连线提供。

正确的安装和牢固的面板，7866数字控制器可达NEMA12级要求，严防面板上灰尘和水滴进入。

1.4 操作原理
热导原理
为了符合系列的表达，关于热导基本原理在这作一简要的表述。

气体的导热系数
气体混合物的导热系数大约等于每种气体的克分子分数的乘积的和。

所以，使用K代表导热系数，空气中含15%CO2的气体混合物，可以通过下面的表达式来定义：
K mix=0.85Kair+0.15K CO
2
空气的导热系数
在空气中的导热系数的表达能通过下面的表达式定义：
K air=1.00 且K CO
=0.704。

因此
2
K mix=0.85³1+0.15³0.704=0.91
温度的差异
在样气中使用一个温度调节器作为检测器且在参比气体中使用另一个温度调节器，当混合气体的样气和参比气的导热系数已知，则两个检测器的温度差异可以估算出。

使用下面的公式可以将温度表达出来。

：
t=K ref-K mix³（t1-t2）
K mix
其中：t1是参比温度调节器的温度；
t2是钟型外壳的温度
上面的表达式仅用于当测量和参比温度调节器的加热温度至少为120℃，则这些温度调节器的温度将随热导系数而成线性的变化。

他仅应用于电流的输入为常数且仅是热导的热损失。

常用气体
表中列出了使用这种方法能被测量的或作为混合气体的背景气组分的常用气体。

所有的热导率是在+120℃下的空气作为参比的。

表1-2普通气体的相对热导率（以空气在120℃为参考）
2 . 技术参数和选型2．1 技术参数
2．2 选型（详见英文说明书）
3．安装
3．1 传感单元安装要求和定位
定位：
使传感单元离采样探头尽量近，使响应滞后最小，要处于气流中最能代表真实气体浓度的一点。

不需要交流电线。

防水的外壳可使传感单元可放在受保护的室外，但不能暴露在阳光直射下，环境温度不高于50℃或低于-10℃。

连结
传感单元与7866数字控制器用三芯铜线缆（如有电磁采样阀，用四芯线缆）连接，根据长度，所需电缆规格见手册。

用一个管接头连接1/2英寸螺纹管和传感单元的防水壳。

防爆外罩进出口用1/2NPT管连接。

间隙
在传感单元顶部留有至少12英寸的间隙，以备内部组件保养用。

在传感单元底部留有适当空间以便1/4或者6mm进出口管连接。

进出口朝向底部将传感单元固定在垂直面上。

在右手留有空间，如果有电磁采样阀，应装在此处。

采样系统
采样系统，传送流量为100-2000cc/min的洁净，相对干燥的采样气体。

采样系统应该防尘。

校准气体
带有压力控制阀的压缩零气体和量程气体瓶提供了校准气源。

一般地说，零气体包括除了测量气体外所有采样气中的气体成分。

参比气体
如果需要，提供参比气源。

如果是氢气或氦气，流量应为0.02~0.2cfh，（10-100cc/min）。

气体排向大气，（如果是氢气，排向通风的安全环境）。

如果需要空气，流量应为0.5~2.0cfh（250-1000cc/min），排向大气。

3．2 安装传感单元
防爆外壳：
传感单元被设计成防爆结构。

单元尺寸见图3-1，所有连线要用导线管，开口配合1/2英寸的导管。

防爆传感单元安装参见图3-1
3．3 管路连接
进出口连接
传感单元的基部O型压缩装置可连接外径为6-6.5mm的塑料或金属管。

进出口连接参见图3-1。

连接管规格
任何金属管和绝大多数只要不与采样气体发生反应的塑料管都可使用，不要在传感单元压缩装置上用PVC管和其它软管，不要用内径小于4mm的管子。

出口连接
为保持分析仪传感件在气流变化的条件下仪表内压力为常压，出口管直径应小于2m且通向大气。

管中不用节气阀。

如果要用长排气管，要用大口径管路，比如管路外径为12mm。

3．4 传感单元与数字控制器间接线
7866数字控制器输出信号可转换为4-20mA或0-20mA信号。

信号用来驱动记录仪或传给DCS或PLC。

信号与测量气体百分率成正比。

当显示器输出零
（0.0）信号为最小值（0或4mA）。

当显示器为100%，信号值应为20mA。

4.设置模式
4.1 概述
这一章描述怎样设置7866控制单元/指示仪的结构的步骤。

4.2 结构提示
介绍
表4-1列出了一些进入快速数据查看的提示。

功能提示
表4-2列出了在控制单元中的单元设置组群中的所有功能提示。

表4-3中列出了在远传指示仪中的单元设置组群的所有功能提示。

功能提示
表4-4列出了在报警设置组群的所有功能的提示。

报警仅被设置在范围3动作。

对于报警值的调整见5.8章节中的设置报警极限。

4.5 Modbus 通讯设置组群
简介
这个选项允许控制单元通过Modbus协议连接到一台主计算机上。

功能提示
表4-5列出了在Modbus通讯设置组群中的所有功能提示。

4.6 校准组群
校准数据
参见第5章校准中的完全校准信息和使用说明。

4.7 状态组群
状态测试数据
表4-6列出了在状态组群中的所有功能提示。

所有的提示为只读并且提供状态的后台诊断测试。

5．校准
5．1 概述
本部分叙述了如下情况校准7866数字控制器的步骤：²R1设置零点
²R1设置量程
²现场校准电流输出
²输入安全代码
²改变安全级别，和
²设置报警极限
5.2 传感单元校准
5.3 7866分析仪输入校准
范围1：量程或测量气体作为背景气体的百分含量的比率
恢复工厂设置校准
现场校准可以调出工厂预先校准数据。

然而，如果需要，则工厂的原始校准参数可以被重新调出，过程如下：
5.4 模拟输出校准
概述
现场无法进行保存工厂设置恢复。

5.5 安全锁定
概述
7866控制仪的LOCKOUT特性是为了防止非专责人员进行改变仪器的参数等。

锁定的级别有三种：
NONE 允许改变所有的功能和参数。

CALIB 校准组群功能被隐藏。

UNIT 在UNIT组群的参数不能被改变。

VIEW 所有的参数值是只读的，并且校准被禁止。

输入安全代码
安全锁定级别在SET UP 模式中可以被改变,出厂设置为0000（注意：安全代码只能是4位数，范围：0000-99999），如果改动了安全代码，一定要清楚记录，否则，将无法对仪表进行任何的操作，仪表则将无法正常工作。

如果您已经改变了LOCKOUT的参数且不是NONE和安全代码，则校准前必须将LOCKOUT的级别改为NONE，校准才能执行。

每个7866数字控制器/指使仪都有标准的2个报警和两个报警继电器输出。

报警用来检验密闭系统氢气的漏失。

6 操作6．1 启动
7．排除故障
7．1 概述
如果在调零时有故障，参照本部分重新校准步骤。

如果7866数字控制器电流不能调整到200-500mA，参照重新校准的第二步，报警故障参见报警校准。

控制器选择R3时，才用报警功能。

粗零跳线的二进制数
粗零跳线
表中排障指导与防错检测可识别和解决大部分问题。

对于上表中没有给出的故障现象，整体分析错误和反常情况，或将控制器与传感单元分别分析。

检测和排障设备如下：
²260型万用表或可测电压，电流，电阻的20,000欧/伏当量表
²2500欧电阻（±5%）
²30欧电阻，25瓦
²6伏电池
²可调电阻（最大20千欧）
²满量程的混合气
7．2 7866数字控制器检测
●在传感单元终端板上，去掉连接在传感单元端点9，12，13，14的连线，
在13，14间接一个30欧姆，25瓦表，电压值应为24-28伏。

●用6伏电源，在12（+）和13（-）间接可调电阻（最大20千欧），电流
值为350µA时，调整前面板ZERO使输出为零。

参见第4部分。

按MENU
键，到SUMMARY子菜单。

用DOWN箭头到ANLG SUM。

按ENTER
读SIGNL OV或信号输出值。

此值在R1中为350。

●去掉连线，将仪表调到20m A档，调整电流，使12和13间电压为5伏，
且电流不超过20m A。

R1中部仪表显示应超过100.0，此时，显示闪烁。

按MENU键，到SUMMARY子菜单。

用DOWN箭头到ANLG SUM。

按ENTER读SIGNL OV或信号输出值。

此值应为20000。

如果没有得到
以上数值，控制器模拟输出板有问题。

当然，出现故障，首先应检查连
线。

●传感单元检测
◆先拿掉上盖，在13，14间接一个26-32V直流电源，予热一个半
小时，在12（+），13（-）间接2500欧电流表。

◆在传感单元中输入500-1000cc/min零气体，电流表示值应为
200-500µA，否则，调整粗零跳线（R11和R16）。

●改换为满量程气体，流量为500-1000cc/min。

电流表示值应增加1-2mA。

如果以上不成功，可能电路板或热敏电阻有问题。

附录：
7872采样系统
预先装配好的7872采样系统是为氢冷发电机组应用而开发的，这个系统包括一个需单独订货的7866热导分析仪和一些其它需要的元件安装在一个钢盘上。

取样系统包括：
◆流量控制模块
◆标定模块和旁路模块压力调节器
◆空气过滤器
所有元件为盘装，管线已连接
技术规格－7872采样系统
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