DWG-8002A使用说明书

DWG-8002A型氨氮自动监测仪使用说明书上海精密科学仪器有限公司 目 录 1 概述 32 仪器的构成 63 安装 10 4 准备工作 145 仪器的操作 206 日常维护 307 常见故障排除 30 8 仪器成套性 31 本说明书详细介绍了DWG-8002A型氨氮自动监测仪（以下简称仪器）的安装、调试、操作及注意事项，若您是初次使用，请务必仔细阅读后，再进行实际操作，以便获得良好的使用效果。警告：1第一次安装时，为防止触电，必须首先确保本仪器有良好的接地。2在仪器一切连接完成并检查无误后再通电。3在仪器通入电源后，不可打开仪器的外壳。4检查仪器或更换元件时，请切断电源。1 概 述1.1 工作原理及用途DWG8002A型氨氮自动监测仪采用氨气敏电极法测定水中氨氮，水样一般不需要经过前处理。此方法：氨气敏电极的头部有选择性透气薄膜。该选择性透气薄膜只允许氨气通过，水和离子禁止通过。当水样中加入碱溶液后，水样中无机铵盐转变为氨气逸出，透过选择性透气薄膜，由电极内部的内充液吸收，引起内充液的pH值变化。氨电极内部的pH电极能检测到内充液的pH值变化程度，经过计算处理后可得到水样中氨氮浓度。水样中氨氮浓度在0.05mg/L1000 mg/L范围与电极电位呈线性关系。 DWG8002A型氨氮自动监测仪可用于监测江河湖水、自来水厂、废水处理厂排放污水和工矿企业排放水体中的氨氮浓度。1.2 测量流程 图1-1 DWG-8002A型氨氮自动监测仪测量流程1.3 主要技术特点采用新研究的设计方案，仪器具有自动清洗、标定、测量、记录等功能。各功能参数根据不同的要求可作适当调节。触摸屏显示，中文操作界面，操作方便。具有隔离输出(420)mA DC信号，其对应氨氮浓度的输出下限和输出上限。具有两个可调上限报警。自动保存测量结果，并有断电保护功能。具有RS-232或RS-485接口。1.4 主要技术数据(1) 测量范围： 0.05mg/L0.99mg/L、1.00mg/L9.99mg/L、10.0mg/L99.9mg/L、100mg/L1000mg/L。(2) 间断测量间隔时间：1h12h。(3) 示值误差限： 10%。(4) 重复性：相对标准偏差不大于3%。(5) 稳定性：10%/4h。(6) 响应时间(T90)：5min。(7) 输出信号：隔离(420)mA DC（最大负载750）。（8）报警电压输出：220V AC，3A（阻性）；220V AC，0.5A（感性）。(9) 通讯接口： RS-232或RS-485接口。(10) 仪器正常工作条件 a) 环境温度：(040)； b) 相对湿度：不大于80%； c) 供电电源：电压(22022)V AC，频率(501)Hz； d) 周围空气中无腐蚀性的气体存在； e) 周围无影响性能的振动存在；f) 周围除地磁场外无其它影响性能的电磁场干扰。(11) 外形尺寸：6004501607mm (lbh)(12) 重量：约50kg。（不含试剂）(13) 采样要求：（510）m3/h；（0.20.4）bar。(14) 允许采样pH值：（59）。(15) 被酸化的标准溶液或样品必须用氢氧化钠溶液调节至（57）pH。2 仪器的构成2.1 仪器的外形DWG-8002A型氨氮自动监测仪由仪器主体和取样器两部分组成，其外形及尺寸见图21。图2-1 DWG-8002A型氨氮自动监测仪外形2.2 仪器主体仪器主体的外形及尺寸见图2-2。图2-2 DWG-8002A型氨氮自动监测仪仪器主体外形2.2.1 泵管系统 泵管系统的作用是输入和排出液体，包括蠕动泵、电磁阀、软管、测量池等部件，见图2-3。图2-3 DWG-8002A型氨氮自动监测仪泵管系统2.2.2 控制系统控制系统采用了触摸式液晶显示屏，所有的显示和按键都在同一块液晶上，其基本的显示界面见图2-4。根据仪器工作状态的不同，显示的内容也有所不同，详细的操作方法在后面5、仪器的操作这一章节中介绍。图2-4 DWG-8002A型氨氮自动监测仪控制系统2.2.3 电极DWG-8002A型氨氮自动监测仪采用特制的氨气敏电极。电极外形见图2-5。注意：需要时查看电极说明书。图2-5 DWG-8002A型氨氮自动监测仪用氨电极2.3 取样器取样器所允许的流量为（510）m3/h，测试水样压力为（0.20.4）bar,水压过高会使进入仪器的水样体积流量产生错误，造成测量误差增大。取样器的外形及尺寸见图2-6。图2-6 DWG-8002A型氨氮自动监测仪取样器外形图3 安装3.1 仪器的安装要求本仪器须安装在室内干燥无结冰处，且须避免阳光直射。仪器四周须有0.5米以上的空间，以便于操作和维护。仪器近旁须有带可靠接地的电源插座，地面上须有无压排水地漏或地沟。仪器在室内位置确定后，须踩下其支架底下的两脚轮的刹车，以防止仪器沿着四周滑动。3.2 取样管道用户须将被测水样用潜水排污泵或自吸泵经管道接到取样器的入口。仪器允许的被测水样流量为（510）m3/h，测试水样压力为（0.20.4）bar。为了调节水压，在管道上安装了压力表和分压阀，通过调节球阀14，从而达到控制水压的目的。本仪器附带有外径为25mm、32mm两种规格的管接头，极大地方便了用户自行安装，用户可根据自己需求在取样器的入口、回流口和排水口上安装外径为32mm的PVC硬管或内径为25mm、32mm两种规格的增强PVC软管。取样管道的标准安装见图3-1。图3-1取样管道标准安装图若用户自己备有专门的取样处理装置，只需将处理过的水样直接接到仪器的样品软管上即可。3.3 潜水排污泵3.3.1 潜水排污泵的选用本仪器不提供潜水排污泵，需用户自己配备，潜水排污泵的最大功率不得超过0.44kW, 流量为（510）m3/h，扬程视现场情况而定，配管内径为25mm或32mm。3.3.2 潜水排污泵的连接本仪器采用了GJH33的交流固态继电器控制潜水排污泵，具体步骤如下：a. 首先取下仪器主体的后门，从一排机箱密封圈中任选两个摘下，将电源线和潜水排污泵的电缆线分别从两孔中穿过，见图3-2。图3-2潜水排污泵的连接1b. 控制潜水排污泵的GJH33交流固态继电器有六个接线端，其中R、S、T为输入端，其相对应的输出端为U、V、W。当电源接通时，GJH33的红色指示灯点亮，潜水排污泵工作，反之，则相反。见图3-3。c. 如果使用的潜水排污泵是二相电源（220V）供电，则交流电源线（220V）的两根引线分别接GJH33的R、S端，T端空着，潜水排污泵的电缆线中的两根引线分别接GJH33的U、V端，W端空着，交流电源线的接地线和潜水排污泵的接地线相互并头。d. 如果使用的潜水排污泵是三相电源（380V）供电，则交流电源线（380V）的三根引线分别接GJH33的R、S、T端，潜水排污泵的电缆线中的三根引线分别接GJH33的U、V、W端，交流电源线的接地线和潜水排污泵的接地线相互并头。图3-3潜水排污泵的连接2 4 准备工作4.1 试验条件a. 仪器预热时间：接通电源，至试验开始前仪器应预热30min以上，以使各部分功能稳定。b. 电极预热时间：长时间不用的氨电极（或更换氨电极膜，加入新的参比溶液），氨电极的外套应预先仔细装上新的氨电极膜，加入新的参比溶液。但不要旋紧电极外帽，使用前氨电极整体（除导线外）应恒温到仪器的测量池的正常工作温度（一般设定为30或仪器安装点的最高环境温度），保持24h，以利电极系统稳定。电极预热也可以利用仪器上的测量池进行预热。4.2 试剂配制4.2.1 无氨水制备在100010mL蒸馏水或去离子水中加入0.1mL浓硫酸（浓度约18mol/L，密度1.84g/mL），用一个全玻璃装置进行重蒸馏。最初蒸馏出的50mL馏出液废弃不要，余下的馏出液收集在有紧密玻璃塞的玻璃瓶中，每升馏出液加入约10g强酸性离子交换树脂（氢型）。4.2.2 氨氮标准溶液母液（相当于1000mg/L氨氮）制备将氯化铵固体试剂（高纯）放入称量瓶（去盖）置于烘箱中，在105下烘2h，置干燥器冷却至室温。在分析天平上称取3.819g，置于100mL烧杯中，加入少量无氨水溶解后移至1000mL容量瓶中用无氨水稀释至刻度，充分摇匀。4.2.3 0.1mg/L 氨氮标准溶液制备:移取1mL(1000mg/L) 氨氮标准溶液母液，加无氨水9999mL，混匀。4.2.4 1mg/L 氨氮标准溶液制备：移取10mL(1000mg/L) 氨氮标准溶液母液，加无氨水9990mL，混匀。4.2.5 10mg/L 氨氮标准溶液制备:移取100mL(1000mg/L) 氨氮标准溶液母液，加无氨水9900mL，混匀。4.2.6 100mg/L 氨氮标准溶液制备：移取1000mL(1000mg/L) 氨氮标准溶液母液，加无氨水9000mL，混匀。4.2.7 掩蔽剂配制。 将1000g掩蔽剂试剂粉末倒入5L试剂桶中，加去离子水稀释至5L。4.2.8 碱化剂配制。 称取50g氢氧化钠倒入5L试剂桶中，加去离子水稀释至5L。4.2.9 清洗剂配制。 将2.53g清洗剂试剂粉末倒入5L试剂桶中，加去离子水稀释至5L。4.3 安装软管仪器在包装出厂运输时，为了保护软管，将它从管阀及蠕动泵上取下，在启动前必须将软管复位。4.3.1 将软管插入电磁阀中具体步骤如下（见图4-1）：a. 将电磁阀的阀头向内轻推到底；b. 将软管嵌入电磁阀的槽沟中，并确保软管两侧都嵌到槽沟底部；c. 继续按住阀头，将软管在管长方向前后移动至合适位置，然后松开阀头，使电磁阀复位。图4-1将软管插入电磁阀4.3.2 将软管装到蠕动泵中具体步骤如下（见图4-2）：a. 蠕动泵须用操作杆和调节钮来安装软管；b. 将操作杆逆时针方向旋转到底，打开蠕动泵，准备安装软管；c. 将软管放到蠕动泵的滚柱上，并插入卡槽内；d. 再将操作杆顺时针方向旋转到原来位置，关上蠕动泵；向内揿住调节钮不放，并同时使调节钮上下移动，使卡槽卡住软管为止，松开调节钮，软管安装完毕。注意：只有在蠕动泵闭合后，才能使用调节钮。图4-2将软管装入蠕动泵4.3.3 将软管接到容器和取样器为了防止直接插入容器中的软管上浮，本仪器的软管上附有玻璃管，用户只需先将带玻璃管的软管插到各自溶液的容器中即可,软管的另一头接到相应的接口上。可以参照图11、图23、图31及表1。表1：试剂和水样连接软管规格溶液名称软管规格连接对象测水样PE软管 2（1.5米）取样器取样口标定液1PE软管 2（1.5米）标定液1容器标定液2PE软管 2（1.5米）标定液2容器清洗剂PE软管 2（1.5米）清洗剂容器掩蔽剂PE软管 2（1.5米）掩蔽剂容器碱化剂PE软管 2（1.5米）碱化剂容器排出液PVC软管 8（1.5米）取样器排水斗4.4 安装电极4.4.1 紧帽将氨电极的膜朝下，电极杆呈45度角，缓慢旋上电极帽。4.4.2 电极插入测量池将装好氨电极（电极帽上的刻度线与加热器机箱孔上的刻度线对准）小心斜插入测量池中，插到底为止。不得损坏电极膜等。4.4.3 连接电极引线将氨电极的引线从仪器主体的仪表板上指示的孔中穿过，打开仪器主体的后门，将氨电极的引线接到控制板上的P2B，控制板所在位置可见图44， 氨电极引线与控制板的连接可见图43。EGNDGREFAGND黑色线透明线黑色线氨电极导线图4-3氨电极引线连接4.5 电气连接4.5.1 电气分布打开仪器主体的后门，可观察到各个电气具体分布情况，见图44。图4-4电气分布图4.5.2 接线端子图四块印刷线路板的具体接线端子见图45。图4-5接线端子图具体接法如下：电源板P1A、P1B接电源变压器次级，P2接电源变压器初级，P3接控制板P9，P4接220V交流电源，P6接显示板P1。P7接加热器热控制继电器。控制板P2A接温度传感器，P3接样品电磁阀和标定1电磁阀，P4接标定2电磁阀和清洗电磁阀，P5接两个蠕动泵，P6和P8接交流调压器，P7接加热器，P9接电源板P3，P11为420mA电流输出，P12接潜水泵，P13为两个报警电压输出（注意：内部为220V交流电压接交流固态继电器，常开端输出，用户不需另接220V交流电压），P14接断水检测传感器。接口板P3为隔离RS-232接口，其中“TXD”接PC机RXD端，“RXD”接PC机TXD端，“GND1”接PC机GND端。接口板P4为隔离RS-485接口，其中“A”接485设备A端，“B”接485设备B端，“GND2”接485设备GND端。接口板S1为RS-232和RS-485的选择开关（不能同时选择）。若选择RS-232通讯，则将“RS-232”指示的1号2号两个拨动开关向上拨至“ON”的位置，其余均拨下。若选择RS-485通讯，则将“RS-485”指示的3号4号两个拨动开关向上拨至“ON”的位置，其余均拨下。注：通讯协议可向生产厂家索取。5 仪器的操作5.1 基本界面本仪器使用的是触摸式液晶显示屏，所有的显示和按键都在同一块液晶上，其基本的显示界面见图5-1。根据仪器工作状态的不同，显示的内容也有所不同。图5-1图5-1中，最上面一行中有三个按键，分别是“设置”、“输出”、“高级”，这三个为菜单式按键，按了以后会出现一列菜单，然后继续操作，具体见后面的说明。右面一列有四个按键，分别是“查阅”、“标定”、“清洗”、“键盘解锁”。按“查阅”键可查阅历史数据，按“标定”键进入手动标定状态，按“清洗”键进入手动清洗状态，手指与锁符号为“键盘解锁”，当锁为打开状态时，所有按键都可操作，当锁为关闭状态时，除此键外所有按键都不能操作，按此键后再输入密码就能解锁。最下面一行显示当前日期和时间。上面两行显示电极的E0和S、加热器的温度设定值。注意，在自动标定状态，仪器不响应任何按键。5.2 设置按“设置”键后出现菜单，见图5-2。图5-2菜单内容为“测量方式”、“标准溶液”、“温度控制”、“时钟”、“锁定键盘”。出现菜单后，按其中一项后，此菜单项反显，如按“标准溶液”，见图5-3。再按此项后就进入选择或修改界面。其余菜单的操作方法与此相同，下面就不再详细说明。图5-35.2.1 测量方式 本仪器有连续测量和间断测量两种测量方式。按“连续测量”或“间断测量”，等所选的测量方式反显后，再按“确认”键就选择了新的测量方式，若按“取消”键则取消本次操作。操作界面见图5-4。图5-4注意，若按此菜单前仪器处于测量状态，且本次操作改变了测量方式，则只有在仪器经过了标定（自动或手动皆可）的过程后才实现新的测量方式。一种简单的方法是，按“标定”键（即手动标定），然后按“取消”键，就进入新的测量方式状态。5.2.2 标准溶液本仪器采用两点标定方式，本菜单输入自动标定的两种标准溶液的浓度，见图5-5。若需修改浓度值，就按数字框，则弹出数字键盘，见图5-6，按相应的数字键输入浓度值，按“确认”键后回到图5-5，按“确认”键完成浓度1的输入，进行浓度2的输入，过程同上。若按“取消”键则取消本次操作。其余菜单的操作方法与此相同，下面就不再详细说明。注意，两种标准溶液的顺序必须与实际标定时两种溶液的顺序相同。图5-5图5-65.2.3 温度控制本仪器对被测样品先用加热器进行恒温，然后再测量。由于加热器只能加热，不能冷却，所以要将加热器的温度控制值设置为略大于环境温度。建议为方便起见，一般设定为30或仪器安装点的最高环境温度。操作方法同5.2.2。5.2.4 时钟此项调节仪器的时钟，共有年、月、日、星期、时、分等可调，见图5-7。按增加和减小键调节数值，然后按“确认”键进行下一个数值的调节。按“取消”键取消本次操作。图5-75.2.5 锁定键盘 为防止仪器的参数在现场被无关人员胡乱调节，本仪器具有锁定键盘的功能。当两次按下“锁定键盘”键后，键盘被锁定，手指与锁符号按键中的锁形状为关闭形状，除此键外所有按键都不能操作。5.3 输出按“输出”键后出现菜单，见图5-8。图5-8 菜单内容为“电流输出”、“报警设定”、“仪器地址”。5.3.1 电流输出此项调节仪器（420）mA电流输出对应的上、下限范围，输出下限表示4mA对应的浓度，输出上限表示20mA对应的浓度。操作方法同5.2.2。5.3.2 报警设定此项调节仪器的两个报警上限值，当测量值大于设定的值时，仪器会显示“报警1”或“报警2”，同时其对应的报警固态继电器导通。操作方法同5.2.2。5.3.3 仪器地址此项调节仪器在数字通讯时的编号，从1247可调。操作方法同5.2.2。5.4 高级按“高级”键后先需输入密码，见图5-9，输入“111111”，按“确认”键后出现菜单，见图5-10。图5-9图5-10 菜单内容为“A/D校准”、“温度校准”、“参数调整”。其中“A/D校准”和“温度校准”项需专用设备才能调节，请慎重操作。5.4.1 A/D校准此项校准仪器中的电极测量A/D转换器。将电位差计代替氨氮电极接入仪器中，调节电位差计为-400mV，等显示稳定后按“确认”键完成校准。按“取消”键取消本此操作。5.4.2 温度校准此项校准仪器中的温度测量值。将0.01级直流电阻箱代替温度电极接入仪器，调节电阻箱为100.00，等显示稳定后按“确认”键完成第一点校准，然后调节电阻箱为138.50，等显示稳定后按“确认”键完成第二点校准，温度校准完成。按“取消”键取消本此操作。5.4.3 参数调整此项调整仪器自动清洗、自动标定、测量、记录数据、待机等各个阶段的时间，具体各项见下表。操作方法同5.2.4。状态说明时间可调范围最小可调时间单位一般设定（30）T1起始清洗时段130分1分15T2起始恒温时段1090分10分10T3标定(1)时段1030分1分20T4标定(2)时段1030分1分20T5样品测量时段1030分1分20T6（连续测量）再标定间隔13天1天1T7（连续测量）再清洗间隔310天1天7T8（间断测量）后清洗电极时段215分1分15T9（间断测量）清洗后待机时段112时1时6T10（间断测量）再标定间隔19天1天3T11（连续测量）再清洗间隔310天1天7T12（连续测量）数据记录间隔20240分10分60注：按111111进入Tx修改，完成后，需按标定、取消键后执行新程序。5.5 查阅按此键可查阅历史数据，见图5-11。图5-11历史数据表有五行三列，每行为一条记录，第一列为储存日期，第二列为测量数据（测量状态时为浓度测量值，标定状态时为电极电位值，清洗时无数据），第三列为温度或状态指示（记录温度表示当时为测量状态）。按下其中一行后，此行反显，若再按“删除”键则删除此条记录。按在空白处则恢复正常显示，按“删除”键无效。按“上页”或“下页”键可查阅数据储存器中的其它历史数据。若已到达数据储存器的起始位置，则按“上页”键无效。按“退出”键退出查阅，回到查阅前的状态。5.6 标定按此键进入手动标定状态，首先输入标准溶液1的浓度，见图5-12，然后输入标准溶液2的浓度，见图5-13。按“确认”键后开始标准溶液1的标定，见图5-14，仪器显示电极电位值和温度值。等显示值稳定后按“确认”键完成标准溶液1的标定，开始标准溶液2的标定，见图5-15，等显示值稳定后按“确认”键完成标准溶液2的标定，手动标定过程完成，屏幕上显示新的E0和S，仪器进入测量状态。若按“取消”键则取消标定，进入测量状态。图5-12图5-13图5-14图5-155.7 清洗 按此键进入手动清洗状态，见图5-16。按“取消”键结束清洗，进入自动标定状态。图5-165.8 开键盘锁按手指与锁符号键，输入解锁密码后，就打开了键盘锁，各键盘可以操作，见图5-17。解锁密码为“111111”。图5-175.9 自动清洗仪器开机后就开始自动清洗，见图5-18。设定的自动清洗时间到了以后，清洗停止，开始恒温加热。图5-185.10 恒温加热自动清洗结束后就开始恒温加热，见图5-19。设定的加热时间到了以后，开始自动标定。事实上仪器的自动恒温加热贯穿了整个清洗、标定、测量、待机等过程，单独增加这个过程是为了防止刚开机时电极测量部分因升温慢而未到设定温度。图5-195.11 自动标定 恒温加热结束后就开始自动标定。先进行标准溶液1的标定，见图5-20，标准溶液1的浓度由5.2.2设置。设定的标定时间到了以后，进行标准溶液2的标定，见图5-21，标准溶液2的浓度由5.2.2设置。设定的标定时间到了以后，自动标定完成，屏幕上显示新的E0和S，仪器进入测量状态。注意，在自动标定期间，仪器不响应任何按键。图5-20图5-215.12 测量标定结束后就开始测量，见图5-22。屏幕上显示当前电极电位值E、恒温装置温度和氨氮浓度。若大于报警设定值（见5.3.2）则显示报警1或报警2。若选择的是间断测量，则一次测量结束后，屏幕显示“等待下次测量”，各泵和阀停止动作，直至下次测量开始。图5-226 日常维护6.1 运行过程中, 周期性补充标定液1、标定液2、碱化剂、掩蔽剂、清洗剂。6.2 运行过程中, 周期性对蠕动泵、蠕动泵管；电磁阀、电磁阀管道；连接管路；连接接头；电极膜、电极内溶液等进行检查。7 仪器常见故障故障表现故障原因故障解决方法（斜率正常）测量值偏大敏感膜有微渗漏更换膜及内溶液后重新标定测量。室温高出加热器恒定温度调高加热器恒定温度重新标定测量。掩蔽剂用完补充掩蔽剂（斜率正常）测量值偏小测量池中有气泡运行中先提起后快放下电极，赶走测量池中有气泡。敏感膜堵塞清洗管道、测量池、敏感膜上的污垢。管道有旁漏查出旁漏，消除旁漏。样品酸性太强预先调节样品至中性或提高碱化剂浓度（斜率正常）测量值偏离极大敏感膜大渗漏更换膜及内溶液后重新标定测量。碱化剂用完补充碱化剂碱化剂泵管老化更换碱化剂泵管（斜率不正常）标定液1用完补充溶液标定液2用完掩蔽剂用完碱化剂用完清洗剂用完蠕动泵1泵管老化更换泵管蠕动泵2泵管老化蠕动泵3泵管老化敏感膜渗漏更换膜及内溶液管道有旁漏查出旁漏，消除旁漏。测量池中有气泡运行中先提起后快放下电极，赶走测量池中有气泡。8 电极的维护 若标定电位连续偏离较大，则可能是电极膜渗漏或内溶液已消耗，应更换电极膜和内溶液，按以下步骤操作：先将帽子与外壳旋开，倒出内溶液，再旋开紧帽，弃去电极膜和O型垫圈。将外壳、紧帽清洗干净。取专用氨电极膜（此膜为多层叠合结构的复合膜，不得有拆分、交叉、换向等其它破坏行为。）小心放入电极紧帽内，使膜平整贴靠电极紧帽底部。将O型垫圈装到氨电极外套槽口上。将电极外套小心旋入紧帽中，旋紧，使紧帽上刻线与外壳刻线对准。专用氨电极膜应平整紧靠电极紧帽底部。（检查膜，应均匀、平整，不得有折皱。）向装好膜的电极外套内加入8ml氨电极参比溶液。将内电极插入电极外套中，旋合电极帽子与电极外套（不要旋紧）。将氨电极（外套2/3，紧帽全部）浸入恒温水浴中进行恒温（恒温水浴温度应等同仪器测量池中的温度，也可将氨电极插入仪器测量池中进行恒温）。放置24h。速将帽子与外壳旋紧使外帽上刻线与外壳刻线对准，放入测量池继续保持恒温，然后就可以进行标定和测量。9 仪器的成套性 DWG8002A 型氨氮自动监测仪 1 台氨电极(配套) 1 支附件 1 套