维修指南2

QGS-08B红外线气体分析器维修指南一、仪器概述QGS-08B红外线气体分析器是我公司从德国麦哈克（Maihak）公司引进的，具有国际先进水平的仪器。

本仪器具有体积小、操作简单、维修方便、故障率低等优点，加之其先进的电子线路，使仪器更具有高性能的技术指标。

由于分析器设计成卧式结构，可以容纳较长气室，除可用作气体浓度低的微量分析，如：0-30ppmCO、0-20ppmCO2、0-100ppmCH4，更可用于常量气体分析，因此，应用领域很广。

不仅适用于大气监测、废气控制和化工、化肥、水泥、石油工业等领域，而且也适用于实验室分析。

QGS-08B红外线气体分析器除具有精度高、稳定性好、选择性高等优点外，还具有以下两方面优点：1.电气板集成度高，技术先进。

分析仪所采用的印刷电路板长200mm，高110mm，用TL084通用四运放，作为放大器件。

在一块印刷板上，有稳压电源、恒温温度控制、信号放大解调、信号线性化、极限报警等功能。

2.结构紧凑，体积小，整体防震。

整台仪器设计为19"标准机箱，最大外形尺寸为483×132.5×334（mm），仪器内部设计成前后两部分。

前半部分主要是电器，后半部分主要是带有防震功能和恒温控制的光学部分，使二者既有相互的独立性又能很好地得到统一，仪器结构布局便于维修，例如：改量程或测量组份，只要更换检测室(或气室)即可。

二、QGS-08B红外线气体分析器基本原理QGS-08B红外线气体分析器属于不分光式红外线分析器，其工作原理是根据某些气体对特定波长的红外辐射有选择吸收，且吸收程度和被测气体浓度有关。

QGS-08B红外线气体分析器的光学分析单元主要由光源部件、气室部件、检测室部件及光学滤光片组成，它的特点是采用了单光源、隔半气室和串联型检测室等先进技术，从而使之具有体积小、选择性好、稳定性高的优点，其工作原理如图一所示。

检测室有一薄膜微音器，用钛膜作动极，相当于一个平板电容器。

检测器前后吸收室均充以待测气体，前吸收室由于设计尺寸较薄，主要吸收谱带中心能量，后吸收室设计尺寸较长，主要吸收余下的谱带两侧边能量（如图二所示）。

检测室的设计使前后吸收室的能量相等，从而使两气室内气体受辐射产生相等的压力脉冲。

由光源发射出一束平行的红外光射向气室方向，气室的参比边充有高纯氮气（与外界密封）。

当气室的分析边没有被测组份气体时，即通氮气时，气室参比边和分析边通过的红外辐射没有被吸收，到达检测室的能量相等，检测室保持原有的平衡状态，薄膜微音器电容量没有变化，此时仪器指示应为零。

当分析仪器通入含有被测组份浓度的气体时，气室参比边通过的红外辐射不变，气室的分析边由于通入了含有被测组份浓度的气体，使谱带中心能量在分析边首先被吸收掉一部分（如图三所示），削减了到达检测室的红外辐射，导致检测室前吸收室的压力脉冲减弱，因此压力平衡被破坏，所产生的压力脉冲通过毛细管作用在薄膜微音器的钛膜上，被转化为电容的变化。

通过放大器把这些变化转换成与气体浓度成比例的直流测定值。

同步电机灯丝光电耦合器光源反射体调制切光片气室参比边气室分析边压力补偿毛细管薄膜微音器前吸收室检测器指示仪表后吸收室放大器图一吸收率吸收率气室分析边吸收的能量A% 谱带中心能量A% 谱带中心能量边带能量边带能量边带能量边带能量λ0λ0图二图三三、仪器的启动和调整1.仪器说明：本仪器在出厂前已作过校正和温度补偿，泵的功能和量程的极限值在厂内根据要求已作了调节，但用户可以按照使用要求自行调节，根据被测气体的压力情况确定泵的开闭。

2.开箱检验：检查仪器外观有无损坏，按备件清单查验仪器备件，仔细核对仪器的测量成份及测量范围是否与订货相同，在连接电源前要察看仪器标牌上的电压和频率，并把它们同需要的实际供电核对。

3.仪器的启动仪器在启动前，要仔细阅读安装使用说明书并按下列程序进行操作：(1)新仪器在接通电源前，首先应按说明书检查外部电源供电情况是否安全，再打开仪器的上盖板，检查仪器各部件是否完整无损，拆除某些部件的加固措施，恢复到工作状态（如安全过滤器），并应仔细检查各接插件，使各接插件接触良好、牢靠。

同时，要检查仪器的气路是否接牢，防止接头松动漏气。

检查完仪器内部后，要将仪器上盖装好。

(2)将仪器信号插头插在仪器后面板上，如果要接记录仪，可将记录仪串接在信号插头的信号线上。

若不接记录仪，一定要将信号线短接，以使输出回路沟通，并接好电源线。

(3)按下仪器前面板的电源开关，仪器前面板上加热灯亮（用于显示仪器部件的温度）。

大约30分钟左右，此灯开始进入闪烁状态，说明分析部件已进入47℃的恒温状态。

(4)仪器正常预热6小时后（预热时间越长仪器越稳定，预热时间最少不得低于2小时），向仪器后面板上的气体入口通入零点气(一般用高纯氮气)，流量为0.5L/min，压力不得超过200毫巴，调节仪器前面板上的零点电位器，使仪器指示为起始值(一般为零)，如果仪器量程大于2%时，也可使用新鲜空气检查仪器的零点。

(5)向仪器通入已知浓度的标准气（一般为量程的80%~100%），待仪器指示稳定后，调节前面板上的终点电位器（灵敏度细调），使仪器指示值与已知标准气浓度一致。

(6)重复(4)(5)两条（一般两次即可），直至不再调整前面板上的电位器，仪器的指示值与所通气体的浓度一致。

(7)如果灵敏度变化较大的话，或者前面板灵敏度电位器已不可调时，可打开仪器上盖板，提高相应灵敏度粗调（K1）一挡，可提高灵敏度。

灵敏度粗调开关（或短接器）第九挡为仪器最高挡。

(8)如果仪器对零点气体和标准气体无指示时或无灵敏度时，应检查以下几点：a.电路板“EL.0”和“RS”开关应拨向（或短接）上方；b.电路板上“0.6V”测试点的电压对“0V”是否为0.6V，必要时调节分析部件左端高频部件上的可变电容，此点可调电压为－2V～＋2V直流电压，如果不可调时可与制造厂联系；c.测量值的输出信号是否接通；d.仪器各接插件接触是否牢靠。

(9)仪器的恒温是通过一个120W的加热板进行加热控制的，仪器启动完毕正常工作时，面板上的加热灯一直处于闪烁状态。

本仪器基于安全，电路中设有过温保护措施，当由于温控系统失灵而超过恒温47℃，并达到70℃时，双金属开关断路，加热丝断电停止加热，前面板加热指示灯由正常的闪烁状态变为时亮、时不亮，此时，用户应立即停机检修并与厂家联系解决。

(10)电路板上的所有电位器在仪器出厂时已根据用户要求调好，用户不需调整，若在使用过程中某项需要调整时，一定要在具备测试条件下，并参照仪器说明书第6章的有关说明进行调节，否则不要调试，以免造成调试紊乱，使仪器不能正常工作或烧坏仪器。

四、维修和调试QGS-08B红外线气体分析器属于光学仪器，因此，其故障主要分成光学部分和电气故障两部分，仪器的光学部分主要由光源、气室和检测室组成。

光源：仪器的光源主要由光源灯丝、切光马达以及光电耦合器等组成。

这些器件在出厂前都经过长时间的老化，一般不易出现故障，如果出了故障，一般用户也无法解决，最好返厂检修或更换器件，如果判定光电耦合器出现故障，用户可到厂家购买备件（型号GK2201.）自行更换。

在长期使用中，上部部件马达的噪音会增大，仪器会出现不稳定，在这种情况下，不要往马达轴或轴承上注油，因为油会释放气体或蒸发污染反射体，从而影响仪器的灵敏度，使仪器发生漂移，请更换马达。

2.气室：仪器的气室是被测气体直接通过的部件，充分保护好气室内部不被腐蚀及其光洁度，对正确使用仪器至关重要。

因此，建议用户在使用仪器时，一定要对被测气体进行预处理（推荐选用我公司生产的盘式预处理装置），以保证仪器的测量精度和使用寿命。

被分析的气体在进入仪器前，一般应满足下列条件：含水量<0.5mg/m3；气体硫化氢、二氧化硫等腐蚀性气体的含量<0.01g/m3；气体温度<40℃；气体压力<200mbar；气体流量控制在0.5L/min。

对于已经污染的气室，可试用温水及一些弱碱、弱酸的清洗液灌入气室进行摇晃，清洗后，要用清水反复冲洗，最后用纯净的氮气吹干，对于腐蚀污染较严重的气室只能返厂修理或更换新气室。

3.检测室：仪器的检测室加工非常复杂，对于制造工艺和装配测试条件要求很高，一般在非制造厂无法进行修理。

因此，对于用户应在使用时，多注意以下几个方面提高检测室的使用寿命。

(1)检测室的核心部分称之为薄膜微音器，在其内部有一层非常薄的金属钛膜，因此，在搬运仪器时，一定要轻拿轻放，防止剧烈振动，以免造成检测室贴膜。

在使用仪器时，应将仪器放在振动小的地方，或在仪器的下方垫上一些消振材料，这些措施对使用好仪器很有必要。

(2)检测室的内部都充有特定的气体，如果这些气体泄漏，检测室将没有灵敏度或灵敏度很低，因此，我们在使用仪器时，不要频繁开关仪器，使检测室被恒温，又被降温，这将促使检测室内部气体泄漏，因此，在一般情况下，应一直开着仪器，使其处于恒温状态。

除上述以外，要很好的使用红外线气体分析仪，还要通过实践学会光路的调节。

因为，有很多情况并不是因为某个部件损害而使仪器无法使用，而是因为某个部件有些问题使仪器的整个光路处于不平衡的状态，影响了我们正常使用，这在我们的工作中要特别注意。

4.残余信号的调节：为了保障仪器正常运行，正确的掌握维修调试方法至关重要。

当仪器通入氮气指示于2mA时，正常情况下，残余信号应不大于0.5V。

残余信号在出厂时已经调好，一般情况下用户无须重调，但是在更换检测室、气室、光源、滤光片以及光学系统发生失调情况时，就要对残余信号重调，整机的所有调整工作均需在分析仪预热稳定后进行，步骤如下：(1)向分析器通入高纯氮气。

(2)将电路板“EL.0”开关拨向（或短接）“电气”（下方），仪器前面板上“量程”开关拨向“I”，用“I”挡的零点电位器将指示调到2mA（如果是4-20mA输出，就是4mA）。

(3)将电路板“EL.0”开关拨向“测量”（上方）。

(4)顺时针方向转动检测室上调节螺钉一直到头（先拧松锁紧螺母），然后在往回转动8圈，使检测室的零点挡板的凸块中心对准气室的隔板。

见左图（此图为检测室内部的示意图，用户决不可拆开看）。

检测室挡板(5)取下光源部件的黑罩子，拧松光源反射体的两个固定螺钉，转动反射体，在仪器指示保持2Ma（或4mA）时，使残余信号达到最小值。

(6)如果此时残余信号的最小值仍高于0.5V时，可顺时针或逆时针转动气室和光源，使残余信号降至0.5V以下。

如果还不行可顺时针或者逆时针旋动检测室上的调节螺杆半圈或一圈（最多不能超过3圈），再转动反射体。

重复上述调节直到机械零点重合于2mA或4mA时，残余信号达到最小值0.5V以下为止。

(7)此时还有一个小窍门，如果在使用现场发现红外线分析仪指示漂移很大，拆下气室看已经污染，无论怎样调整残余信号都很大，调不下来怎么办？凭着多年维修调试经验摸索出一个即经济又实惠的解决办法：取一小块医用胶布呈长方形，视气室污染程度而定胶布大小，将胶布贴在气室的参比边上，如下图。