LGA系列激光在线气体分析系统
1部件结构
在位式激光气体分析系统是检测气体成分的精密测量系统，主要由发射单元、接收单元、连接单元、吹扫单元和中央分析仪器、电气控制箱等构成，系统整体结构示意图见图1。由发射单元发出的激光束穿过被测烟道（或管道），被安装在相对方向上的接收单元中的探测器接收，获得的测量信号通过缆线传输到中央分析仪器。中央分析仪器对测量信号进行分析，得到被测气体浓度。
系统提供多种输入输出通道：2路4-20mA浓度信号输出；3路继电器报警输出(错误、警告、浓度)；2路4-20mA压力、温度补偿信号输入；路用于实现与PC机通讯的RS232/GPRS端口，用户可以根据具体情况选择使用。
图1 壁挂在位式激光气体分析系统结构示意图
2测量原理
1） “单线光谱”技术——不受背景气体交叉干扰的影响；
2） 激光频率扫描技术——自动修正粉尘和视窗污染对测量浓度的影响；
3） 谱线展宽自动修正技术——消除气体环境参数（温度和压力等）变化的影响。
3开机步骤
LGA-2000P吹扫箱调节界面示意图：图2
u开机步骤：
1) 卸开进吹扫箱的气源总管，打开总管球阀，进行气源管道吹扫。
2) 关紧吹扫箱内吹扫气体调节阀1、2和正压气体调节阀。
3) 连接进吹扫箱的气源总管，调节减压阀。使吹扫气体减压阀压力为0.3MPa，正压气体减压阀压力为0.1MPa。
4) 打开吹扫调节阀1、2，并把调节针阀1、2旋开大概半。观察转子流量计示数，判断并检查吹扫气路是否漏气。
5) 打开焊接法兰根部球阀，调整吹扫气体调节阀1、2转子流量计示数均为1.5-3m3/h，具体流量根据现场工程师确定的参数表。
6) 为系统送上电后，慢慢旋转正压气体调节阀，使正压数值变大，观察变送器表头指针示数，使压差显示为25%-30%左右，压力稳定在550Pa（即27.5%）左右。
7) 该压力持续稳定5分钟之后，中央分析仪得电，启动。
注：在仪器送电、断电前把正压气体调节阀往气压小的方向旋转，使差压显示为0，但不能把正压气体调节阀旋的太紧，以免破坏调节阀的气密性。
4仪表操作
（2） LGA-2000系列半导体激光气体分析仪的薄膜键盘共有16个按键,各个按键的功能如下：
l “SET”键为功能键。主要用于进入下级子菜单或者输入数据后的确认键。
l “<”,“>”为方向键。主要用于移动当前的光标位置。
l “ESC”键为功能键。主要用于退出子菜单返回到上级菜单或者输入数据后的取消键。
l “0~9”为数字键。主要用于输入数字。
l “.”键为小数点。主要用于输入小数点。
l “BKSP”为退格键。主要用于删除前个输入的数字。
（3） 密码设置，用户可以根据自己不同的权限修改各级密码（出厂时系统的管理密码为2222，系统密码为1111，标定密码为3333）。
（4） 参数设置，用户可以进入菜单根据实际情况设置系统的各个参数（如：气体温度、气体压力、单位选择等）。
（5） 标定设置，进行标定时，进入主菜单/标定仪器/标定的目录下，对光程、温度、压力、浓度进行标定。
5参数含义
l 测量光程（Path length）：被测气体光程长度。
l 气体温度（Gas temp）：被测气体的温度。
l 气体压力（Gas pressure）：被测气体的压力。
l 平均次数（Average times）：测量时用于数字滤波的平均次数。
l 4mA对应浓度输出（Concentration—4mA）：对应4mA电流输出的浓度值。
l 20mA对应浓度输出（Concentration—20mA）：对应20mA电流输出的浓度值。
l 测量方式（Meas.mode）：根据测量气体是否扣除水蒸汽所选择测量方式。
l 吹扫光程（PurgeLen）：吹扫气体所能影响到的光程长度。
l 吹扫温度（PurgeT）：吹扫气体的温度。
l 吹扫浓度（PurgeCon）：吹扫气体中含被测气体成分的浓度。
l 吹扫压力（PurgeP）：吹扫气体的压力。
标定参数画面中各个信息意义：
l 测量光程（Calib. path length）：标定的光程长度。
l 气体温度（Calib. temp）：标定气体的温度。
l 气体压力（Calib. pressure）：标定气体的压力。
l 平均次数（Average times）：测量时用于数字滤波的平均次数。
6仪器标定
标定流程图
标定过程
1) 关闭仪器电源和根部球阀。检查系统气密性后再关闭吹扫流量控制针阀。松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射、接收单元并装到标定装置上，旋紧锁箍。
2) 按标定及现场管线连接示意图中的标定管线连接示意图接好各种管线。
3) 打开仪器电源。在仪器标定前，预热仪器至少二十分钟。
4) 在“主选”菜单下“标定仪器”菜单中设定标定光程、标定气体浓度、温度和压力。
5) 把标气（零点/量程）通入标定装置，等待5分钟，保证气体完全置换，流量稳定后。
6) 执行相应的标定操作（先标零点后标量程）。
7) 标定完后关掉标气、仪器电源，卸下发射、接收单元，重新安装到现场仪器法兰上。拧紧锁箍上的紧定螺钉。按标定及现场管线连接示意图中的现场管线连接示意图接好管线。
8) 打开吹扫气源，检查系统气密性后再打开根部球阀和仪器电源。
9) 在“主选”菜单下“系统参数”菜单中设定测量光程、环境温度和压力参数。
标定及现场管道连接示意图
注：标定系统管道连接示意图与现场管道连接示意图中的管道接口1、2、3、4对应。
标定注意事项：
n 如仪器输出是联锁控制的，在标定前应先断开联锁，标定完成后再接回联锁。
n 在标定前为了防止误操作，可以使用标定菜单中的备份功能；若在标定过程中出现意外情况可以使用标定菜单中的恢复功能；
n 在仪器面板液晶显示屏上有错误或警告报警信息出现时，不能实施标定工作。
n 标准气体容器到标定管进气口之间应使用尽量短的连接管线。
n 标定时人要站在上风处，尾气排放在通风，偏僻的地方。
7故障处理
透过率故障处理
透过率是直接反映仪器是否正常工作的直接参数
(1) 检查有无异常工况
工况的异常将会导致透过率降低，如管道内气体未经原定处理系统净化（初冷器、除尘器等）；进入其他非常组份（水气、粉尘）标。可通过工艺协调调查清楚。
(2) 检查和调整吹扫气体流量及压力：
首先对吹扫箱内部和外部管线进行检漏，保证管线连接的气密性。然后调节吹扫流量控制针阀增加吹扫流量。调节流量后仍无法达到预设流量，应检查减压阀压力是否符合要求，不符合则应清理或更换过滤器滤心。
如经上述维护透过率仍较低，应检查和清洁光学视窗。
(3) 检查和清洁光学视窗
1、依次关掉仪器电源和根部球阀。观察流量计示数变化，如示数很快下降到零，说明根部阀门的气密性完好。然后关闭吹扫流量控制针阀。
2、松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射和接收单元，取下玻环，清洁玻环上的光学视窗。
3、重新装回玻环和发射、接收单元，旋紧锁箍；打开吹扫气源，观察流量计示数。如示数变大后很快又恢复到零，说明系统气密性完好。
4、上紧发射、接收单元锁箍上的紧定螺钉。
5、打开根部球阀，调节吹扫流量至设定值。
6、打开仪器电源。
注意：松开锁箍前应注意根据第1条判断根部阀门的气密性是否完好。
(4) 装上标定管通入标气试验
正常情况下仪器安装在标定管上时，仪器的透过率大于90%，可以据此来判断仪器本身是否存在问题。
1、依次关掉仪器电源和根部球阀。观察流量计示数变化，如示数很快下降到零，说明根部阀门的气密性完好。然后关闭吹扫流量控制针阀。
2、松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射和接收单元，安装在标定管两端连接好管路。
3、全程通入吹扫氮气，观察透过率情况。
(5) 检查清理吹扫内棒
在吹扫气体停止吹扫时，过程气体进入吹扫内棒，形成死气，且球阀部位的气体温度降低，其中的些灰尘、杂质易沉积在吹扫内棒中，阻挡激光通路。
1、 依次关掉仪器电源和根部球阀。观察流量计示数变化，如示数很快下降到零，说明根部阀门的气密性完好。然后关闭吹扫流量控制针阀。
2、 把除污工装的连接秆安装上钢丝刷，并在秆上涂抹润滑密封硅油，套上密封环。
3、 松开锁箍上的紧定螺钉，拆下发射和接收单元，取下玻环，将除污工装的密封环安装到仪器法兰上，用锁箍上的紧定。
4、 抽动连接秆，即可清洁吹扫内棒的内壁。
(6) 优化系统测量光路：
1、松开发射单元仪器法兰上的紧定螺钉；
2、紧仪器法兰上部的螺栓1/6圈，观察透过率，如透过率变大，则继续缓慢上紧该螺栓，直到透过率达到个大值；反之紧下部螺栓；
4、紧仪器法兰左边的螺栓1/6圈，观察透过率，如透过率变大，则继续缓慢上紧该螺栓，直到透过率达到个大值；反之紧右边螺栓；
5、对称上紧仪器法兰面上的4颗紧定螺钉。
测量值异常故障处理
（1）检查有无异常工况
工况的异常将会导致透过率降低，如管道内气体未经原定处理系统净化（初冷器、除尘器等）；进入其他非常组份（水气、粉尘）标。可通过工艺协调调查清楚
（2）检查和调整吹扫气体流量及压力：
首先对吹扫箱内部和外部管线进行检漏，保证管线连接的气密性。然后调节吹扫流量控制针阀增加吹扫流量。调节流量后仍无法达到预设流量，应检查减压阀压力是否符合要求，不符合则应清理或更换过滤器滤心。
（3）将吹扫气体通入标定管检查吹扫气体纯度
将吹扫气体同入标定管，测量吹扫气体的纯度，观察气体纯度是否合格。
（4）检验和标定零点
（5）检验和标点量程
8报警信息
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LCD显示的报警码
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可能的故障原因
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继电器状态
a．警告报警继电器
b．错误报警继电器
c.浓度报警
O. 继电器断开
－. 继电器闭合
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4-20mA输出
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相应的解决措施
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02
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LGA-2000内部出现系统故障；
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a.O b.O c.－
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2mA
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请记下报警码；若断电小时后，重启仪器，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；
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03
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11
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13
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15
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17
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18
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57
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58
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05/06
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LGA-2000中央分析仪器温度过/过低；
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a.O b.O c.－
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2mA
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请关闭仪器；仔细检查中央分析仪器内外的环境温度是否异常；在确认已无异常后重启仪器，若依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；
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08/09
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激光器的温度过/过低；
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a.O b.O c.－
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2mA
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请关闭仪器；若断电小时重启仪器后，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；
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20
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在开机自检的过程中，出现过的背景辐射；
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a. O b.O c.－
|
2mA
|
请关闭仪器；若断电小时重启仪器后，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；
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31/32
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测量气体压力出LGA-2000工作允许范围；
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a.O b.－ c.X
X表示根据浓度值来确定
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4-20mA，具体数值由计算值决定
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在此情况下，浓度计算采用对应的仪器允许压力范围上下限；请检测测量环境中的被测气体压力情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）
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33
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测量气体压力的传感器没有正确连接
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a.O b.－ c.X
X表示根据浓度值来确定
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4-20mA，具体数值由计算值决定
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在此情况下，仪器采用典型压力值计算浓度；请检测压力传感器的连线及工作情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度可能存在较大误差）
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35/36
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测量气体温度出LGA-2000工作允许范围；
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a.O b.－ c.X
X表示根据浓度值来确定
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4-20mA，具体数值由计算值决定
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在此情况下，浓度计算采用对应的仪器允许温度范围上下限；请检查测量环境中被测气体的温度情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）
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37
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测量气体温度传感器没有正确连接；
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a.O b.－ c.X
X表示根据浓度值来确定
|
4-20mA，具体数值由计算值决定
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在此情况下，仪器采用典型温度值计算浓度；请检测温度传感器的连线及工作情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）
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41/42
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表示当前气体浓度，出用户设定的报警浓度范围；
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a.－ b.－c. O
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4-20mA，具体数值由计算值决定
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43
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LGA-2000的EEPROM出现故障；
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a.O b.O c.－
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2mA
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请关闭仪器，与本公司的技术支持联系；
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45
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在测量过程中，出现激光器功率过大或背景光太强；
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a. Ob.－ c. X
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4-20mA，具体数值由计算值决定
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请重启仪器，若持续出现该报警而被测管道内没有强光，请与本公司的技术支持联系；
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48
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在测量过程中出现持续分钟测量气体浓度大于LGA-2000的测量范围上限；
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a.O b.－ c. X
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4-20mA保持上次值不变
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若持续出现该报警而被测气体中无浓度异常的被测气体，请与本公司的技术支持联系；
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59/60
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由于光学窗口被污染等原因，导致透过率过低；测量环境中粉尘出正常测量范围；
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a.O b.－ c.X
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4-20mA
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请关闭仪器。按照运维手册上6.1章节中透过率故障处理说明进行处理；若在处理之后，依然存在该报警，请与本公司的技术支持联系。
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99
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LGA-2000内部通讯故障报警（此时液晶屏上显示状态可能与仪器实际工作状态不符）
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a.－ b.－ c.－
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4-20mA，具体数值由计算值决定
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请关闭仪器；若断电小时后，重启仪器，依然出现该报警，请与本公司的技术支持联系；
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