D-R216浊度仪说明书(电除尘)

烟尘浊度仪

德国   DURAG 工业电子有限公司制造

                      上海旭能电子科技有限公司

      应用范围                                         1

      基本特点                                         1

      工作原理                                         2

      光学系统                    图1                  2

      方块原理图                  图2                  3

      测量范围                                         4

      测量值的自动记录                                 4

      测点位置选择                                     4

      装配                                             5

      安装接管与调整法兰          图3                  6

      固定孔尺寸                  图3                  6

      装配                        图4                  7

      净化空气风机                图5                  8

      安装                                             10

      接线图                      图6                  11

      反射器选择                                       12

      光学调整                    图7-9                14

      电气调整                                         15

      --零点调整                                       15

      --仪器量程检查                                   15

      --调整极限值                                     15

      --关断设定                  图10                 15

      --自动关断装置                                   16

      --报警开关                                       16

      --调整零点反射器            图11                 16

      按TA-Luft确定极限值                              17

      测量量程刻度                图12                 18

      不透明度--衰减系数曲线      图13                 19

      极限值表                    图14                 20

      维修                                             21

      --清洗玻璃园盖板                                 21

      --检查和清洗空气过滤器                           21

      --灯泡更换                                       21

      --零点检查                                       21

      附件                                             22

      技术参数                                         23

      试运行详情记录                                   24

应用范围                   

    典型应用是监视工业厂房、临时工房、医院、学校等的锅炉设备、垃圾和废物焚烧装置、除尘及过滤设备、以及化学工业中的工艺过程控制。

    DURAG D-R216烟尘浊度仪适合于监测气体和载尘的排放(按1974.4.8发布的“空气污染法规” TA-Luft2、8、4、2和3、2、1、1节规定，此仪器已为1978.9.18联邦内务部(BMI)通报U118-556 134/4证明。

基本特点

    ·本仪器利用自对准原理配置的两束交替顺序进行工作。光束通过测量行程两次，然后测量和估算由测量行程中含尘量引起的光衰减量。

    ·用一电磁转屏实现测量与基准光速之间的变换。基准检查每隔秒进行一次，持续时间2秒，以使电气元器件的任何变化在检查值设定中得到补偿。

    ·光电器件交替接收测量光束和基准光束的光线。但因对两光束仅装一个放大器，从而使灯泡性能、光电器件特性、温度影响以及放大器长时间飘移的任何变化得到补偿。

·发射器发出的光以25Hz调制，因而本仪器不受白天光照等的影响。

    ·数字运行：D-R216R 的主要元件为一微处理器。

    ·标准型为秒积分用一开关可将8秒积分扩展到秒积分，从而使指示值达到较宽的积分。

    ·具有按标准特性进行预报警的自动关断装置，它的极限设定值可在整个测量范围内进行调整。

    ·在反射器端面所形成的均匀光点，其面积比反射器表面积大得多。因此，使调整和校准得到简化，同时避免了测量误差。

    ·净化空气室通过从净化空气风机设备送入空气，可使玻璃园盖片保持清洁。

    ·利用适当的滤光镜和光电器件，本仪器具有与人眼大致相同的灵敏度。

    ·加热玻璃园盖片防止冷凝。

工作原理

图1为本仪器的光学系统和光束路径。

光学系统

    由光源发出的光被分成两束：测量光束和基准光束。基准光束通过测量头中的一段比较行程被引导到光电器件。测量光束被引导通过烟道中的测量行程，然后被反射返回通过此段行程，最后与基准光束一样落到同一个光接收器上。

    利用转屏，测量和基准光束可交替侧射到同一个光接收器上。此屏以62秒和2秒顺序工作，即光接收器从测量光束接收光62秒，紧跟着再从基准光束接收光2秒。测量基准光束强度，并将其转换成数字值加到以前所存储的基准值上。将这两个值的和除以2存作新的基准值。

    测量光束强度每隔0.5秒确定一次,即每分钟确定120次,然后将其转换成数字值除以基准值,最后将所得商经一电流放大级在仪器输出上形成一可指示的模拟值。

    烟气含尘量越浓，测量光束衰减就越厉害，此衰减量是由光散射和吸收造成的。

    光衰减程度由传输系数确定，由此，发射光对接收光的比值可按百分值给定。

传输系数 T(%)=I0×100

    与传输系数相对的函数是浊度或不透明度。

    用不透明度作为D-R216的输出单位，因为随着烟气浊度的增加，所得到的输出信号也在增加。

 D-R 216 方块原理图

测量范围  

    D-R216-41烟尘浊度仪是按测量范围0-100%不透明度、4-20mA、0-5林格曼和一个积分自动判断装置的标准提供的。

    特殊型  

 D-R216-45  测量范围0-100%不透明度，4-20mA，无自动判断装置，但具有可调极限值设定。只要超过极限值，预报警触点即无延时地动作(自动关断装置不可应用)。

 D-R216-46  测量范围0-50%不透明度，4-20mA，具有积分自动判断装置。

 D-R216-47  测量范围0-50%不透明度，4-20mA，无自动关断装置，但具有可调极限值设定。只要超过极限值，预报警触点即无延时地动作(自动判断装置不可应用)。具有0-50%不透明度量程的特殊型用于预计仅有极小光衰减的场合。

    TA-Luft的指示不适合应用于测量范围为0-50%不透明浊度仪器。

测量值的自动记录

——根据TA-Luft(空气污染工程手册)第2.8.4.2节测量值必须连续指示。

    DURAG DR216烟尘浊度仪模拟指示浊度的瞬时值。所有为0-20mA 输入信号设计的曲线记录仪均适用于测量值的自动记录。

    指示器的零点处在记录器刻度的20%(4mA)处(有效零)。

测量位置选择

    各种锅炉，或除尘装置、烟道烟囱，它们的技术要求是极不相同的。一般推荐测量位置由对该设备负有责任的检验管理机构(西德技术监督协会TUV)来选择。

    烟道中烟气在测点处应尽可能均匀。

    引入段(测点前管道长度)和出口段(测点后管道部分)各应至少3D (D为管道内径)。如管道部分达不到足够的笔直长度，则引入段必须总是长于出口段。

    对于圆截面管道，D为内径。

    对于方形或矩形管道，D为水力学直径。

            D=4F/U

    式中：F为横截面积，U为润周。

装配

    法兰接管用于安装测量头和反射器到管道壁，由于管道具有厚的保温层，或者衬有耐火材料，可能有必要加长接管。

    红点必须总是在顶部！

安装接管的精确对准以及法兰的平行度，可由足够的44mm 外径导管通过在管壁开的两个相对孔，使导管两端伸出的管道壁来得到。

    将装有法兰的安装接管在导管的伸出端滑动、定位并焊到管道壁上。然后将导管准确平直地抽离法兰。

重要说明

    在安装测量头时，必须严格遵照以下装配程序：

    焊接法兰-8个锥形盘簧-橡皮套-测量头法兰-球面垫圈-自锁螺母(见图4)簿壁管道应装加强角撑板。

    对于装在烟气温度超过150℃管道上的装置必须装隔热屏，以使测量头和反射器隔热。

    对于露天安装的装置，建议加装风雨罩，以保护测量头和反射器。

    对于工作在大气压以上和高温烟气下的锅炉，建议在两个安装法兰之间装阻断隔离阀。此阀必须在转出仪器前处于关闭位置，且在万一净化风机出故障时关闭。

     务必保证测量头能转到旁边，反射器上的盖子能完全打开。

    应避免延长300mm以上的安装接管长度。

    倘若由于管道壁厚度关系有必要跨接较长距离时，则必须使用焊到安装法兰上的100mm N/B延长接管。

图3

净化空气风机

    建议在所有情况下均用风机来保持连接园盘的清洁度。

    在安装净化空气风机时，应注意确保风机与测量头之间以及风机与反射器之间的软管长度大致相等。图5表示风机与安装板的装配。请注意预过滤上标志的水平位置。此净化空气风机必须始终开着，即使在设备关机期间也得开着。   

    在净化空气来自外部时，应查清空气无尘、无油、干燥。此空气供应也必须不关断，测量头和反射器的净化空气消耗共约0.8m3/min,视管道中的烟气压力而定。

    也可对风机供应风雨保护罩。

D-R216  装配在垂直烟道中装有净化空气风机

安装

    按图5装配端子盒，电源连接及接线如图6所示。

    将仪器(测量头)电缆转一圈,以使测量头能转到旁边。

    电气连接是在端子盒中的12极端子条上进行的。

 端子 

  1        接地线

  2、3     电源电压220V 50Hz(±10%)

  4、5     无电位关断触点(在无自动关断装置时不提供),自动降低容量为600mA。只要仪器触点接通和“关断” 不触发，触点就仍保持关闭。

  6、7、8  预报警无电位断路触点，通过选择，它可用作接通或断开触点(在无

自动关断装置时提供),只要不超过设定的极限值,触点即可无延时动作。自动降低容量为300mA。  

  9、10    附加mA表接头，量程为20mA。出厂时装有短路插塞。

  11       曲线记录器接头，量程为20mA。

  12       如不连接曲线记录器，端子11-12必须跨接。

图6  D-R216  接线图

    仪器、测量头及其输出信号的输送与连接电缆应为1.5mm2截面积。

    电源、曲线记录器输出及报警点的电缆应分开布线。

    曲线记录器输出的电缆应尽可能屏蔽(最大表观电阻性负载为400欧姆)。

    注意:  所有仪器和电气元器件(包括测量头和风机组件)必须按德国电气工程师协会(VDE)规定以及当地供电局、(EVU)等的附加规范安装。

反射器选择 

    有三种反射器可用于DURAG D-R216烟尘浊度仪。

    在选择反射器之前，必须先确定测量行程长度(图5中尺寸L)。

反射器 Ⅰ：适用于测量行程长度0.4-1.8m，特别适用于测量范围0-50%不透明度。

反射器 Ⅱ：标准型适用于测量行程长度0.4-3m。

反射器 Ⅲ：适用于测量行程长度2.3-6.25m。

反射器Ⅰ和Ⅱ各配有一套光圈。根据测量行程长度(图5中尺寸L),必须按第13页表选择适当直径的光圈,然后在打开外壳盖子后将光圈装入反射器前面

在订购反射Ⅲ时，应说明所需的测量行程长度。

反射器Ⅰ

      测量行程长度 L(mm)                  光圈直径(mm) 

         400 - 550                            10

         500 - 600                            12

         550 - 700                            14

         650 - 800                            16

         700 - 900                            18

         750 - 1,100                           20

         900 - 1,200                           22

        1150 - 1,450                           26

        1350 - 1,600                           30

        1450 - 1,700                           32

        1550 - 1,800                         无需光圈

反射器Ⅱ(标准) 

      测量行程长度 L(mm)                  光圈直径(mm)

          400 - 800                           10   

          750 - 1,000                         12

          950 - 1,250                         14

        1,150 - 1,400                         16

        1,300 - 1,650                         18

        1,450 - 1,800                         20

        1,650 - 2,000                         22

        1,900 - 2,400                         26

        2,250 - 2,700                         30

        2,400 - 2,850                         32

        2,600 - 3,000                       无需光圈

反射器Ⅲ 

      测量行程长度 L(mm)                  半透明滤光镜

        2,300 - 3,500                         G 4

        2,800 - 4,300                         G 3

        3,800 - 5,250                         G 2

        5,200 - 6,000                         G 1

        5,700 - 6,250                      无需滤光镜   

光学调整

测量头

    在按图4装好测量头和反射器后,应将反射器法兰上的三个螺母拧紧。

    物镜的调节螺丝可在仪器左侧具有以下标记符号的螺塞后面找到。

    调整放大镜是为方便光学调整的一个附件，它是通过旋进上述螺塞孔工作的。

    在仪器左侧具有如下符号的螺塞后面，可发现一无泽园盘，在其上可见到来自反射器的图像位置。可利用图7、8中所示的三个固定螺母A、B、C进行正确调整。

    物镜调节用螺丝刀进行。正确调整的判断标准是在无泽园盘上得到一锐聚焦的反射图像。

    反映针旋转调整螺丝，可使仪器适用于较短的行程长度。

反射器

反射器Ⅰ和Ⅱ均装有一个光学观测装置。其调节是按调节测量头同样的方法用螺母A、B、C进行的。当光点处在标识园圈中心时，即表示反射器已正确调整。 

电气调整

    在插入仪器插头(端子盘插座中的连接电缆)后,D-R216即工作,但应等待大约30分钟后才能运行。

    为进行电气调整，必须去掉测量头右侧盖，这样才得以接触前面板上的调节器(见图10)。

零点调整

    在测量行程无烟气时，仪器的零点为4mA。连接一量程为0-20mA的毫安表至端子盒中的端子9(-)和(+)上。在进行调整时，积分转换开关必须处在8秒位置。

    在进行光电调整后两小时，必须在测量行程无烟条件下再次检查设定，以确保维持2mA值。如有必要，则重新调整。向右转零点电位器，可使指示值增加；反之则减小。

    如为设定零点未能在最初试运行时关断设备，则有必要装一校准管。校准管必须有同实际测量行程一样的法兰间尺寸。锥形盘簧的突出部分应加以考虑。

    装测量头和反射器的法兰应尽可能平齐对准。须采取预防措施使仪器不受耀目太阳光以及杂散的50Hz和100Hz萤光灯的影响。

仪器量程检查

    可用专用测试仪器D-R216-80及有关DURAG D-R216 烟尘浊度仪的仪器量程线性扩展检查说明书来进行。

极限值关断设定的调整

    将转换开关转换到“显示” 位置，以使电位器的设定极限值在指示器上显示，这样可使调整极其简便。为按TA-Luft(空气污染控制工程手册)确定极限值,请阅读第16页和观看第19页上的表。

自动关断装置

    标准型D-R216装有一个积分自动关断装置。

    该自动电路用于按设定极限值超量的大小和持续时间来延迟断路继电器的动作。延迟容量规定为600mA。

    当超量达到一半延迟容量(300mA秒)时,预报警继电器启动,此时就有足够的时间留下使触发控制采取适当措施来避免停机发生。

例如 ： 超过设定极限值1mA，使预报警继电器在过了300秒后启动，并在又一个300秒后使断路继电器动作。

     超过设定极限值2mA，将使断路继电器在300秒后动作，而预报警继电器仅在150秒后动作。

     在“关断” 发生后，记录值必须在关断继电器将复位之前在极限值以下运行600mA秒。只要仪器通电和“关断” 不发生，关断触点就处于闭合状态(见图6)。

报警开关

    如果DURAG D-R216烟尘浊度仪未配有自动关断装置，则仅提供预报警转换触点(见图6)。只要超过设定极限值，这些触点即无延迟地动作。触点可按要求用作接通或断开触点。

    注意：在设定零点或关断值后，调整电位器的螺丝应用虫胶固定，以防意外误调整。

调整零点反射器  

    为在设备正常运行期间检查光学零点(4mA)的设定,可使用作为附件的专用零点反射器。这只要将测量头转到旁，并将零点反射器放在测量头接头上的导向插口上面，再稍向右旋转固定(标牌‘Oben-Top’须在顶上)即可实现。

调 整  

    去掉塑罩(F24),即可接触到调整器。

松开埋头螺丝；

    转动调整螺丝直到零点(4mA)；

    向右转增加指示值；向左转减小指示值；

    拧紧埋头螺丝，重新盖上塑罩。

按TA-Luft确定极限值

1.固体燃料

Ⅰ 加煤机加料的水平炉篦锅炉：TA-Luft 2.3.2 排放的烟气羽烟灰度必须小于林格曼刻度2。  　

    Ⅱ 所有其它燃煤锅炉装置：TA-Luft 3.1.1.1C排放有烟气羽烟灰度必须小于林格曼刻度1。

Ⅲ 具有小于0.75吨/小时物料通过量处理家庭垃圾用的焚烧装置：

TA-Luft 2.8.4.2 排放的烟气羽烟灰度必须小于林格曼刻度1。

2.液体燃料

    燃油等级：EL(超轻),L(轻),M(中等),S(重)。  

    说明：可不超过某种程度的暗烟（烟灰按Bacharach分类）

         Bacharach和林格曼刻度之间的关系不能确定，因此不能制作适合的仪器刻度。

    由实际经验，采取如下措施：

    排出的羽烟灰度必须在小于林格曼刻度0.5。

    由上述，即可确定烟气出口处的极限值。

    为能确定在仪器定位点处适合的极限值，以下事项必须加以考虑：

    1.林格曼刻度是基于浊度的目视观测。DURAG D-R216 烟尘浊度仪具有同人眼几乎一样的灵敏度。测量仪发出的光束穿过测量行程两次，即从测量头到反射器再返回。因为所测值随所移过的距离呈指数变化，因此该值不能简单地除2来得到。

    2.烟窗出口直径并不总是同在测量点位置一样。因为极限值乃基于烟窗出口处的条件，故必须考虑一个修正系数。

    预行表示基于烟窗出口直径的极限林格曼值。

    在第一列，给出了测量点与烟窗出口处直径之比值。

    其中：d1为仪器安装装点处直径

d2为烟窗出口直径

    对于均匀直径烟窗，系数为1

    由表可得到由仪器应设置的以不透明度和mA为单位表示的极限值。当所用曲线记录仪将有0-100%的刻度分度以及仪器的输出信号工作在4-20MA(有效零)范围时,在最后一列中给出了以曲线记录仪百分刻度表示的相应值。

图12

 A   林格曼刻度

 B   与自对准原理有关的林格曼刻度

 C   不透明刻度   0-100% (D-R216输出单位)

 D   mA 刻度      0-20mA (D-R216输出信号)

 E   %刻度        0-100% (曲线记录器上的刻度)

维修

清洗玻璃园盖板

    清洗该玻璃园盖板的时间间隔由测量点处烟气的压力状况与性质而定。

    测量头和反射器盖为铰链连接，可转到一旁，松开固定螺丝，即可接触到玻璃园盖板。

    此园盖板应使用清洁光学洁净布彻底清洗。在清洗之后，应重新放置测量头和反射器，

    并将固定螺丝可靠拧紧，以确保护罩妥为密封。光圈隔板应在清洗反射器时去除。从

    测量行程中清除所有粉尘和杂质。

检查和清洗空气过滤器

    一旦粉尘量达到所指示的标志，预过滤器就必须予以排空。排空塑料容器无须工具。

    主过滤器的滤芯可在必须更换之前清洗若干次，应用压缩空气吹或用一清洗装置来清洁。

灯泡更换

    为防止由于灯故障引起工作中断，建议每隔12个月更换一次灯泡。

    为拆下灯泡，须将测量头左侧盖打开。应将灯泡连同其配套的调节插座一起更换。松开两个固定螺丝，从插塞连接中拉出插座。更换的灯泡可照着插入，并将两个固定螺丝拧紧。重新放置盖子在护罩上并可靠地用螺栓锁住以确保良好的密封。

    当灯泡在使用中损坏时，仪器指示为零。

零点检查

    仪器的光学零点可在设备正常运行期间由零点反射器来检查。

    建议同DURAG工业电子有限公司商定为D URAGD-R216 烟尘浊度仪配置一维修触点。具体价格函索即寄。

附件

标准型

测量头 D-R216-41

                 工作电压：220V，42-60Hz

                 测量范围：4-20mA=0-100%不透明度

                 具有积分可调自动关断装置 600mA秒

                 净化空气预滤室，安装法兰和2m电源电缆

反射器Ⅱ具有一套同仪器相匹配可互换的光圈,以适应测量行程长度。(对于测量行程长度小于1800mm(法兰间距)和超过3000mm，分别按标准提供反射器                 Ⅰ和Ⅱ)

测量头和反射器用焊有调整法兰的接管              2个

具有端子条和熔断器的接线端子盒                  1个

D型风机装置                                     1个

    为保持玻盖板的清洁度，配套有两级干燥过滤器，粉尘预分离器，空气分配器，同时还配有2×2长度的空气软管和4个管夹，它们均装在一个装配基板上。

零点反射器 1个使允许在设备运行期间检查零点设定。    

专用附件

保护测量头和反射器不受天气影响的可旋转盖罩      2个

保护风机不受天气影响的盖罩                      1个

    当仪器安装在保护地点的户内时，无需此罩。

一套备件，包括：

          光学洁净布                            1小盒

          适合用于D-R216具有中心调整的投射灯   1个

          滤尘器用备用滤芯                      1个

          锥形盘簧 B 20 DIN 2093                40个

          自锁六角螺母 M10 DIN 935-5.8          6个

          球面垫圈 C21 DIN 6319                 6个

          测量头和反射器用密封盖                2个

          盲螺纹插塞 PG 9                       2个 

          保险丝 0.3A                           1包(10个)

    其它附件已列举在报价单中。

    如在一设备中装有几个D-R216仪器，则仅需一套如下备件：

        量程扩展检查仪 D-R216-80                1个

        调整放大镜，以简化光学调整              1个

技术参数

    测量头与反射器间(法兰间)

        测量行程长度                        400-3000mm

    具有反射器Ⅱ的特殊型                    3000-6000mm

    电源电压                                220V(+10% -12%)

        频率                                42-60Hz

    功率消耗                                30VA

    其它电压和频率可按要求      

    供曲线记录器或指示仪用的输出信号        4-20mA

    最大表观电阻性负载                      400Ω 

    封闭等级                                IP 54

    最大容许环境温度范围                    -30℃……+55℃

    保证精度范围                            〈±20%

    最大容许仪器轴线与光轴的偏差             ±0.5%

    延时触点负荷                             最大220V 100VA

风机功耗                                 0.2KW 220V 50HZ

    空气容量         0mm WS                  1.1m3/min    

                   200mm WS                  0.8m3/min

                   300mm WS                  0.5m3/min    

    在排气口或吸气侧附有阻尼器     

    重量：          测量头                    5kg

                   反射器                     2Kg

                   调整法兰                   每个1.5kg

                   成套风机装置(无空气软管)   20kg

D-R216 试运行记录

      用 户    型 号                         合同

      仪 器    编 号          

               反射器                        光圈          mm           

               测量行程长度(法兰间)                        mm

  测点烟囱直径(d1)                            mm                         

      设 备    烟囱出口内径(d2)                            mm

               修正系数d1/d2

               燃料

               按TA-Luft 在烟囱出口处的极限值 R

               考虑自对准原理和修正系数后

               D-R216 的极限值             % 不透明度      mA

      检验员

      操作员                                   日期

备注: