HT-I高溫近紅外發(fā)射特性測(cè)試系統(tǒng)操作說(shuō)明書

1、HT&NIR-I高溫近紅外發(fā)射特性測(cè)試系統(tǒng)操作說(shuō)明書第 17 頁(yè) 共 17 頁(yè)杭州正東電子有限公司 硬件部分一、 系統(tǒng)工作原理高溫近紅外發(fā)射特性測(cè)試系統(tǒng)，以下簡(jiǎn)稱高溫設(shè)備。系統(tǒng)主要由近紅外光譜儀、氫氧發(fā)生機(jī)、精密步進(jìn)導(dǎo)軌、點(diǎn)火裝置、冷卻系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)、監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等八大部分組成。光譜儀可以測(cè)試樣品在加熱情況下的近紅外光譜發(fā)射特性。氫氧發(fā)生機(jī)利用電解水的原理，產(chǎn)生適合燃燒比例的氫氣和氧氣。比用鋼瓶的氫氣和氧氣，省去了混合氣體的步驟。同時(shí)，安全性方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。精密步進(jìn)導(dǎo)軌主要用于精確控制火焰、樣品與測(cè)溫儀、光譜儀之間的相對(duì)位置。點(diǎn)火裝置實(shí)現(xiàn)了電子脈沖打火，保證了點(diǎn)火的

2、安全性。冷卻系統(tǒng)主要用于保護(hù)激光測(cè)溫探頭。避免在樣品被燒穿時(shí)，細(xì)長(zhǎng)的氫氧焰燒壞測(cè)溫探頭。測(cè)溫系統(tǒng)主要分為3部分，檢測(cè)冷卻水溫度、熱電偶檢測(cè)低溫、激光紅外測(cè)溫儀檢測(cè)高溫部分。監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)，主要監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)，當(dāng)有故障時(shí)，及時(shí)給出報(bào)警，必要時(shí)關(guān)閉控制系統(tǒng)，保護(hù)硬件設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)了上面各部分的銜接與調(diào)度，保證系統(tǒng)有序工作。二、 系統(tǒng)組件2-1 電氣控制電氣控制界面名稱屬性功能OFF紅色按鈕指示系統(tǒng)是否有電；當(dāng)系統(tǒng)處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，按下后關(guān)閉系統(tǒng)ON綠色按鈕指示系統(tǒng)是否開(kāi)啟；當(dāng)系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，按下后打開(kāi)系統(tǒng)。點(diǎn)火藍(lán)色按鈕打開(kāi)脈沖點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。測(cè)溫定位藍(lán)色按鈕打開(kāi)激光定位開(kāi)關(guān)。2-2 氫氧發(fā)生機(jī)

3、 氫氧發(fā)生機(jī)電源開(kāi)關(guān) 氫氧發(fā)生機(jī)控制界面 氫氧發(fā)生機(jī)利用電解水的原理，產(chǎn)生適合燃燒比例的氫氣和氧氣。內(nèi)部所加溶液主要為KOH或者NaOH，增加溶液電導(dǎo)率。利用電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣比直接用鋼瓶，在安全性方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。如上左圖為整機(jī)電源開(kāi)關(guān)，右圖為前面板控制界面。界面共2個(gè)按鈕：ON、OFF。打開(kāi)氫氧發(fā)生器電源開(kāi)關(guān)后，按下ON，數(shù)碼管顯示當(dāng)前的工作電流，電流越大，產(chǎn)生氫氣的速率越快。正常情況下在230-250A。點(diǎn)擊OFF，機(jī)器關(guān)閉，停止電解。控制界面右邊為氣壓表和降溫鋼瓶。整機(jī)的持續(xù)工作受電解槽內(nèi)氣壓控制，當(dāng)系統(tǒng)處于打開(kāi)后，開(kāi)始電解水，電解槽內(nèi)氣壓不斷上升，直到氣壓達(dá)到上限后，停止工作

4、；當(dāng)氣壓降到下限以下，重新啟動(dòng)電解。降溫鋼瓶里面可裝自來(lái)水。當(dāng)氫氣阻火器失效后，迅速冷卻降溫，起到第二道保險(xiǎn)的作用?？窟呇貫殡娊獠蹆?nèi)水位高度，正常水位在50-80%之間，水是電解反應(yīng)的原料，當(dāng)水不足時(shí)，要及時(shí)加水 。（更詳細(xì)的維護(hù)操作，詳見(jiàn)氫氧發(fā)生器操作說(shuō)明書）2-3 燃?xì)饪刂?流量調(diào)節(jié) 名稱屬性功能外置氣路玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)外部鋼瓶燃?xì)獾牧髁?。?nèi)置氣路玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)內(nèi)部氫氧機(jī)產(chǎn)生的氣體流量。使用前需定期檢查流量計(jì)的氣密性。右旋為減小流量，反之，為增大流量。點(diǎn)火前，先將流量調(diào)至100-150L/h,再打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。當(dāng)氣體流量太小，氫氧焰的回火溫度極高，很容易灼燒噴嘴。電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣

5、混合氣體，難免帶有水分，長(zhǎng)期使用后，流量計(jì)會(huì)累計(jì)少許液體，影響流量計(jì)精度，需要定期拆開(kāi)清洗流量計(jì)。2-4 電子點(diǎn)火裝置電子點(diǎn)火裝置，類似于燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火機(jī)制。利用升壓變壓器產(chǎn)生高壓放電，比直接用明火點(diǎn)燃混合氣體更安全可靠。電子點(diǎn)火，利用的是高壓放電，放電間距就是很關(guān)鍵的因素。出廠設(shè)備已經(jīng)點(diǎn)火針與噴嘴的相對(duì)位置已經(jīng)調(diào)好。若后期有更換噴嘴，需保證點(diǎn)火針略低于噴嘴5mm，處于前方2mm左右。裝好以后，需檢查步進(jìn)導(dǎo)軌前后移動(dòng)的極限位置，是否會(huì)與點(diǎn)火針和噴嘴相干涉。2-5 精密步進(jìn)導(dǎo)軌限位光電門精密步進(jìn)導(dǎo)軌，用于調(diào)節(jié)火焰與樣品、測(cè)溫儀（光譜儀光纖）的相對(duì)位置，共7個(gè)電機(jī)，火焰噴嘴固定于中間一條長(zhǎng)導(dǎo)軌，剩余

6、的6個(gè)電機(jī)分為2組，可對(duì)樣品、測(cè)溫儀（光譜儀光纖）的上下、左右、前后做3軸獨(dú)立控制。整機(jī)上電后，系統(tǒng)將硬件復(fù)位，步進(jìn)導(dǎo)軌的復(fù)位即朝著電機(jī)所在方向，回歸光電門限定的初始位置。在使用過(guò)程中，嚴(yán)禁移動(dòng)或者掩蓋光電門，否則將造成不可逆的硬件破壞。 對(duì)于多次使用后的累計(jì)誤差，或者通訊故障等原因造成的電機(jī)位置不準(zhǔn)，可通過(guò)重新上電后的硬件復(fù)位來(lái)校準(zhǔn)。2-6 紅外激光測(cè)溫儀 非接觸式光纖傳感測(cè)溫儀是完全的同軸激光瞄準(zhǔn)，光纖分體的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了抗電磁干擾能力，并且能夠滿足更高溫度環(huán)境的使用測(cè)量溫度范圍的寬泛使應(yīng)用的領(lǐng)域更廣，性價(jià)比高，使用更加方便，大距離系數(shù)使測(cè)量精度和穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。 測(cè)溫前，需先校準(zhǔn)測(cè)溫光纖且

7、相對(duì)位置。點(diǎn)擊測(cè)溫定位按鈕，光纖發(fā)出一束紅外激光，調(diào)節(jié)樣品與測(cè)溫探頭的步進(jìn)導(dǎo)軌，確保激光對(duì)焦的斑點(diǎn)能聚焦，且處于將加熱部分的中部。調(diào)整步進(jìn)導(dǎo)軌的過(guò)程中，需逐步調(diào)整，避免彎折光纖探頭。校準(zhǔn)完畢，需固定樣品、測(cè)溫光纖。2-7 近紅外光譜儀 NIRQuest系列光纖光譜儀采用高性能的光學(xué)平臺(tái)，具有高分辨率、 較低的電子噪聲和多個(gè)光柵的選擇，與同類產(chǎn)品比較，具有體積小，價(jià)格合理等特點(diǎn)。 使用前請(qǐng)確保已經(jīng)正確安裝相關(guān)驅(qū)動(dòng)和軟件，且電源線和數(shù)據(jù)線連接正確。 當(dāng)加熱樣品達(dá)到一定溫度后，左旋測(cè)溫探頭的手柄，移開(kāi)測(cè)溫探頭，此時(shí)，光譜儀的光纖可以檢測(cè)到一些光譜數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)電機(jī)的遠(yuǎn)近，可以調(diào)節(jié)光譜的強(qiáng)度。調(diào)整步進(jìn)導(dǎo)軌

8、的過(guò)程中，需逐步調(diào)整，尤其在前后方向調(diào)整時(shí)，需人工輔助，略微托起光纖，避免彎折光纖。（詳細(xì)操作請(qǐng)參見(jiàn)近紅外光譜儀操作說(shuō)明書）三、 系統(tǒng)操作規(guī)程3-1開(kāi)機(jī)檢查工作1). 檢查水箱中的水量是否足夠且是否有沉淀物；2). 檢查開(kāi)關(guān)按鈕是否都已復(fù)位；3). 檢查流量計(jì)和點(diǎn)火流量旋鈕處于關(guān)閉狀態(tài)；4). 檢查步進(jìn)導(dǎo)軌上是否有雜物；5). 檢查步進(jìn)各模塊的插頭是否有松動(dòng)、脫落現(xiàn)象；3-2緊急情況處理 氫氧焰的使用，安全問(wèn)題必須得以重視。 若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，出現(xiàn)硬件故障，可直接按下急停按鈕“OFF”，整個(gè)系統(tǒng)停電；再次上電前，需確保之前的故障已經(jīng)解除，不能確定的，請(qǐng)聯(lián)系廠家技術(shù)人員解決。 若出現(xiàn)回火、漏氣現(xiàn)象

9、等，需立即關(guān)掉流量計(jì)、再按下氫氧發(fā)生機(jī)“OFF”。3-3開(kāi)機(jī)操作1) 插上電源插頭，打開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)，此時(shí)電源指示燈亮（右）。打開(kāi)總開(kāi)關(guān)（左）?？傠娫撮_(kāi)關(guān)屬于觸發(fā)型，停電后需重新開(kāi)啟；其他開(kāi)關(guān)則屬于自鎖型，停電后需手動(dòng)關(guān)掉，避免上電瞬間造成設(shè)備損壞。 按下ON按鈕后，控制器對(duì)各模塊做自檢。電機(jī)開(kāi)始硬件復(fù)位，回歸到電機(jī)所在一側(cè)的初始位置。若無(wú)異常，報(bào)警燈響3聲，依次亮紅、黃、綠三色燈。2) 打開(kāi)氫氧發(fā)生機(jī)；3) 關(guān)閉玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，依次檢查流量計(jì)、管路是否漏氣；4) 將樣品調(diào)節(jié)至遠(yuǎn)離火焰噴嘴200mm以上；5) 調(diào)大噴嘴流量，調(diào)大玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量至100L/H以上；流量太小，容易出現(xiàn)爆鳴聲；6)

10、 按下點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，確認(rèn)點(diǎn)火裝置正常后關(guān)閉火焰；7) 調(diào)整步進(jìn)導(dǎo)軌，確保測(cè)溫探頭的激光斑點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)加熱部位的中心；8) 按需求調(diào)節(jié)火焰大小、樣品與噴嘴間距；9) 溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值后，移開(kāi)測(cè)溫探頭；10) 打開(kāi)光譜儀軟件，調(diào)節(jié)步進(jìn)導(dǎo)軌至光譜在合適的強(qiáng)度范圍內(nèi)，距離樣品太近，容易導(dǎo)致光纖飽和。11) 處理光譜數(shù)據(jù)。12) 樣品處于高溫狀態(tài)，驟冷驟熱變化將導(dǎo)致樣品破裂，關(guān)機(jī)前需逐步調(diào)大火焰與樣品的間距，逐步冷卻；13) 光譜儀光纖在復(fù)位的過(guò)程中，需要手動(dòng)輔助，略微托起，避免彎折；14) 樣品冷卻到安全溫度范圍后，關(guān)閉流量計(jì)（直到關(guān)閉火焰）。關(guān)閉氫氧發(fā)生機(jī)，待幾分鐘后，逐步排放或者點(diǎn)燃?xì)溲醢l(fā)生機(jī)內(nèi)剩余氣體（避免

11、泄露導(dǎo)致危險(xiǎn)）。15) 關(guān)閉光譜儀軟件；16) 關(guān)閉控制系統(tǒng)界面，聽(tīng)到控制器響3聲后，確認(rèn)步進(jìn)導(dǎo)軌均回到初始位置；17) 關(guān)閉系統(tǒng)電源。軟件安裝1.1運(yùn)行環(huán)境1.1.1 硬件運(yùn)行環(huán)境 CPU ：P4 2G 以上 內(nèi)存：256M以上 顯卡：推薦分辨率設(shè)置1440×900 通信接口：USB2.01.1.2 軟件運(yùn)行環(huán)境 操作系統(tǒng)：Windows XPWindows 7.01.2 軟件安裝 控制系統(tǒng)軟件安裝包共包含2個(gè)文件夾：安裝程序和應(yīng)用程序。安裝程序文件夾包含系統(tǒng)所需的各種組件等；應(yīng)用程序文件夾主要包含界面程序。圖1 安裝程序內(nèi)部文件列表 圖2 應(yīng)用程序內(nèi)部文件列表 1.2.1安裝系統(tǒng)

12、組件 安裝過(guò)程中建議：1、 主機(jī)能正常訪問(wèn)Internet，對(duì)缺少或者不匹配的系統(tǒng)組件，及時(shí)下載更新。2、 關(guān)閉殺毒軟件和防火墻。1.2.2啟動(dòng)安裝程序雙擊文件，出現(xiàn)如圖1-1所示安裝界面。選擇安裝目錄以后，點(diǎn)擊；點(diǎn)擊退出安裝。圖1-1 選擇軟件安裝目錄1.2.3核對(duì)安裝信息圖1-2 核對(duì)信息 核對(duì)軟件信息，點(diǎn)擊；點(diǎn)擊退出安裝。1.2.4安裝完成圖1-4 安裝完成 點(diǎn)擊，完成系統(tǒng)插件安裝，安裝界面將自動(dòng)退出。1.2.5打開(kāi)應(yīng)用軟件1) 雙擊 文件，啟動(dòng)應(yīng)用軟件。圖1-5 監(jiān)控軟件安裝界面 進(jìn)入歡迎頁(yè)面后，界面有一個(gè)串口選擇列表框和啟動(dòng)按鈕。2) 查找串口號(hào)圖1-6 選擇安裝路徑 如圖所示，右鍵

13、點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)-管理-設(shè)備管理器-端口（COM和LPT）；當(dāng)有多個(gè)串口時(shí)，必須要確認(rèn)系統(tǒng)鎖對(duì)應(yīng)的串口。3) 確認(rèn)開(kāi)機(jī) 選擇串口以后，按下，彈出如下圖所示界面。若聽(tīng)到控制器響3聲，則表示開(kāi)機(jī)成功，否則可能通訊線斷開(kāi)或者通訊出錯(cuò)，請(qǐng)檢查線路正常且端口正確以后重試。圖1-7 確認(rèn)安裝4) 開(kāi)機(jī)成功圖1-8 開(kāi)機(jī)成功 如圖所示，為開(kāi)機(jī)成功的界面。溫度檢測(cè)欄，顯示的循環(huán)水溫度、樣品的熱電偶溫度（低溫）、樣品溫度（高溫）。水泵檢測(cè)欄由紅色轉(zhuǎn)為綠色。1.3 軟件卸載 點(diǎn)擊“開(kāi)始”“控制面板”“程序”“卸載程序”雙擊“Control”和“NI軟件”。卸載控制界面程序卸載系統(tǒng)組件軟件操作2.0 軟件控制初始條件1、系統(tǒng)已經(jīng)上電，且系統(tǒng)開(kāi)關(guān)已打開(kāi)； 2、將USB線連接至監(jiān)控計(jì)算機(jī)。2.1 界面操作操作部分，主要是樣品電機(jī)和光譜儀電機(jī)，如圖2-1所示：圖2-1 樣品電機(jī)控制界面上電后，硬件復(fù)位，可排除一些硬件累計(jì)誤差；打開(kāi)或關(guān)閉軟件后，軟件復(fù)位，可排除上次軟件操作造成的累計(jì)誤差