概 述
PA200—GXH型红外线气体分析器（以下简称仪器）是引进西德哈特曼•布朗公司（H&B）的不分光红外线工业光度计先进技术的基础上新开发的属国内领先水平的流程气体分析仪器。仪器能连续自动测量、指示、记录流程中气体的体积浓度。广泛用于石油、化工、冶炼、建材、轻工及其它各种炉、
窑或烟道的气体分析；是环境监测、生物工程、医疗卫生等科研工作的可靠检测工具。
仪器以标准信号输出，适用于闭环调节或微机自控。采用双层四气室接收器的新型结构，稳定性好，测量精度高，抗干扰能力强，结构设计合理。仪器采用微机技术，对显示、测量、修正、输出等参数和校准通过仪器键盘进行设置和操作，显示直观，操作灵活方便，仪器自动化程度高，功能先进齐全，铝铸造的外部结构，使仪器能适应各种复杂的恶劣环境，具有世界先进水平。
图1 PA200—GXH型红外线气体分析器
第一章 主要技术特性
1 测量对象，最小测量范围和量程规格
1.1 根据用户的要求，仪器可为二个量程。量程转换比（最小量程终点值与最大量程终点值之比）1：2。 1.2 测量对象及最小测量范围
仪器测量对象及最小测量范围见表1。
1.3 标准量程范围
仪器标准量程范围见表2。
2 主要技术性能指标
仪器主要技术性能指标见表2。
表2 主要技术性能指标
3 影响量的额定工作范围（仪器的使用条件）
仪器的使用条件见表3。
表3 仪器的使用条件
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4 输出信号、功率、外形尺寸 4.1 输出信号
电流信号： 0mA～20mA或4mA～20mA任选，电流输出负载≤550； 4.2 消耗功率： ≤90W 4.3 外形尺寸（见图2）
482mm×177mm×370mm
图2 仪器外形尺寸图
5 仪器型号及说明
仪器型号：PA200—GXH PA200—G X H
光学式分析仪器
第二章 工作原理
1 气体对红外线的吸收
红外线是一种电磁波，红外辐射主要是热辐射。当红外辐射通过某气体层时，气体层中的极性分子，即非单元素气体分子（如CO、CO2等），就会对红外辐射进行选择性的吸收。气体对红外线的吸收一般遵循朗伯特—比尔定律。
II0eKCL
式中，
I—红外辐射被气体吸收后的能量；
I0—红外辐射被气体吸收前的能量；
； K—气体的吸收系数（消光系数）
C—吸收气体的浓度；
L—红外辐射经过吸收气体层的长度。
2 PA200—GXH型红外分析器的工作原理
仪器的分析部分由三大部件组成：
◆ 一个能发出特定红外波长的红外辐射器—光源； ◆ 一个由参比气室和分析气室组成的测量池；
◆ 一个能检测红外辐射并将红外辐射的能量变化转换成电量变化的接收器（亦称检测器）。 由红外光源发出二束能量相等、按照一定频率进行调制的平行光束，分别通过参比气室和分析气室后，由于分析气室中吸收气体（被测气体）对红外线的吸收，使原来能量相等的二束红外线产生了能量差，然后又分别进入接收器的参比接收室和测量接收室。通过薄膜电容器将红外线能量变化转换成电量变化，再通过电气单元和控制单元的放大整流及线性化等各种处理，仪器就能输出一个与被测气体浓度变化相对应的信号，供显示或控制。
PA200—GXH型红外析器除了各种部件的特殊结构外，在接收原理上有一个特殊的改进。接收器的参比接收室和测量接收室分别用光学镜片分隔成前室和后室。见图3。
在接收器中的吸收气体和分析气室中的被测气体同样都按朗伯特—比尔定律吸收红外线。前室中气体的吸收曲线近似于被测气体的消光曲线。由于前后室之间半透半反窗的作用，使后室辐射得到抑制，排除了干抗气的影响，使仪器达到最佳选择效果。
采用双层四气室接收器后，仪器的选择性和稳定性得到极大改善，成为目前国内外先进的工业流程用不分光红外分析器。
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图3 PA200—GXH型系列红外分析器
第三章 主要技术特点
接收器恒温控制(软件完成控制)，高稳定性红外光源，仪器稳定性好； 四气室结构接收器、窄带滤光片（SO2、NO）、软件运算，抗干扰能力强； 重要工作电源自检；
通信接口(根据用户需要选用)；
按键操作(零点、满度校准、线性校准、参数设置更改等)，操作灵活方便； 报警输出(上下限极值报警、自检故障报警)； 大屏幕兰屏显示，显示直观； 标准信号隔离输出(0/4～20mA)； 两挡量程自动转换(量程转换1：2)； 测量气室镀金耐腐蚀；
仪器部件单元化，维护、检修方便；
测量范围宽，最小量程：0～20PPm(CO2)，0～100ppm(CO、CH4、SO2),0～300ppm(NO)； 最大量程：0～100%ppm(CO)特殊量程由用户与生产设计部门商议； 铸铝机箱，防护级高(IP54)。
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第四章 仪器的组成结构
1 仪器的整体结构
仪器由分析部分、电气部分、控制单元部分及机箱部分组成。显示器和微机板组成控制单元安装在箱盖上。仪器的机箱是由轻金属压铸而成，所有的组成部分都装在防尘、防溅水型的机箱内。见图4、图5、图6、图7。
图4 仪器的正面视图
G6
G10
G4
G9 G8 G7
图5 仪器的背面视图
G1 G12 图6 仪器的右面视图 G4
G6
G11
箱盖的正侧有四颗六角螺钉G5，松下六角螺钉可将箱盖打开，箱盖与机箱内的安装底板相连，而安装底板又与导轨相连，电气单元装在底板上的角板上，分析部件通过连杆紧固后安装在安装底板上。因此，拉出安装底板的同时可将分析部件和电气箱一起拉出，这样便于调节，见图7。电源接线端子和信号输出端子在电气单元右侧。在调好仪器的各个旋钮后，必须锁紧箱门。仪器的指示值可通过显示器组件G2观察。电源电缆和信号输出电缆通过机箱背面的电缆紧固螺钉G10通入机箱内。旋紧螺钉，可使箱内外空气隔绝。
箱盖和机箱之间有橡皮密封圈，关紧箱盖后可防止可燃易爆气体或腐蚀性气体进入箱内。由于机箱密封性良好，可防止水分进入，属于防溅水型结构，同时保证箱内温度稳定而不受外界异常气温变化的影响。
接收器的背面上是仪器的前置放大器。测量池分析气室的气体人口处有一小型过滤器，保证进入分析气室的气样纯净。
机箱右侧铭牌G12上标明了如下内容：供电电源、测量对象和量程范围等。
图7仪器内部结构图
图7中：
2 分析部分
光源、测量池和接收器是分析部分的三个主要部件。三个部件被二根轴杆紧紧地连接成一个整体，再通过光源和接收底部的二个螺钉固定在支承底板上。
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2.1 光源部件
ST13 ST9
ST12 ST10
ST7 ST6
ST8 ST4
ST10 ST12
图8 红外光源正面视图
光源部件的内部有一用镍铬丝制成的螺旋状红外辐射源，辐射源二端的电压为12V，加热的辐射源发出2～12m波长的红外线，通过光源壳体内镜面的反射，变成二束平行的红外光束。辐射源被用惰性气体密封在光源壳体内。红外辐射通过氟化钙晶片进入测量池，在光源部件的背面有一个同步电机（切光马达）ST3，电机的转轴通过光源壳体与ST4切光片连接，将红外辐射调制成频率为12.5Hz的交变信号。
光源上的调螺钉ST6和调螺钉ST7及调节螺钉ST8用来调节二个光路上红外辐射的平衡。 2.2 测量池部件
M2 M4E M1 SV5 MF1 M4E M1 SV5 M2
T5 M3 MF2 M3 M4A M4A MF1 MF2
图9 不同尺寸的测量池
图9中符号及名称（或功能）如下。
仪器的测量池部件由加工在同一壳体上的分析气室M1和参比气室M2组成。
测量池装入仪器后，参比气室位于仪器的外侧，分析气室位于仪器的内侧，参比气室和分析气室的二端都用透光性能良好的透明晶片密封。在参比气室内充有不吸收红外辐射的惰性气体。分析气室的长短根据仪器量程范围的不同，选用合适的测量池尺寸。在测量池的内侧面有二个接管，对于长气室，在靠近红外光源的一侧是分析气室的气体入口接管，靠近接收器的一侧是分析气室的气体出口接管，对于短气室，二个接管是重叠设置，上面是气体入口接管，下面是气体出口接管。
在分析气室的气体入口前串接一个保护性过滤器后与机箱气体接管相连。分析气室的气体出口直接与机箱气体接管相连。所有箱内的连接管道均采用特别耐高温和耐腐蚀的内径为4mm外径为7mm的氟橡胶管。在氟橡胶管的连接处都有软管夹紧固，保证管路的气密性。
分析气室和参比气室中间装有用于测量池恒温加热的加热器T5，其加热电源由2芯插头SV5与电缆组件中的插座相连。
2.3 接收器部件
E5
E7
E4 E9
E10
E6
SV6 E3 E1.1 E9
E7 E3 E2.1
E6
图10 仪器的四气室接收器
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接收器部件主要由四个接收室、贮气容器和薄膜电容器（也称薄膜微音器）组成的轻金属壳体，以及9芯插头和充气接管等构成。
从接收器靠测量池的一边，可以通过透明的晶片看到测量接收室和参比接收室的前室，它们的后室被半透半反窗遮盖，接收器上面的二个镀金触点与前置放大器的二个弹性触头进行电气连接，将接收器中产生的测量信号输入到电子处理系统中。
三个充气接管是在接收器内充入吸收气体后进行封口并用橡皮塞密封。为确保工作性能良好，橡皮塞绝对不能取掉。
在保护罩E11内装有9芯插头SV6，加热器、温度敏感元件（负温度系数电阻）和过热保护器。
3 电子部分
3.1前置放大器
V1 BrV
SV3 KO
V V1
图11 取掉盖板的前置放大器
前置放大器是一个带有9芯插头（SV3）的完整的组件单元。它是用两只螺栓固定在接收器（E）上的，通过两个镀金的弹性接触座可将前置放大器与接收器进行电气连接，与机架组合的电气连接则是通过电缆连接组件中带有9芯插头的前置放大器电缆线实现的。
前置放大器的输入端接有高阻（1GΩ）和+168V的直流电压，当接收器中薄膜微音器由于压力的波动引起电容量变化时，则可将其变化量转换成毫伏级的交流电压信号。
该放大器采用三级直接偶合放大电路，输入级采用输入阻抗较高的低噪音结型场效应管，末级为一射极输出器。放大器的增益为50倍或5倍，根据被测气样的浓度可改变插接片BrvS1的位置，以选择合适的增益。
3.2 电气单元
它是由信号放大部分、电源部分、温控部分、报警部分组成。
信号放大部分将前置放大器输出的交流信号进行交流放大、带通滤波（中心频率12.5Hz）、整流、滤波、直流放大，将测量信号变成0.2—0.9V后输入给控制单元。
电源部分提供仪器所需的+5V、+15V、-15V、+18V、+12V、+168V电源。
温控部分对温度信号进行放大后输入给控制单元，并对加热器进行开关控制。
报警部分输出三路报警开关信号。
图12 电气单元
3.3 控制单元部分
图13 电气单元
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控制单元主要由微处理器、显示、模/数转换、数/模转换、温度与报警控制等几部分电路，其功能示意图如下：
图14控制单元功能示意图
第五章 安装与接线
1 安装地点的选择及仪器的安装
1.1 安装地点的选择
合理正确地选择仪器的安装地点，对用好仪器非常重要，所以选择的安装地点必须符合如下几个原则：
a. 仪器的安装地点与实际测量点必须尽可能的接近，以免由于测量管道的过长使仪器产生不必要的滞后或由于冷凝水的积聚而堵塞测量管道。
b. 要避免使仪器受到太阳光、锅炉炉火或其它强辐射的直接照射。
c. 仪器安装地点的旁边必须考虑可供放置标准气钢瓶的位置，有利于气路管道的连接和供操作人员调校仪器的空间。
d. 安装地点必须符合本说明书中有关影响量的额定工作范围，即使用条件的规定。
e. 安装地点必须有利于电源电缆、信号电缆和接地线的连接。仪器的信号电缆可以长达上百米接到控制室内。
1.2 仪器的安装
仪器属固定安装式仪器，其安装形式有壁式安装和嵌入式安装二种。由于安装形式的不同，仪器的气路接口和电缆接口必须作相应的变动，所以用户在签订合同时必须加以注明，以便仪器在出厂前对气路接口和电缆接口作相应的变动，对合同上未注明安装形式的仪器均为嵌入式安装。
a. 壁式安装
将仪器的背面固定在垂直的安装面或框架上，并用仪器背面墙壁至少保持50mm的距离，以便于固定和仪器通风。安装面的开孔尺寸见图15。
图15 壁式安装开孔尺寸图
壁式安装时电缆紧固螺钉安装在机箱的右侧面，测量气体入口和出口接头安装在机箱的下面。 安装时的紧固件及数量如下：
GB30—76 螺栓M10×30 4件
GB52—76 螺母M10 4件
GB97—76 垫圈10 4件
用紧固件将仪器背面的固定安装板固定在规定的安装位置。
b. 嵌入式安装
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嵌入式安装的开孔尺寸见图16。
图16 嵌入式安装开孔尺寸图
嵌入式安装形式一般是将仪器装在控制柜内时采用。控制柜安装仪器的这一面铁板厚度不得小于3mm。
嵌入式安装时电缆紧固螺丝应从仪器的背面装入，测量气体的出口和入口也从将从仪器的背面装入。要注意指示牌上标记符号与实际的气体出口和入口相一致。
所有接口在更换时，接头与机箱的接触面要求密封，涂上密封胶。
安装时的紧固件及数量如下：
GB68-76 螺钉M6×25 8件
GB52-76 螺母M6 8件
GB97-76 垫圈6 8件
用紧固件通过机箱上的4个孔和控制柜固定。
2 通气管路的连接
与仪器相接的气路口只有二个，即测量气入口和测量气出口。
首先从接管中取出为防止污染物进入测量池的塑料塞子，然后从附件中取出二个软管接头和二个O型圈装到机箱的接管上。接管的内螺纹和软管接头的外螺纹是相配的，均为G1/4〞的管螺纹。为了保证连接处的密封，O型圈是必不可少的。
用内径为4mm，外径为7mm的耐腐蚀氟橡胶管，将测量气体入口的软管接头和取样管道相连，将测量气体出口的软管接头和排气管道相连。软管与接头的连接处用附件中提供的软管夹紧固。
仪器出口排出的气体可排到内径大而尽可能短的排气管道内，排入大气之前不可通过节流或任何气阻以免对指示产生误差。并注意有毒和可燃气体的合理排放。
测量气体入口应有一个流量计进行流量调节，保证进入仪器流量的恒定。根据实际使用的需要和可能，流量可在30L/h～60L/h的范围内任意确定，但对确定后的流量不应随便改变。
3 电源电缆和信号电缆的连接
仪器的电缆连接见图12，接线端子在电气单元的右侧，J1为电源接线端子，J2为信号接线端子，其中J2的1、2，3、4，5、6为报警输出端，7（+）、8（-）为电流输出端。
3.1 电源电缆的连接
在仪器的背面
（壁式安装的仪器在右面）有三个电缆紧固螺丝，电源电缆线可从最上面的紧固螺丝中通入机箱（在通入电缆前首先要取下防污染的铝垫片，其余二个紧固螺丝在使用时同样要先取下铝垫片）。L接电源相线，N接电源零线。标有接地符号的第三个接线端应该接地线，接地线不可遗漏，并
且必须接地可靠。
3.2 信号电缆的连接
信号电缆可通过第二或第三个电缆紧固螺丝通入机箱。1、2，3、4，5、6为报警输出端（开关量），7（+）、8（-）为电流输出端（0mA～20mA时或4～20mA），电流信号输出回路中总电阻最大不超过550Ω。
4 完整的测量装置
本说明书主要介绍仪器的结构原理和安装使用等内容，不包括仪器以外的取样和气样净化系统。为了保证仪器的正常运行，在仪器投入正常运行之前必须配备一个适应于生产条件的取样和气样净化装置，使进入仪器的测量气体满足表3规定的要求。
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第六章 仪器的使用、操作和维护
1 启动前的准备工作
仪器在正式开机即接电源之前必须接下列步骤对仪器进行一次系统的检查，确保正确无误才能投运。
1.1检查箱内和箱外的气路入口和出口
按第五章第2条的要求，检查各通气管的连接是否正确，并且可打开机箱门，按照第四章第2.2条关于测量池气路接口的要求，检查箱内和箱外的气路入口和出口是否完全一致。
1.2检查电源和信号电缆的连接
按第五章第3条的要求，检查电源和信号电缆的连接是否正确，接点有否松动。
1.3 气密性检查
在管道连接正确无误的前提下，正式通气之前，对仪器包括整个测量气体回路进行气密性检查。检查方法见图17。
图17 气密性检查示意图
如图17所示，从进气口通入空气，使U形管内产生10kPa（1000mm水柱）的压力，保持这个压力3min，管内液面单边下降不大于5mm，气密性符合要求。
1.4装校记录卡
在仪器的附件袋中有一份《PA200—GXH型红外线气体分析器装校记录卡》，记录卡上记录了仪器的安装结构，测量范围等各种参数，此表不作技术保证数据，但可供仪器调校时参考。每台仪器的数据都略有差异，必须根据仪器编号对号入座，不能互换。
2 仪器的启动和预热
2.1 接通气路
向仪器通入一定流量的零点标准气。一般零点标准气采用精氮，对于常量仪器也可采用普通氮气，对于微量（ppm级）的CO2分析器，为了保证零点调整的正确性，在通入仪器之前应用碱石灰吸收氮气中残存的CO2。
2.2 仪器的启动和预热
接通电源即可使仪器启动，投入运行，显示器显示出测量值，这时不要对仪器进行任何调整，对仪器的调整应在预热3h～4h以后进行。对微量仪器的，预热时间还可适当延长。
3 仪器光栏调整（在低量程档进行）
调整过程中的指示值可以进入相应界面通过显示器读数，也可以在外接的指示仪表上读数。 光栏调整主要是调节红外辐射参比光路和测量光路的光路平衡，可通过调节光源上的光栏调节螺钉St6（在仪器的内侧）、St8、St7（在仪器的外侧）来实现。调节时，向仪器内通入零点标准气，首先顺时针或反时针方向调整光栏调节螺钉St6使仪器的指示值为最小，再顺时针或反时针方向调整光栏调节螺钉St8使仪器的指示值为最小，然后顺时针或反时针方向调整光栏调节螺钉St7使仪器的指示值为最小，并反复一次，这时说明仪器的光路已调整平衡。在进行光栏调节时，因仪器是处于运行状态，操作者必须十分细心并且对可能产生的危险很熟悉，千万不能触及辐射源供电电缆，前置放大器的插头座。 光栏调节在仪器出厂前都进行过仔细的调整，一般不需调整。对于正常使用的仪器，在第一次调整后也不需要在以后的使用中再次进行调整。必须调整时，应在仪器处于稳定状态下才能进行。 4 仪器零点调整（在低量程档进行）
当预热时间足够时，在连续向仪器内通入零点标准气的情况下，调整电气单元上零点调节电位器RP2，使仪器电气单元输出的指示值为0.2V左右。但在第一次调整时，由于运输过中的震荡，可能会使某些螺钉松动或者通过长期运转后引起较大的漂移的情况下，在调整仪器的零点之前，应首先调整仪器光路的平衡,然后再进行零点调整。
5 仪器终点调整（在低量程档进行）
5.1 仪器中心频率调整
向仪器内通入流量恒定的量程终点值的标准气，待指示稳定后，调整电气单元上电位器RP1，使仪器的指示值为最大。仪器出厂前都进行过仔细的调整，用户一般不需调整。
5.2 仪器终点调整
仪器终点的调整必须在零点首先调整好以后再进行。向仪器内通入流量恒定的量程终点值的标准气，待指示稳定后，调整电气单元上终点电位器RP3，使仪器电气单元输出的指示值为0.9V左右。如果电位器已经调到底还无法使指示值达到要求，则调整电气单元上的波微开关S1（开关上1、2、3、4挡分别将测量信号依次减小）。然后再调整终点电位器，使仪器电气单元输出的指示值为1.0V左右。 终点标准气应尽可能与仪器量程终点接近，但因标准气的配制较困难，所以终点标准气的标称值最低应不低于满刻度的98%为好。
6 仪器操作
进入仪器菜单，按菜单提示和要求进行操作和调整。
为保证仪器的安全性能和防护性能，对仪器的内部进行操作后，必须盖好仪器箱盖并旋紧箱盖螺栓后，才进行以下操作。
6.1 显示器
该仪器采用大屏幕图形点阵液晶显示器，实现了丰富的测量状态信息显示和直观的菜单式操作界面显示。
下图为测量状态下的信息显示。其中包括，测量值、测量参数名、实时时间、测量组份、工程单位、量程模式、测量温度、输出电流及输出模拟条、状态信息等。
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在测量状态下的信息栏，将显示仪器的基本状态（如正常、报警、诊断等）。
注：刚上电时显示器比较暗，属于正常现象；一般经过30min后，即有较好的亮度。
6.2 操作键盘
该仪器采用6键薄膜触摸键盘，进行如校准、各种参数设置等操作。各键主要功能如下：
状态。
键：在测量状态按此键，仪器进入菜单操作；
或在菜单操作时，返回上一级菜单。
据时，增减数值。
“确认/ENTER”键：菜单操作时，进入下一级菜单项；或设
置数据及选择参数时，对数据及选择参数进行确认。
选择项，如O2、SO2、CO、CO2、H2O、CH4等
ppb、ppm、%、mg/m3等
，必须大于起点值、小于高量程的终点值 ，必须大于起点值、大于低量程的终点值 4-20mA或0-20mA
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
选择项，决定是否对仪器状态进行继电器输出
选择项，决定是否对仪器各个状态输出不同的固定电流值
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选择项，#1继电器对应的报警（如组份报警点1或2）
选择项，#2继电器对应的报警（如组份报警点1或2） 选择项，#3继电器对应的报警（如组份报警点1或2）
数据设置项，格式为年/月/日（YYYY:MM:DD） 数据设置项，格式为时/分/秒（HH:MM:SS） 保留（未实现） 选择项，允许或禁止 选择项，如9600
数据设置项，仪器内部的恒定温度
选择项，决定对最近多长时间的采集数据求平均 数据设置项，低量程的中点校准，通中点标样 数据设置项，高量程的中点校准，通中点标样 硬件调整，通零点标样 硬件调整，通量程标样 硬件调整，通量程标样 显示5V/15V/168V电源的电压值 显示测量信号与温度信号的毫伏值
选择项，启用安全功能时，所有操作照常，但不会保存数据。 所有数据恢复缺省值。 6.4 操作
在任一级菜单操作过程中：
◇
◇
◇ 屏幕左上角为安全锁是否启用标志；屏幕下端为当前界面使用的主要按键及其功能。
6.4.1 主菜单
在主菜单操作界面下，屏幕左侧为主菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的下级菜单。
6.4.2 参数
在主菜单下，
在参数菜单下，左侧为参数菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的选择项或数据设置项。
(1)测量组份
“测量组份”反显时，按
键、屏幕右侧测量组份符号反显后，则可按或
键选择仪器的测量组份。
直接返回。
(2)工程单位
键选择仪器的工程单位。
返回。
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(3) 量程模式
择。
返回。
注意：高/低量程具有相同的起点（即零点，可以为零，也可非零）。不同的量程模式将影响输出电流的大小，因此务必选择适合应用的量程模式。
仪器有低量程（LowRange）高量程（HighRange）自动量程（AutoRange）等三种量程模式可供选择。
低量程（LowRange）
量程范围由C0、C1确定。C0为零点，C1为满度。选择此模式后，仪器按低量程的校准参数计算测量值，并按其量程范围输出电流。
高量程（HighRange）
量程范围由C0、C2确定。C0为零点，C2为满度。选择此模式后，仪器按高量程的校准参数计算测量值，并按其量程范围输出电流。
自动量程（AutoRange）
量程范围由C0、C1、C2确定。选择此模式后，仪器的高、低量程都必须经过校准，仪器将自动根据测量值所处的量程范围，采用相应量程的参数计算测量值，并进行输出电流切换。即，测量值从低量程（C0---C1）上升到低量程满度值（C1）时，输出电流切换到与高量程（C0---C2）对应；而当测量值从高量程下降至低量程满度值（C1）的90%时，输出电流切换到与低量程对应。
(4) 量程范围
注意：仪器的量程范围由C0、C1、C2确定，且必须满足关系C0
。
C0
择设置C0，或C1，或C2。C0，或
C1，或C2相应的数值反显。
以下的数值调节方法与此相同。
待设置的数值有8位。第1位为符号位，其余为数值位。 进入数值设置状态后，当前设置位反显。
(5) 电流模式
择电流模式（4-20mA或0-20mA）
直接返回。
4-20mA。其中，最小为3mA，最大为21mA。
0-20mA。其中，最小为0mA，最大为21mA。
6.4.3 校准
在主菜单下，
在校准菜单下，左侧为校准菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的子项或数据设置键则进入反显菜单项对应的子项或数据设置项。 (1) 测量组份
“测量组份”反显时，按键，屏幕右侧将出现反显“低量程”或“高量程”。按
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低量程校准
进入此量程的校准子菜单，屏幕右侧将出现反显“零点”或“量程”，并提示通入相应标样。 注意：
a、 必须按提示通入该量程相应标样，零点标样与量程标样不能混淆； b、 零点标样与量程标样必须有适当的跨度；
c、 必须等待显示的毫伏值稳定后，方可设置校准数据。 校准子菜单右侧下方依次上次校准值（CP：XXXXXX.XX）、当前测量信号毫伏值（mV：XXXXXX.XX）及当前测量值（CM：XXXXXX.XX）。
准数据的设置（方法如前）
高量程校准
注意：
a、 必须按提示通入该量程相应标样，零点标样与量程标样不能混淆； b、 零点标样与量程标样必须有适当的跨度；
c、 必须等待显示的毫伏值稳定后，方可设置校准数据。
进入此量程的校准子菜单，屏幕右侧将出现反显“零点”或“量程”，并提示通入相应标样。
校准子菜单右侧下方依次上次校准值（CP：XXXXXX.XX）、当前测量信号毫伏值（mV：XXXXXX.XX）及当前测量值（CM
：XXXXXX.XX）。
准数据的设置（方法如前）
(2) 干扰组份
在实际的应用过程中，有时存在干扰组份，不可避免地对测量值产生固定（或近似固定）影响。此时可以根据经验并通过设置干扰值的方法来消除影响。
“干扰组份”对测量结果的影响为正，则设为正值；反之，设为负值。
。
6.4.4 报警
在主菜单下，
在报警菜单下，屏幕左上角为安全锁标志；左侧为报警菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的子项或数据设置项。
键则进入反显菜单项对应的子项或数据设置项。
上限报警：报警参数的值等于或大于报警点，进行报警； 下限报警：报警参数的值等于或低于报警点，进行报警；
报警死区：报警后，断开报警时，报警参数的值与报警点的差值。即，对于上限报警，报警参数的值比报警点低“报警死区值”，断开报警；而对于下限报警，报警参数的值比报警点高“报警死区值”，断开报警。
(1) 测量组份报警设置
针对测量组份，可以单独设置两个报警。这两个报警可以是上限/下限的任意组合。 “测量组份”反显时，按
键、屏幕右侧报警点1（或报警点2）反显后，则可按
设置报警点
1
“报警点11设置子菜单，“允许”（或“禁止”
）反/禁止”、“上限/
下限”、报警点SP、报警死区DB等4个项目。
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“报警点22设置子菜单，“允许”（或“禁止”）反/禁止”、“上限/下限”、报警点SP、报警死区DB等4个项目。
(2) 测量温度报警设置
与测量组份报警设置方法相同。 (3) 仪器状态报警
状态报警允许、且配置了相应继电器的情况下，仪器自诊断的报警信息将使继电器吸合。这些报警信息包括：ADC故障、DAC故障、输入信号低、输入信号高等。
(4) 输出电流
情况下，仪器自诊断的报警信息将使DAC输出固定电流。这些报警信息包括：ADC故障、DAC故障、输入信号低、输入信号高等。
(5) 继电器
对仪器的2个继电器进行配置。均可以为测量组份报警点1/2、测量温度报警点1/2及仪器状态。
#1（或#2
配置的继电器。
#1（或#2，或#3
对象，如测量组份报警点
1、测量组份报警点2、测量温度报警点1、测量温度报警点2、仪器状态等。
6.4.5 控制
在主菜单下，
在控制菜单下，左侧为控制菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的子项或数据设置项。
键，进入反显菜单项对应的子项或数据设置项。
(1) 实时时钟
期”或“时间”菜单项。
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(2) 通信
或“波特率”菜单项。
注：此仪器的通信功能未实现。 (3) 恒定温度
设置合适的仪器恒定温度对仪器的性能十分关键，一般在出厂前由厂家设置，建议用户一般情况不要随意修改。
(4) 平均时间
选择最近多长时间的数据进行平均。
1s
接返回。
6
.4.6 服务
在主菜单下，
在服务菜单下，左侧为服务菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项子项或设置项。 键则进入反显菜单项对应的子项或设置项。 (1) 线性化
由于该仪器传感器对测量对象的响应存在一定的非线性，必要时，需要对其进行线性化，即对低量程或高量程相应的中点进行校准。
注意：
a、 线性化必须在对在低量程或高量程进行了零点及量程校准后进行； b、 线性化所需标样应尽量为相应量程的中点；
c、 必须等待显示的毫伏值稳定后，方可设置校准数据。
“低量程”或“高量程”反显后，显示提示通入中点气。
菜单右侧下方依次上次校准值（CP：XXXXXX.XX）、当前测量信号毫伏值（mV：XXXXXX.XX）及当前测量值（CM：XXXXXX.XX）。
（方法如前）
(2) 调整
此功能需要人工进行，主要是调整仪器相应部件，使仪器达到所要求的性能。其中包括调整光路对称性、中心频率及电路的放大倍数。
键选择待调整的项目，显示提示通入相应的标样。
显示器右下方的“mV： XXXXX.XX“为当前测量信号毫伏值。
调整光路对称性(零点调整也在此菜单下进行)
a、 显示器右侧“光路对称”反显时，按提示通入零点
气；
b、 待显示的毫伏值稳定后，调节光源的调节螺钉，使
指示值最小（见第六章3节）。
c、调节电位器RP2，使毫伏值为200.00左右（见第六章 4节）。
30
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调整中心频率
a、 显示器右侧“中心频率”反显时，按提示通入量程
气；
b、 待显示的毫伏值稳定后，调节电位器RP1，使毫伏值
最大。
调整放大倍数
a、 显示器右侧“放大倍数”反显时，按提示通入量程
气；
b、 待显示的毫伏值稳定后，调节电位器RP3使毫伏值
为900.00左右（见第六章5节）。
(3) 诊断
可对电源及信号进行诊断。
同时显示电源电压或信号毫伏值。PVmV为测量参数信号、SVmV为温度参数信号
(4) 安全
为了防止非相关人员的误操作，在仪器校准或设置完成后，可采用安全锁功能，以避免数据的随意修改。
采用安全锁后，只有安全锁可以修改，尽管操作可以象正常情况那样进行，但修改的数据不会被保存。
(5) 初始化
注意：一般情况下，建议不要使用此功能。否则，所有数据将恢复缺省值。用户需要重新设置相关数据，并进行校准。
“是”则不能初始化，并显示初始化失败。
7 仪器的维护
仪器在正常运行过程中，保证仪器的正常工作条件是用好仪器的关键所在。对于仪器本身还应注意下列日常维护工作：
a 每过一定的时间间隔对仪器进行一次零点和终点的校对。在投运的前几周内可每周进行一次校对，以后可每月或更长时间进行一次校对。校对时机箱门不必打开。
b 必须经常检查仪器的气样入口前的过滤器是否被污染，供气是否正常。必要时还应检查分析气室前的保护性过滤器是否堵塞。
c 如果被测气体中含有较高浓度的可燃气体或强腐蚀性气体时，那么要每月一次对测量气体回路进行密封性检查。检查时可不必停机可打开箱门。
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第七章 故障排除
1 几点说明
仪器在出厂前都经严格的测试和检验，为了保证操作的安全，用户必须在仔细阅读说明书和说明书中提示的前提下再操作仪器。为了防止发生意外事故，再次提醒注意以下几点：
a. 在末进行其它连接前，先进行接地连接。
b. 确保仪器规定的工作电压和外接的电源电压相一致。 c. 在维修或更换零部件时，必须首先切断仪器的总电源。
d. 必须进行带电校准或维修时，应由一名专业人员进行，他应对可能产生的危险相当熟悉。 e. 仪器的电源切断后，仪器中的电容器还有可能有电。
f. 在更换熔断器时，必须注意型号和规格，更不允许用普通导线短接来代替熔断器。 g. 认为有可能发生危险时，应使仪器停止运转。
第八章 保存和保证期限
1
保存
仪器必须放在下列条件的环境中： (1) 环境温度：0℃～45℃； (2) 相对湿度：≤85%； (3) 没有腐蚀性气体。
2 保证期限
仪器从出厂日期起12个月内，由于仪器的质量问题而不能正常工作时，制造厂负责免费修理或更换零部件（易损件除外）。
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第九章 仪器的成套、备件和附件
1
(1) 仪器 (2) 备件和附件 2
产品使用说明书 校验记录卡（-） 产品合格证书 装箱清单
1份 1份 1份 1份
技术文件 软管接头 O型圈 软管夹 起子
M6内六角扳手 氟橡胶管
0402180.1 0673183.5 CF9.005.001 0883211.5 0984378.1
1台 4件 4件 4件 1件 1件
成套仪器和备件、附件
Φ4×Φ7 2m
附录 重庆川仪九厂主要产品目录
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概 述
PA200—GXH型红外线气体分析器（以下简称仪器）是引进西德哈特曼•布朗公司（H&B）的不分光红外线工业光度计先进技术的基础上新开发的属国内领先水平的流程气体分析仪器。仪器能连续自动测量、指示、记录流程中气体的体积浓度。广泛用于石油、化工、冶炼、建材、轻工及其它各种炉、
窑或烟道的气体分析；是环境监测、生物工程、医疗卫生等科研工作的可靠检测工具。
仪器以标准信号输出，适用于闭环调节或微机自控。采用双层四气室接收器的新型结构，稳定性好，测量精度高，抗干扰能力强，结构设计合理。仪器采用微机技术，对显示、测量、修正、输出等参数和校准通过仪器键盘进行设置和操作，显示直观，操作灵活方便，仪器自动化程度高，功能先进齐全，铝铸造的外部结构，使仪器能适应各种复杂的恶劣环境，具有世界先进水平。
图1 PA200—GXH型红外线气体分析器
第一章 主要技术特性
1 测量对象，最小测量范围和量程规格
1.1 根据用户的要求，仪器可为二个量程。量程转换比（最小量程终点值与最大量程终点值之比）1：2。 1.2 测量对象及最小测量范围
仪器测量对象及最小测量范围见表1。
1.3 标准量程范围
仪器标准量程范围见表2。
2 主要技术性能指标
仪器主要技术性能指标见表2。
表2 主要技术性能指标
3 影响量的额定工作范围（仪器的使用条件）
仪器的使用条件见表3。
表3 仪器的使用条件
2
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4 输出信号、功率、外形尺寸 4.1 输出信号
电流信号： 0mA～20mA或4mA～20mA任选，电流输出负载≤550； 4.2 消耗功率： ≤90W 4.3 外形尺寸（见图2）
482mm×177mm×370mm
图2 仪器外形尺寸图
5 仪器型号及说明
仪器型号：PA200—GXH PA200—G X H
光学式分析仪器
第二章 工作原理
1 气体对红外线的吸收
红外线是一种电磁波，红外辐射主要是热辐射。当红外辐射通过某气体层时，气体层中的极性分子，即非单元素气体分子（如CO、CO2等），就会对红外辐射进行选择性的吸收。气体对红外线的吸收一般遵循朗伯特—比尔定律。
II0eKCL
式中，
I—红外辐射被气体吸收后的能量；
I0—红外辐射被气体吸收前的能量；
； K—气体的吸收系数（消光系数）
C—吸收气体的浓度；
L—红外辐射经过吸收气体层的长度。
2 PA200—GXH型红外分析器的工作原理
仪器的分析部分由三大部件组成：
◆ 一个能发出特定红外波长的红外辐射器—光源； ◆ 一个由参比气室和分析气室组成的测量池；
◆ 一个能检测红外辐射并将红外辐射的能量变化转换成电量变化的接收器（亦称检测器）。 由红外光源发出二束能量相等、按照一定频率进行调制的平行光束，分别通过参比气室和分析气室后，由于分析气室中吸收气体（被测气体）对红外线的吸收，使原来能量相等的二束红外线产生了能量差，然后又分别进入接收器的参比接收室和测量接收室。通过薄膜电容器将红外线能量变化转换成电量变化，再通过电气单元和控制单元的放大整流及线性化等各种处理，仪器就能输出一个与被测气体浓度变化相对应的信号，供显示或控制。
PA200—GXH型红外析器除了各种部件的特殊结构外，在接收原理上有一个特殊的改进。接收器的参比接收室和测量接收室分别用光学镜片分隔成前室和后室。见图3。
在接收器中的吸收气体和分析气室中的被测气体同样都按朗伯特—比尔定律吸收红外线。前室中气体的吸收曲线近似于被测气体的消光曲线。由于前后室之间半透半反窗的作用，使后室辐射得到抑制，排除了干抗气的影响，使仪器达到最佳选择效果。
采用双层四气室接收器后，仪器的选择性和稳定性得到极大改善，成为目前国内外先进的工业流程用不分光红外分析器。
4
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图3 PA200—GXH型系列红外分析器
第三章 主要技术特点
接收器恒温控制(软件完成控制)，高稳定性红外光源，仪器稳定性好； 四气室结构接收器、窄带滤光片（SO2、NO）、软件运算，抗干扰能力强； 重要工作电源自检；
通信接口(根据用户需要选用)；
按键操作(零点、满度校准、线性校准、参数设置更改等)，操作灵活方便； 报警输出(上下限极值报警、自检故障报警)； 大屏幕兰屏显示，显示直观； 标准信号隔离输出(0/4～20mA)； 两挡量程自动转换(量程转换1：2)； 测量气室镀金耐腐蚀；
仪器部件单元化，维护、检修方便；
测量范围宽，最小量程：0～20PPm(CO2)，0～100ppm(CO、CH4、SO2),0～300ppm(NO)； 最大量程：0～100%ppm(CO)特殊量程由用户与生产设计部门商议； 铸铝机箱，防护级高(IP54)。
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第四章 仪器的组成结构
1 仪器的整体结构
仪器由分析部分、电气部分、控制单元部分及机箱部分组成。显示器和微机板组成控制单元安装在箱盖上。仪器的机箱是由轻金属压铸而成，所有的组成部分都装在防尘、防溅水型的机箱内。见图4、图5、图6、图7。
图4 仪器的正面视图
G6
G10
G4
G9 G8 G7
图5 仪器的背面视图
G1 G12 图6 仪器的右面视图 G4
G6
G11
箱盖的正侧有四颗六角螺钉G5，松下六角螺钉可将箱盖打开，箱盖与机箱内的安装底板相连，而安装底板又与导轨相连，电气单元装在底板上的角板上，分析部件通过连杆紧固后安装在安装底板上。因此，拉出安装底板的同时可将分析部件和电气箱一起拉出，这样便于调节，见图7。电源接线端子和信号输出端子在电气单元右侧。在调好仪器的各个旋钮后，必须锁紧箱门。仪器的指示值可通过显示器组件G2观察。电源电缆和信号输出电缆通过机箱背面的电缆紧固螺钉G10通入机箱内。旋紧螺钉，可使箱内外空气隔绝。
箱盖和机箱之间有橡皮密封圈，关紧箱盖后可防止可燃易爆气体或腐蚀性气体进入箱内。由于机箱密封性良好，可防止水分进入，属于防溅水型结构，同时保证箱内温度稳定而不受外界异常气温变化的影响。
接收器的背面上是仪器的前置放大器。测量池分析气室的气体人口处有一小型过滤器，保证进入分析气室的气样纯净。
机箱右侧铭牌G12上标明了如下内容：供电电源、测量对象和量程范围等。
图7仪器内部结构图
图7中：
2 分析部分
光源、测量池和接收器是分析部分的三个主要部件。三个部件被二根轴杆紧紧地连接成一个整体，再通过光源和接收底部的二个螺钉固定在支承底板上。
8
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2.1 光源部件
ST13 ST9
ST12 ST10
ST7 ST6
ST8 ST4
ST10 ST12
图8 红外光源正面视图
光源部件的内部有一用镍铬丝制成的螺旋状红外辐射源，辐射源二端的电压为12V，加热的辐射源发出2～12m波长的红外线，通过光源壳体内镜面的反射，变成二束平行的红外光束。辐射源被用惰性气体密封在光源壳体内。红外辐射通过氟化钙晶片进入测量池，在光源部件的背面有一个同步电机（切光马达）ST3，电机的转轴通过光源壳体与ST4切光片连接，将红外辐射调制成频率为12.5Hz的交变信号。
光源上的调螺钉ST6和调螺钉ST7及调节螺钉ST8用来调节二个光路上红外辐射的平衡。 2.2 测量池部件
M2 M4E M1 SV5 MF1 M4E M1 SV5 M2
T5 M3 MF2 M3 M4A M4A MF1 MF2
图9 不同尺寸的测量池
图9中符号及名称（或功能）如下。
仪器的测量池部件由加工在同一壳体上的分析气室M1和参比气室M2组成。
测量池装入仪器后，参比气室位于仪器的外侧，分析气室位于仪器的内侧，参比气室和分析气室的二端都用透光性能良好的透明晶片密封。在参比气室内充有不吸收红外辐射的惰性气体。分析气室的长短根据仪器量程范围的不同，选用合适的测量池尺寸。在测量池的内侧面有二个接管，对于长气室，在靠近红外光源的一侧是分析气室的气体入口接管，靠近接收器的一侧是分析气室的气体出口接管，对于短气室，二个接管是重叠设置，上面是气体入口接管，下面是气体出口接管。
在分析气室的气体入口前串接一个保护性过滤器后与机箱气体接管相连。分析气室的气体出口直接与机箱气体接管相连。所有箱内的连接管道均采用特别耐高温和耐腐蚀的内径为4mm外径为7mm的氟橡胶管。在氟橡胶管的连接处都有软管夹紧固，保证管路的气密性。
分析气室和参比气室中间装有用于测量池恒温加热的加热器T5，其加热电源由2芯插头SV5与电缆组件中的插座相连。
2.3 接收器部件
E5
E7
E4 E9
E10
E6
SV6 E3 E1.1 E9
E7 E3 E2.1
E6
图10 仪器的四气室接收器
10
重庆川仪九厂
接收器部件主要由四个接收室、贮气容器和薄膜电容器（也称薄膜微音器）组成的轻金属壳体，以及9芯插头和充气接管等构成。
从接收器靠测量池的一边，可以通过透明的晶片看到测量接收室和参比接收室的前室，它们的后室被半透半反窗遮盖，接收器上面的二个镀金触点与前置放大器的二个弹性触头进行电气连接，将接收器中产生的测量信号输入到电子处理系统中。
三个充气接管是在接收器内充入吸收气体后进行封口并用橡皮塞密封。为确保工作性能良好，橡皮塞绝对不能取掉。
在保护罩E11内装有9芯插头SV6，加热器、温度敏感元件（负温度系数电阻）和过热保护器。
3 电子部分
3.1前置放大器
V1 BrV
SV3 KO
V V1
图11 取掉盖板的前置放大器
前置放大器是一个带有9芯插头（SV3）的完整的组件单元。它是用两只螺栓固定在接收器（E）上的，通过两个镀金的弹性接触座可将前置放大器与接收器进行电气连接，与机架组合的电气连接则是通过电缆连接组件中带有9芯插头的前置放大器电缆线实现的。
前置放大器的输入端接有高阻（1GΩ）和+168V的直流电压，当接收器中薄膜微音器由于压力的波动引起电容量变化时，则可将其变化量转换成毫伏级的交流电压信号。
该放大器采用三级直接偶合放大电路，输入级采用输入阻抗较高的低噪音结型场效应管，末级为一射极输出器。放大器的增益为50倍或5倍，根据被测气样的浓度可改变插接片BrvS1的位置，以选择合适的增益。
3.2 电气单元
它是由信号放大部分、电源部分、温控部分、报警部分组成。
信号放大部分将前置放大器输出的交流信号进行交流放大、带通滤波（中心频率12.5Hz）、整流、滤波、直流放大，将测量信号变成0.2—0.9V后输入给控制单元。
电源部分提供仪器所需的+5V、+15V、-15V、+18V、+12V、+168V电源。
温控部分对温度信号进行放大后输入给控制单元，并对加热器进行开关控制。
报警部分输出三路报警开关信号。
图12 电气单元
3.3 控制单元部分
图13 电气单元
12 重庆川仪九厂
控制单元主要由微处理器、显示、模/数转换、数/模转换、温度与报警控制等几部分电路，其功能示意图如下：
图14控制单元功能示意图
第五章 安装与接线
1 安装地点的选择及仪器的安装
1.1 安装地点的选择
合理正确地选择仪器的安装地点，对用好仪器非常重要，所以选择的安装地点必须符合如下几个原则：
a. 仪器的安装地点与实际测量点必须尽可能的接近，以免由于测量管道的过长使仪器产生不必要的滞后或由于冷凝水的积聚而堵塞测量管道。
b. 要避免使仪器受到太阳光、锅炉炉火或其它强辐射的直接照射。
c. 仪器安装地点的旁边必须考虑可供放置标准气钢瓶的位置，有利于气路管道的连接和供操作人员调校仪器的空间。
d. 安装地点必须符合本说明书中有关影响量的额定工作范围，即使用条件的规定。
e. 安装地点必须有利于电源电缆、信号电缆和接地线的连接。仪器的信号电缆可以长达上百米接到控制室内。
1.2 仪器的安装
仪器属固定安装式仪器，其安装形式有壁式安装和嵌入式安装二种。由于安装形式的不同，仪器的气路接口和电缆接口必须作相应的变动，所以用户在签订合同时必须加以注明，以便仪器在出厂前对气路接口和电缆接口作相应的变动，对合同上未注明安装形式的仪器均为嵌入式安装。
a. 壁式安装
将仪器的背面固定在垂直的安装面或框架上，并用仪器背面墙壁至少保持50mm的距离，以便于固定和仪器通风。安装面的开孔尺寸见图15。
图15 壁式安装开孔尺寸图
壁式安装时电缆紧固螺钉安装在机箱的右侧面，测量气体入口和出口接头安装在机箱的下面。 安装时的紧固件及数量如下：
GB30—76 螺栓M10×30 4件
GB52—76 螺母M10 4件
GB97—76 垫圈10 4件
用紧固件将仪器背面的固定安装板固定在规定的安装位置。
b. 嵌入式安装
14 重庆川仪九厂
嵌入式安装的开孔尺寸见图16。
图16 嵌入式安装开孔尺寸图
嵌入式安装形式一般是将仪器装在控制柜内时采用。控制柜安装仪器的这一面铁板厚度不得小于3mm。
嵌入式安装时电缆紧固螺丝应从仪器的背面装入，测量气体的出口和入口也从将从仪器的背面装入。要注意指示牌上标记符号与实际的气体出口和入口相一致。
所有接口在更换时，接头与机箱的接触面要求密封，涂上密封胶。
安装时的紧固件及数量如下：
GB68-76 螺钉M6×25 8件
GB52-76 螺母M6 8件
GB97-76 垫圈6 8件
用紧固件通过机箱上的4个孔和控制柜固定。
2 通气管路的连接
与仪器相接的气路口只有二个，即测量气入口和测量气出口。
首先从接管中取出为防止污染物进入测量池的塑料塞子，然后从附件中取出二个软管接头和二个O型圈装到机箱的接管上。接管的内螺纹和软管接头的外螺纹是相配的，均为G1/4〞的管螺纹。为了保证连接处的密封，O型圈是必不可少的。
用内径为4mm，外径为7mm的耐腐蚀氟橡胶管，将测量气体入口的软管接头和取样管道相连，将测量气体出口的软管接头和排气管道相连。软管与接头的连接处用附件中提供的软管夹紧固。
仪器出口排出的气体可排到内径大而尽可能短的排气管道内，排入大气之前不可通过节流或任何气阻以免对指示产生误差。并注意有毒和可燃气体的合理排放。
测量气体入口应有一个流量计进行流量调节，保证进入仪器流量的恒定。根据实际使用的需要和可能，流量可在30L/h～60L/h的范围内任意确定，但对确定后的流量不应随便改变。
3 电源电缆和信号电缆的连接
仪器的电缆连接见图12，接线端子在电气单元的右侧，J1为电源接线端子，J2为信号接线端子，其中J2的1、2，3、4，5、6为报警输出端，7（+）、8（-）为电流输出端。
3.1 电源电缆的连接
在仪器的背面
（壁式安装的仪器在右面）有三个电缆紧固螺丝，电源电缆线可从最上面的紧固螺丝中通入机箱（在通入电缆前首先要取下防污染的铝垫片，其余二个紧固螺丝在使用时同样要先取下铝垫片）。L接电源相线，N接电源零线。标有接地符号的第三个接线端应该接地线，接地线不可遗漏，并
且必须接地可靠。
3.2 信号电缆的连接
信号电缆可通过第二或第三个电缆紧固螺丝通入机箱。1、2，3、4，5、6为报警输出端（开关量），7（+）、8（-）为电流输出端（0mA～20mA时或4～20mA），电流信号输出回路中总电阻最大不超过550Ω。
4 完整的测量装置
本说明书主要介绍仪器的结构原理和安装使用等内容，不包括仪器以外的取样和气样净化系统。为了保证仪器的正常运行，在仪器投入正常运行之前必须配备一个适应于生产条件的取样和气样净化装置，使进入仪器的测量气体满足表3规定的要求。
16 重庆川仪九厂
第六章 仪器的使用、操作和维护
1 启动前的准备工作
仪器在正式开机即接电源之前必须接下列步骤对仪器进行一次系统的检查，确保正确无误才能投运。
1.1检查箱内和箱外的气路入口和出口
按第五章第2条的要求，检查各通气管的连接是否正确，并且可打开机箱门，按照第四章第2.2条关于测量池气路接口的要求，检查箱内和箱外的气路入口和出口是否完全一致。
1.2检查电源和信号电缆的连接
按第五章第3条的要求，检查电源和信号电缆的连接是否正确，接点有否松动。
1.3 气密性检查
在管道连接正确无误的前提下，正式通气之前，对仪器包括整个测量气体回路进行气密性检查。检查方法见图17。
图17 气密性检查示意图
如图17所示，从进气口通入空气，使U形管内产生10kPa（1000mm水柱）的压力，保持这个压力3min，管内液面单边下降不大于5mm，气密性符合要求。
1.4装校记录卡
在仪器的附件袋中有一份《PA200—GXH型红外线气体分析器装校记录卡》，记录卡上记录了仪器的安装结构，测量范围等各种参数，此表不作技术保证数据，但可供仪器调校时参考。每台仪器的数据都略有差异，必须根据仪器编号对号入座，不能互换。
2 仪器的启动和预热
2.1 接通气路
向仪器通入一定流量的零点标准气。一般零点标准气采用精氮，对于常量仪器也可采用普通氮气，对于微量（ppm级）的CO2分析器，为了保证零点调整的正确性，在通入仪器之前应用碱石灰吸收氮气中残存的CO2。
2.2 仪器的启动和预热
接通电源即可使仪器启动，投入运行，显示器显示出测量值，这时不要对仪器进行任何调整，对仪器的调整应在预热3h～4h以后进行。对微量仪器的，预热时间还可适当延长。
3 仪器光栏调整（在低量程档进行）
调整过程中的指示值可以进入相应界面通过显示器读数，也可以在外接的指示仪表上读数。 光栏调整主要是调节红外辐射参比光路和测量光路的光路平衡，可通过调节光源上的光栏调节螺钉St6（在仪器的内侧）、St8、St7（在仪器的外侧）来实现。调节时，向仪器内通入零点标准气，首先顺时针或反时针方向调整光栏调节螺钉St6使仪器的指示值为最小，再顺时针或反时针方向调整光栏调节螺钉St8使仪器的指示值为最小，然后顺时针或反时针方向调整光栏调节螺钉St7使仪器的指示值为最小，并反复一次，这时说明仪器的光路已调整平衡。在进行光栏调节时，因仪器是处于运行状态，操作者必须十分细心并且对可能产生的危险很熟悉，千万不能触及辐射源供电电缆，前置放大器的插头座。 光栏调节在仪器出厂前都进行过仔细的调整，一般不需调整。对于正常使用的仪器，在第一次调整后也不需要在以后的使用中再次进行调整。必须调整时，应在仪器处于稳定状态下才能进行。 4 仪器零点调整（在低量程档进行）
当预热时间足够时，在连续向仪器内通入零点标准气的情况下，调整电气单元上零点调节电位器RP2，使仪器电气单元输出的指示值为0.2V左右。但在第一次调整时，由于运输过中的震荡，可能会使某些螺钉松动或者通过长期运转后引起较大的漂移的情况下，在调整仪器的零点之前，应首先调整仪器光路的平衡,然后再进行零点调整。
5 仪器终点调整（在低量程档进行）
5.1 仪器中心频率调整
向仪器内通入流量恒定的量程终点值的标准气，待指示稳定后，调整电气单元上电位器RP1，使仪器的指示值为最大。仪器出厂前都进行过仔细的调整，用户一般不需调整。
5.2 仪器终点调整
仪器终点的调整必须在零点首先调整好以后再进行。向仪器内通入流量恒定的量程终点值的标准气，待指示稳定后，调整电气单元上终点电位器RP3，使仪器电气单元输出的指示值为0.9V左右。如果电位器已经调到底还无法使指示值达到要求，则调整电气单元上的波微开关S1（开关上1、2、3、4挡分别将测量信号依次减小）。然后再调整终点电位器，使仪器电气单元输出的指示值为1.0V左右。 终点标准气应尽可能与仪器量程终点接近，但因标准气的配制较困难，所以终点标准气的标称值最低应不低于满刻度的98%为好。
6 仪器操作
进入仪器菜单，按菜单提示和要求进行操作和调整。
为保证仪器的安全性能和防护性能，对仪器的内部进行操作后，必须盖好仪器箱盖并旋紧箱盖螺栓后，才进行以下操作。
6.1 显示器
该仪器采用大屏幕图形点阵液晶显示器，实现了丰富的测量状态信息显示和直观的菜单式操作界面显示。
下图为测量状态下的信息显示。其中包括，测量值、测量参数名、实时时间、测量组份、工程单位、量程模式、测量温度、输出电流及输出模拟条、状态信息等。
18 重庆川仪九厂
在测量状态下的信息栏，将显示仪器的基本状态（如正常、报警、诊断等）。
注：刚上电时显示器比较暗，属于正常现象；一般经过30min后，即有较好的亮度。
6.2 操作键盘
该仪器采用6键薄膜触摸键盘，进行如校准、各种参数设置等操作。各键主要功能如下：
状态。
键：在测量状态按此键，仪器进入菜单操作；
或在菜单操作时，返回上一级菜单。
据时，增减数值。
“确认/ENTER”键：菜单操作时，进入下一级菜单项；或设
置数据及选择参数时，对数据及选择参数进行确认。
选择项，如O2、SO2、CO、CO2、H2O、CH4等
ppb、ppm、%、mg/m3等
，必须大于起点值、小于高量程的终点值 ，必须大于起点值、大于低量程的终点值 4-20mA或0-20mA
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
数据设置项，报警对应的测量值
数据设置项，断开报警时测量值与报警点的差值
选择项，决定是否对仪器状态进行继电器输出
选择项，决定是否对仪器各个状态输出不同的固定电流值
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选择项，#1继电器对应的报警（如组份报警点1或2）
选择项，#2继电器对应的报警（如组份报警点1或2） 选择项，#3继电器对应的报警（如组份报警点1或2）
数据设置项，格式为年/月/日（YYYY:MM:DD） 数据设置项，格式为时/分/秒（HH:MM:SS） 保留（未实现） 选择项，允许或禁止 选择项，如9600
数据设置项，仪器内部的恒定温度
选择项，决定对最近多长时间的采集数据求平均 数据设置项，低量程的中点校准，通中点标样 数据设置项，高量程的中点校准，通中点标样 硬件调整，通零点标样 硬件调整，通量程标样 硬件调整，通量程标样 显示5V/15V/168V电源的电压值 显示测量信号与温度信号的毫伏值
选择项，启用安全功能时，所有操作照常，但不会保存数据。 所有数据恢复缺省值。 6.4 操作
在任一级菜单操作过程中：
◇
◇
◇ 屏幕左上角为安全锁是否启用标志；屏幕下端为当前界面使用的主要按键及其功能。
6.4.1 主菜单
在主菜单操作界面下，屏幕左侧为主菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的下级菜单。
6.4.2 参数
在主菜单下，
在参数菜单下，左侧为参数菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的选择项或数据设置项。
(1)测量组份
“测量组份”反显时，按
键、屏幕右侧测量组份符号反显后，则可按或
键选择仪器的测量组份。
直接返回。
(2)工程单位
键选择仪器的工程单位。
返回。
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(3) 量程模式
择。
返回。
注意：高/低量程具有相同的起点（即零点，可以为零，也可非零）。不同的量程模式将影响输出电流的大小，因此务必选择适合应用的量程模式。
仪器有低量程（LowRange）高量程（HighRange）自动量程（AutoRange）等三种量程模式可供选择。
低量程（LowRange）
量程范围由C0、C1确定。C0为零点，C1为满度。选择此模式后，仪器按低量程的校准参数计算测量值，并按其量程范围输出电流。
高量程（HighRange）
量程范围由C0、C2确定。C0为零点，C2为满度。选择此模式后，仪器按高量程的校准参数计算测量值，并按其量程范围输出电流。
自动量程（AutoRange）
量程范围由C0、C1、C2确定。选择此模式后，仪器的高、低量程都必须经过校准，仪器将自动根据测量值所处的量程范围，采用相应量程的参数计算测量值，并进行输出电流切换。即，测量值从低量程（C0---C1）上升到低量程满度值（C1）时，输出电流切换到与高量程（C0---C2）对应；而当测量值从高量程下降至低量程满度值（C1）的90%时，输出电流切换到与低量程对应。
(4) 量程范围
注意：仪器的量程范围由C0、C1、C2确定，且必须满足关系C0
。
C0
择设置C0，或C1，或C2。C0，或
C1，或C2相应的数值反显。
以下的数值调节方法与此相同。
待设置的数值有8位。第1位为符号位，其余为数值位。 进入数值设置状态后，当前设置位反显。
(5) 电流模式
择电流模式（4-20mA或0-20mA）
直接返回。
4-20mA。其中，最小为3mA，最大为21mA。
0-20mA。其中，最小为0mA，最大为21mA。
6.4.3 校准
在主菜单下，
在校准菜单下，左侧为校准菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的子项或数据设置键则进入反显菜单项对应的子项或数据设置项。 (1) 测量组份
“测量组份”反显时，按键，屏幕右侧将出现反显“低量程”或“高量程”。按
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重庆川仪九厂
低量程校准
进入此量程的校准子菜单，屏幕右侧将出现反显“零点”或“量程”，并提示通入相应标样。 注意：
a、 必须按提示通入该量程相应标样，零点标样与量程标样不能混淆； b、 零点标样与量程标样必须有适当的跨度；
c、 必须等待显示的毫伏值稳定后，方可设置校准数据。 校准子菜单右侧下方依次上次校准值（CP：XXXXXX.XX）、当前测量信号毫伏值（mV：XXXXXX.XX）及当前测量值（CM：XXXXXX.XX）。
准数据的设置（方法如前）
高量程校准
注意：
a、 必须按提示通入该量程相应标样，零点标样与量程标样不能混淆； b、 零点标样与量程标样必须有适当的跨度；
c、 必须等待显示的毫伏值稳定后，方可设置校准数据。
进入此量程的校准子菜单，屏幕右侧将出现反显“零点”或“量程”，并提示通入相应标样。
校准子菜单右侧下方依次上次校准值（CP：XXXXXX.XX）、当前测量信号毫伏值（mV：XXXXXX.XX）及当前测量值（CM
：XXXXXX.XX）。
准数据的设置（方法如前）
(2) 干扰组份
在实际的应用过程中，有时存在干扰组份，不可避免地对测量值产生固定（或近似固定）影响。此时可以根据经验并通过设置干扰值的方法来消除影响。
“干扰组份”对测量结果的影响为正，则设为正值；反之，设为负值。
。
6.4.4 报警
在主菜单下，
在报警菜单下，屏幕左上角为安全锁标志；左侧为报警菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的子项或数据设置项。
键则进入反显菜单项对应的子项或数据设置项。
上限报警：报警参数的值等于或大于报警点，进行报警； 下限报警：报警参数的值等于或低于报警点，进行报警；
报警死区：报警后，断开报警时，报警参数的值与报警点的差值。即，对于上限报警，报警参数的值比报警点低“报警死区值”，断开报警；而对于下限报警，报警参数的值比报警点高“报警死区值”，断开报警。
(1) 测量组份报警设置
针对测量组份，可以单独设置两个报警。这两个报警可以是上限/下限的任意组合。 “测量组份”反显时，按
键、屏幕右侧报警点1（或报警点2）反显后，则可按
设置报警点
1
“报警点11设置子菜单，“允许”（或“禁止”
）反/禁止”、“上限/
下限”、报警点SP、报警死区DB等4个项目。
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“报警点22设置子菜单，“允许”（或“禁止”）反/禁止”、“上限/下限”、报警点SP、报警死区DB等4个项目。
(2) 测量温度报警设置
与测量组份报警设置方法相同。 (3) 仪器状态报警
状态报警允许、且配置了相应继电器的情况下，仪器自诊断的报警信息将使继电器吸合。这些报警信息包括：ADC故障、DAC故障、输入信号低、输入信号高等。
(4) 输出电流
情况下，仪器自诊断的报警信息将使DAC输出固定电流。这些报警信息包括：ADC故障、DAC故障、输入信号低、输入信号高等。
(5) 继电器
对仪器的2个继电器进行配置。均可以为测量组份报警点1/2、测量温度报警点1/2及仪器状态。
#1（或#2
配置的继电器。
#1（或#2，或#3
对象，如测量组份报警点
1、测量组份报警点2、测量温度报警点1、测量温度报警点2、仪器状态等。
6.4.5 控制
在主菜单下，
在控制菜单下，左侧为控制菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项的子项或数据设置项。
键，进入反显菜单项对应的子项或数据设置项。
(1) 实时时钟
期”或“时间”菜单项。
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(2) 通信
或“波特率”菜单项。
注：此仪器的通信功能未实现。 (3) 恒定温度
设置合适的仪器恒定温度对仪器的性能十分关键，一般在出厂前由厂家设置，建议用户一般情况不要随意修改。
(4) 平均时间
选择最近多长时间的数据进行平均。
1s
接返回。
6
.4.6 服务
在主菜单下，
在服务菜单下，左侧为服务菜单的菜单项，当前菜单项反显；右侧为反显菜单项子项或设置项。 键则进入反显菜单项对应的子项或设置项。 (1) 线性化
由于该仪器传感器对测量对象的响应存在一定的非线性，必要时，需要对其进行线性化，即对低量程或高量程相应的中点进行校准。
注意：
a、 线性化必须在对在低量程或高量程进行了零点及量程校准后进行； b、 线性化所需标样应尽量为相应量程的中点；
c、 必须等待显示的毫伏值稳定后，方可设置校准数据。
“低量程”或“高量程”反显后，显示提示通入中点气。
菜单右侧下方依次上次校准值（CP：XXXXXX.XX）、当前测量信号毫伏值（mV：XXXXXX.XX）及当前测量值（CM：XXXXXX.XX）。
（方法如前）
(2) 调整
此功能需要人工进行，主要是调整仪器相应部件，使仪器达到所要求的性能。其中包括调整光路对称性、中心频率及电路的放大倍数。
键选择待调整的项目，显示提示通入相应的标样。
显示器右下方的“mV： XXXXX.XX“为当前测量信号毫伏值。
调整光路对称性(零点调整也在此菜单下进行)
a、 显示器右侧“光路对称”反显时，按提示通入零点
气；
b、 待显示的毫伏值稳定后，调节光源的调节螺钉，使
指示值最小（见第六章3节）。
c、调节电位器RP2，使毫伏值为200.00左右（见第六章 4节）。
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重庆川仪九厂
调整中心频率
a、 显示器右侧“中心频率”反显时，按提示通入量程
气；
b、 待显示的毫伏值稳定后，调节电位器RP1，使毫伏值
最大。
调整放大倍数
a、 显示器右侧“放大倍数”反显时，按提示通入量程
气；
b、 待显示的毫伏值稳定后，调节电位器RP3使毫伏值
为900.00左右（见第六章5节）。
(3) 诊断
可对电源及信号进行诊断。
同时显示电源电压或信号毫伏值。PVmV为测量参数信号、SVmV为温度参数信号
(4) 安全
为了防止非相关人员的误操作，在仪器校准或设置完成后，可采用安全锁功能，以避免数据的随意修改。
采用安全锁后，只有安全锁可以修改，尽管操作可以象正常情况那样进行，但修改的数据不会被保存。
(5) 初始化
注意：一般情况下，建议不要使用此功能。否则，所有数据将恢复缺省值。用户需要重新设置相关数据，并进行校准。
“是”则不能初始化，并显示初始化失败。
7 仪器的维护
仪器在正常运行过程中，保证仪器的正常工作条件是用好仪器的关键所在。对于仪器本身还应注意下列日常维护工作：
a 每过一定的时间间隔对仪器进行一次零点和终点的校对。在投运的前几周内可每周进行一次校对，以后可每月或更长时间进行一次校对。校对时机箱门不必打开。
b 必须经常检查仪器的气样入口前的过滤器是否被污染，供气是否正常。必要时还应检查分析气室前的保护性过滤器是否堵塞。
c 如果被测气体中含有较高浓度的可燃气体或强腐蚀性气体时，那么要每月一次对测量气体回路进行密封性检查。检查时可不必停机可打开箱门。
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重庆川仪九厂
第七章 故障排除
1 几点说明
仪器在出厂前都经严格的测试和检验，为了保证操作的安全，用户必须在仔细阅读说明书和说明书中提示的前提下再操作仪器。为了防止发生意外事故，再次提醒注意以下几点：
a. 在末进行其它连接前，先进行接地连接。
b. 确保仪器规定的工作电压和外接的电源电压相一致。 c. 在维修或更换零部件时，必须首先切断仪器的总电源。
d. 必须进行带电校准或维修时，应由一名专业人员进行，他应对可能产生的危险相当熟悉。 e. 仪器的电源切断后，仪器中的电容器还有可能有电。
f. 在更换熔断器时，必须注意型号和规格，更不允许用普通导线短接来代替熔断器。 g. 认为有可能发生危险时，应使仪器停止运转。
第八章 保存和保证期限
1
保存
仪器必须放在下列条件的环境中： (1) 环境温度：0℃～45℃； (2) 相对湿度：≤85%； (3) 没有腐蚀性气体。
2 保证期限
仪器从出厂日期起12个月内，由于仪器的质量问题而不能正常工作时，制造厂负责免费修理或更换零部件（易损件除外）。
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第九章 仪器的成套、备件和附件
1
(1) 仪器 (2) 备件和附件 2
产品使用说明书 校验记录卡（-） 产品合格证书 装箱清单
1份 1份 1份 1份
技术文件 软管接头 O型圈 软管夹 起子
M6内六角扳手 氟橡胶管
0402180.1 0673183.5 CF9.005.001 0883211.5 0984378.1
1台 4件 4件 4件 1件 1件
成套仪器和备件、附件
Φ4×Φ7 2m
附录 重庆川仪九厂主要产品目录
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