Инструкция ПИД. Инструкция ХГ ПИД. Инструкция пользователя хроматографа кедр хгпид

Название	Инструкция пользователя хроматографа кедр хгпид
Анкор	Инструкция ПИД
Дата	25.08.2022
Размер	1.88 Mb.
Формат файла
Имя файла	Инструкция ХГ ПИД.doc
Тип	Инструкция #653159

Инструкция пользователя хроматографа КЕДР ХГ-ПИД

Рисунок 1. Расположение органов управления на передней панели.

Выключатель питания.
Штуцер для ручной подачи анализируемого или калибровочного газа при помощи шприца.
Сенсорный дисплей.

Рисунок 2. Расположение элементов на задней панели.

Штуцер сброса предколонки 2 канала.
Разъем сетевого питания.
Штуцер сброса газа-носителя.
Предохранитель цепи питания прибора.
Предохранитель цепи питания прибора.
Штуцер подключения газа-носителя.
Штуцер для подачи анализируемого газа по ГВЛ при помощи насоса.
Штуцер сброса анализируемого газа.
Штуцер подключения водорода.
Штуцер сброса предколонки 1 канала.
Разъем подключения к сети передачи данных.

Подключение хроматографа.

Подключение газа-носителя.

В качестве газа-носителя используется очищенный и осушенный сжатый воздух. Необходимо использовать компрессор безмасляного типа. Для очистки и осушения используется Блок Подготовки Воздуха (БПВ). Для нормальной работы хроматографа давление воздуха на выходе компрессора должно быть установлено в пределах 0,45-0,5 МПа. БПВ подключается между компрессором и хроматографом. Газ носитель подключается к хроматографу при помощи трубки с самозапирающимся быстроразъемным соединением типа «Рапид» (муфта) к штуцеру 5 (рис. 2).

Подключение водорода.

В качестве источника водорода рекомендуется использовать лабораторный генератор. В составе генератора обязательно должен быть осушитель и индикатор влажности. Для нормальной работы хроматографа давление водорода на выходе генератора должно быть в пределах 0,3-0,5 МПа. Водород подключается при помощи трубки с самозапирающимся быстроразъемным соединением SMC к штуцеру 9 (рис. 2).

Подключение хроматографа к газовоздушной линии.

Газовоздушная линия от дегазатора подключается к штуцеру 7, а воздушный насос подключается к штуцеру 8 (рис. 2). Выход воздушного насоса обязательно должен быть выведен за пределы станции (рис. 3).

Рисунок 3. Подключение к газовоздушной линии

Не допускается попадания в газовоздушную линию бурового раствора и конденсата. Необходимо использовать фильтр-отстойник и осушитель (на схеме не показан).

Подключение к сети передачи данных.

Для передачи данных в систему сбора и управления с помощью ПК хроматограф подключается к локальной вычислительной сети Ethernet кабелем к разъему 12 (рис. 2). Передача данных осуществляется по протоколу TCP/IP.

Подготовка к работе.

Распаковать и установить на место хроматограф, генератор водорода, компрессор и Блок Подготовки Воздуха.

Подключить соединительные трубки блока подготовки воздуха к компрессору и хроматографу. При подключении хроматографа необходимо снять заглушки со штуцеров «Сброс предколонки 1», «Сброс предколонки 2» и «Сброс газа-носителя». Во время работы прибора эти штуцеры должны быть открыты.

Подключить соединительную трубку генератора водорода.

Подключить газовоздушную линию и воздушный насос.

Подключить хроматограф к локальной вычислительной сети Ethernet.

Включить компрессор, дождаться, когда давление в ресивере поднимется до максимального значения, и компрессор отключится, открыть дроссель подачи газа-носителя на БПВ.

Включить генератор водорода, перевести его в режим генерации.

Подключить хроматограф к питающей электросети, включить выключатели питания 9 и нагрева колонок 2 (рис. 1).

После подачи питания система управления с помощью встроенных датчиков проверяет давление газа-носителя и его влажность. Если давление подаваемого в прибор газа-носителя не ниже 0,4 Мпа и влажность не выше 20%, то включается клапан подачи газа-носителя в пневматический тракт прибора и начинается прогрев колонок. На дисплее отображаются состояния каналов, газа-носителя и детектора. При достижении температуры детектора рабочего значения включается подача водорода и воздуха в горелку, происходит автоматический поджиг, устанавливается рабочий расход водорода, выдается статус готовности детектора. При достижении температуры и расхода канала значений уставки устанавливается статус готовности. Когда детектор и оба канала переходят в статус «Готов», прибор полностью готов к работе.

Управление прибором с помощью встроенного сенсорного дисплея.

Меню прибора состоит из 4-х экранов: «Параметры», «Хроматограмма», «Режим» и «Настройки». Разделы переключаются кнопками в нижней части экрана.

Параметры. (Рис. 4) Отображает состояния каналов, газа-носителя и детектора. Для каждого канала отображаются рабочая температура, расход и давление. Для газа-носителя отображается влажность. Для детектора рабочая температура, расход водорода и воздуха, кнопка включения (поджига).

Рисунок 4. Экран «Параметры».

Хроматограмма. (Рис. 5) Отображает текущее состояние прибора, выбранный режим измерения, результаты текущего измерения и хроматограммы двух каналов в графическом виде. Верхний график отображает канал тяжелых газов (канал 1) с компонентами С3 (пропан), i‑С4 (изобутан), n‑С4 (бутан), i‑С5 (изопентан), n‑С5 (пентан); нижний график отображает канал легких газов (канал 2) с компонентами С1 (метан), С2 (этан), С3 (пропан). Кнопки «Старт» и «Стоп» запускают и останавливают режим измерения.

Рисунок 5. Экран «Хроматограмма».

Режим. (Рис. 6) Позволяет переключать режимы работы прибора:

«Автоповтор» –включает режим автоматического измерения.
«Подача» - переключает способ подачи анализируемого газа:

«ГВЛ» – подача насосом от ГВЛ через задний штуцер,
«Ручная» – ручная подача шприцем через передний штуцер.

«Продувка» – включает режим продувки.
«Байпас» – включает байпас.

Настройки. (Рис. 7) Отображает меню доступа к настройкам прибора. Каждая кнопка меню открывает раздел соответствующих настроек или сведений прибора. Если настройки были изменены, то при выходе из раздела появляется надпись «Имеются несохраненные настройки». Все изменения будут применяться только до перезагрузки прибора. Чтобы сохранить настройки в энергонезависимую память прибора, необходимо нажать кнопку «Сохранить параметры».

Рисунок 6. Экран «Режим».

Рисунок 7. Экран «Настройки».

Работа с прибором.

Для работы хроматографа необходим чистый сухой газ-носитель. Газ‑носитель вырабатывается с помощью воздушного компрессора, очищается и осушается в блоке подготовки воздуха. В хроматографе имеются датчики, контролирующие давление и влажность газа‑носителя. Клапан, подающий газ-носитель в пневматический тракт прибора включается, если давление газа-носителя будет не менее 0,35 Мпа и влажность не выше 20%. Рекомендуемая влажность газа-носителя не выше 15%. Уровень влажности отображается на экране «Параметры в разделе «Газ-носитель». При уровне влажности ниже 15% отображается надпись «в норме». При повышении влажности газа-носителя выше 15% отображается надпись «повышенная», работа прибора допускается, но с периодичностью 1 раз в 5 сек подается предупредительный звуковой сигнал. Следует заменить адсорбционный осушитель в БПВ. При повышении влажности газа-носителя выше 20% клапан подачи отключается, на дисплее отображается надпись «критическая». Работа прибора запрещена. Если остановка работы прибора недопустима, а замена осушителя по каким-либо причинам невозможна, оператор может включить режим принудительной подачи газа-носителя. Включение этого режима осуществляется в разделе «Газ-носитель» на экране «Настройки». Необходимо понимать, что работа в этом режиме приведет к обводнению встроенного адсорбера а затем и колонок прибора. Незначительное обводнение колонок ухудшит качество разделения компонентов, может привести к смещению окон газов и снижению точности измерения. Длительная работа в режиме принудительной подачи газа-носителя с влажностью газа-носителя выше 20% может привести к необратимым изменениям свойств колонок и полной неработоспособности прибора. После длительного простоя, хранения или транспортировки прибора и БПВ в условиях высокой влажности или отрицательных температур при первом включении показания датчика влажности могут оставаться высокими в течении длительного времени. Это связано с попаданием влажного воздуха в соединительные трубки. Если состояние основного осушителя хорошее, то показания постепенно будут снижаться и войдут в норму. При этом никаких действий предпринимать не нужно. Этот процесс обычно занимает 10-15 мин, но иногда может продолжаться до 2‑х часов.

Прибор может работать в двух режимах «Одиночный» и «Автоматический». В режиме «Одиночный» после нажатия кнопки «Старт» прибор делает одно измерение и переходит в режим ожидания. В режиме «Автоматический» по окончании очередного измерения тут же автоматически запускается следующий цикл. При переключении из режима «Автоматический» в режим «Одиночный», прибор доведет до конца текущее измерение, выдаст результаты и перейдет в режим остановки. Если в процессе измерения в любом режиме будет нажата кнопка «Стоп», прибор прекратит измерение, перейдет в режим остановки немедленно, и результаты по текущему измерению выданы не будут. После принудительной остановки измерения нельзя тут же запускать следующее, так как отобранная порция газа при текущем измерении не успеет выйти из колонок, наложится на следующее, и результаты измерения будут некорректными. Необходимо выждать время, которое оставалось до окончания текущего измерения. Режим измерения переключается на экране «Режим», запуск и остановка измерения на экране «Хроматограмма».

Анализируемый газ может подаваться в прибор двумя способами. В режиме «ГВЛ» газ подается через штуцер 7 (рис. 2) и протягивается через прибор с помощью воздушного насоса. Этот режим используется для непрерывной подачи газа от дегазатора. Для уменьшения сопротивления, которое оказывает протяжке пневматический тракт прибора, в режиме «ГВЛ» рекомендуется также включать «Байпас». В режиме «Ручная» газ подается через штуцер 2 (рис. 1) с помощью шприца. Этот режим используется для измерения концентрации газа, выделенного с помощью ТВД, для подачи поверочной газовой смеси при поверке или калибровке.

Для непрерывной подачи анализируемого газа в режиме «ГВЛ» с помощью воздушного насоса или для удаления анализируемого газа из тракта прибора используется режим продувки. Воздушный насос подключается к штуцеру 8 (рис. 2). Если режим «Продувка» выключен, то воздушный насос отключен от тракта прибора, не осуществляет его продувку и не влияет на ручную подачу газа. При включенном режиме «Продувка» воздушный насос с помощью специального клапана подключается к тракту прибора и создает внутри него разрежение. Если при этом включен режим «ГВЛ», то осуществляется протяжка газа через задний штуцер 7 прибора, если включен режим подачи газа «Ручная», то осуществляется продувка пневматического тракта через передний штуцер 1, если в режиме подачи газа «Ручная» будет включен «Байпас», продувка будет осуществляться через оба штуцера одновременно. Не все комбинации режимов допустимы. Логика управления режимами построена таким образом, чтобы не допустить продувку блоков клапанов в обратную сторону и не перекрывать пневматический тракт полностью, увеличивая нагрузку на воздушный насос. Невозможно одновременное выключение продувки и включение режима подачи по ГВЛ. В режиме ручной подачи невозможно выключить байпас. Пневматическая схема тракта анализируемого газа показана на рисунке 4.

Для экстренного отключения прокачки анализируемого газа по ГВЛ, например при попадании в нее бурового раствора, следует не выключая продувку, выключить байпас и включить режим ручной подачи.

При протяжке воздушным насосом расход анализируемого газа можно регулировать с помощью регулятора расхода 4 (рис. 1). Расход измеряется встроенным датчиком и его значение отображается на странице 2 пользовательского раздела меню. Единицы измерения – л/мин. (Регулятор и датчик расхода устанавливаются опционально и могут отсутствовать. При их отсутствии необходимо использовать внешний поплавковый ротаметр с регулировочным вентилем типа РМ-А.)

Рисунок 4. Тракт анализируемого газа (пневматическая схема).

Рекомендуемый алгоритм запуска для работы в режиме автоматической регистрации:

Включить режимы подачи газа «Ручная», «Продувка», выключить «Байпас», запустить режим автоматического измерения.
Зафиксировать в системе сбора показания менее 0,0001% (кроме компонента С1) в течение 2-3 циклов. (Поскольку метан содержится в атмосфере, показания по этому компоненту могут оставаться на уровне 0,0002-0,0004%.)
Переключить хроматограф в режим измерения «Одиночный», выключить режим «Продувка».
Подать через передний штуцер 1 калибровочный газ и сделать контрольные измерения. Рекомендуемое количество контрольных измерений – 3. Для подачи калибровочного газа необходимо использовать шприц Жане объемом 150 мл. Шприц должен быть сухим и чистым. На одно измерение необходимо подавать не менее 30 мл газа. Следует сразу набирать в шприц количество газа, необходимое для всей серии измерений, подсоединять шприц к штуцеру отрезком ГВЛ длиной 2‑3 см и не отсоединять на протяжении всей серии измерений, подавая порцию газа по окончании очередного измерения.
Включить режим «Продувка», запустить режим автоматического измерения.
Дождаться спада показаний менее 0,0001% (кроме компонента С1) и зафиксировать их в системе сбора в течение 2-3 циклов.
Включить режим подачи газа «ГВЛ» и «Байпас».
Отрегулировать необходимый расход по ГВЛ.

Отключение прибора:

Если прибор работал в режиме протяжки газа по ГВЛ, необходимо продуть тракт анализируемого газа. Для этого нужно отсоединить ГВЛ от штуцера 7 и при включенном режиме «Продувка» сделать 2-3 цикла измерения.
Остановить измерение.
Дождаться остывания колонок ниже 50°С.
Выключить питание прибора выключателем 1.
Выключить компрессор и перекрыть дроссель подачи газа‑носителя на БПВ.
Если планируется перерыв в работе прибора более 3-х суток, необходимо установить транспортировочные заглушки на все открытые штуцеры.
При перерыве в работе менее 1-х суток рекомендуется оставлять прибор включенным в режиме ожидания.
При перерыве в работе от 1-х до 3-х суток рекомендуется также оставлять прибор включенным с подключенным газом-носителем. Для экономии электроэнергии можно отключить нагрев колонок и работу детектора.

Работа в программе DCChroma.

Программа DCChroma позволяет подключаться к хроматографу через локальную вычислительную сеть по протоколу TCP/IP, управлять всеми режимами, изменять настройки, производить калибровку; отображает результаты текущего измерения в виде графиков (хроматограмм), выводит таблицу результатов всех измерений за текущую сессию, отображает результаты измерений в виде графиков за последние 2 часа, может сохранять хроматограммы каждого измерения и таблицы результатов на жесткий диск компьютера.

Настройка подключения.

Выбрать на панели пункт «Подключение» из выпадающего списка выбрать пункт «Добавить». В появившемся окне ввести IP адрес прибора. После этого в выпадающем списке появится строчка с IP адресом прибора. При нажатии на эту строчку левой кнопкой мыши произойдет подключение к прибору. Если установить галочку «Подключаться автоматически», то программа будет подключаться к прибору сразу после запуска. IP адрес можно посмотреть в разделе меню «Системныесведения», а изменить в разделе «Сетевыенастройки». По умолчанию установлен адрес 0.0.0.0, что означает автоматическое получение от сервера DHCP. После изменения IP адреса следует сохранить параметры в энергонезависимую память и перезагрузить прибор.

Кнопки управления.

На панели расположены кнопки, имеющие функции управления, аналогичные аппаратным:

Старт – запускает цикл измерения.

Стоп – принудительно останавливает цикл измерения.

Авто повтор – включает режим автоматического измерения.

Продувка – включает режим продувки.

Байпас – включает байпас.

Ручная подача – включает режим подачи газа через штуцер 2 (рис. 1) с помощью шприца.

Дополнительные кнопки:

Аттенюатор авто – включает автоматическое управление аттенюатором.

Аттенюатор вкл. – принудительно включает аттенюатор.

Хроматограмма – открывает отдельное окно с хроматограммами.

Результаты – открывает таблицу результатов за текущую сессию.

Аттенюатор.

Аттенюатор уменьшает объем отбираемой для анализа дозы при измерении объемного содержания газов высокой концентрации, для снижения нагрузки на детектор и улучшения его линейности. Включенный аттенюатор уменьшает объем отбираемой для анализа дозы в 20-30 раз. Во столько же раз при включенном аттенюаторе уменьшается чувствительность прибора к газам низкой концентрации. Если нажата кнопка «Аттенюатор авто», аттенюатор будет включаться автоматически, если при каком-либо измерении концентрация одного из компонентов превысит уровень, определяемый параметром настройки «Порог аттенюатора». Действие аттенюатора будет применяться только к последующим циклам измерения и только на том канале, где зафиксировано превышение порога. Если при очередном измерении концентрация ни одного из компонентов не превысит уровень определяемый параметром настройки «Порог аттенюатора», аттенюатор отключается. При включении аттенюатора для расчета концентраций используются другие калибровочные точки. Начальная калибровочная точка при работе с аттенюатором задается в настройках каналов параметр «Опорная точка аттенюатора».

Хроматограмма.

В окне «Хроматограмма» (рис. 5) отображаются результаты текущего измерения в графическом виде. Верхний график отображает канал тяжелых газов (канал 1) с компонентами С3 (пропан), i‑С4 (изобутан), n‑C4 (бутан), i‑C5 (изопентан) и n‑С5 (пентан); нижний график отображает канал легких газов (канал 2) с компонентами С1 (метан), С2 (этан), С3 (пропан). На горизонтальной шкале расположены метки времени в сек., на вертикальной шкале уровень сигнала в мкВ. Убирая галочки «Канал 1» и «Канал 2» можно отключить один из каналов, график другого канала при этом разворачивается на весь экран. С правой стороны вверху расположены элементы управления графиками:

Правка окон – включает экранный редактор, позволяющий менять границы окон компонентов с помощью курсора мыши.

Измеритель – инструмент, позволяющий точно определить уровень сигнала в заданной точке и вычислять разность между двумя точками.

Первичные данные – отображает в фоне график сигнала с датчиков без обработки.

Предыдущий цикл – отображает в фоне хроматограмму предыдущего измерения.

Инфо – Отображает в окнах компонентов рассчитанную абсолютную концентрацию.

Рисунок 5. Вкладка Хроматограмма.

С правой стороны внизу расположены кнопки, позволяющие сохранить в файл имеющуюся на экране хроматорамму или загрузить сохраненную из файла. При установленной галочке «Сохранять автоматически» (рекомендуется) хроматограммы будут сохраняться в файл по окончании каждого измерения, пока запущена программа.

Вкладки.

Измерение.

На вкладке «Измерение» отображаются в графическом виде результаты измерений за последние два часа. Левой кнопкой мыши можно выделить для увеличения нужный участок. Нажатие на графике правой кнопки мыши возвращает масштаб в исходное состояние. В таблице отображаются результаты последнего измерения в виде абсолютной и относительной концентрации. Для вычисления относительной концентрации можно выбрать галочками необходимые компоненты. При нажатии кнопки «Открыть» появляется окно, в котором можно выбрать для открытия файл с результатами измерений предыдущих сессий. Новая сессия начинается каждые новые сутки или при сохранении настроек в энергонезависимую память.

Калибровка.

На вкладке «Калибровка» задаются опорные точки, определяющие расчетную характеристику для каждого компонента в зависимости от площади пика. Количество опорных точек может быть от 1 до 6. Для каждой опорной точки задается концентрация компонента и вычисляется соответствующая ей площадь. Для калибровки следует для выбранной опорной точки, установить галочки для нужных компонентов, ввести концентрации эталонного газа, указанные в паспорте баллона, выбрать количество циклов (рекомендуемое от 3 до 5) и нажать кнопку «Назначить». Затем сделать необходимое количество измерений с подачей эталонного газа. В таблице результатов появятся значения измеренных площадей компонентов для каждого цикла, рассчитанное среднее значение и отклонение в % каждого измерения относительно среднего значения. При нажатии на кнопку «Применить», результаты калибровки загружаются в память прибора и применяются для текущей сессии. В поле «Отклонение» можно задать предельную величину допуска. Если отклонение каждого измерения от среднего не будет превышать установленного значения, то результаты калибровки будут применены автоматически. Для сохранения результатов калибровки в энергонезависимой памяти следует в пункте «Параметры» нажать «Сохранить».

Градуировка.

В процессе градуировки для каждого компонента вычисляется поправочный коэффициент, который сдвигает всю расчетную характеристику, заданную опорными точками вкладки «Калибровка», на определенную величину. Градуировка позволяет установить действительные значения измеряемой концентрации путем контрольного замера эталонной газовой смеси и вычисления поправочного коэффициента, определяющего разницу между показаниями прибора и действительным значением измеряемой концентрации. Для градуировки следует использовать газовую смесь с концентрацией, близкой к концентрации средней опорной (калибровочной) точки.

В графе «Концентация образца» следует ввести концентрации эталонного газа, указанные в паспорте баллона, установить галочки для нужных компонентов, выбрать количество циклов (рекомендуемое3) и нажать кнопку «Назначить». Затем сделать необходимое количество измерений с подачей эталонного газа. В таблице результатов появятся значения измеренных концентраций компонентов для каждого цикла, отклонение в % каждого измерения относительно среднего значения и усредненное значение ошибки. При нажатии на кнопку «Внести поправку», вычисляются поправочные коэффициенты, которые будут применятся к последующим результатам измерений. Поправочные коэффициенты загружаются в память прибора и применяются для текущей сессии. Для сохранения результатов градуировки в энергонезависимой памяти следует в пункте «Параметры» нажать «Сохранить».

Кнопка «Внести из хроматограммы» позволяет использовать при калибровке или градуировке результаты, сделанные в режиме обычного измерения, например при контрольной проверке при неудовлетворительной точности результатов. В том числе результаты, полученные из сохраненных ранее и вновь открытых хроматограмм.

Настройка.

На вкладке «Настройка» отображаются все режимные параметры прибора. Настройки разделены на две группы, «Каналы» и «Компоненты»

Время цикла - 60 или 45 сек. Хроматограф может работать в двух режимах – обычном и ускоренном. В обычном режиме время цикла анализа составляет 60 сек., из них 15 сек. составляет «Время до начала измерения» (определяется временем прохождения через колонку первого определяемого компонента) и 45 сек. «Время измерения». Временная диаграмма работы колонок в обычном режиме указана на рисунке 6.

Рисунок 6. Диаграмма работы хроматографа в обычном режиме.

В ускоренном режиме (работает только совместно с режимом «Авто») время цикла анализа, кроме первого, составляет 50 сек. «Время до начала измерения» очередного цикла отрабатывается в конце предыдущего. Временная диаграмма работы колонок в ускоренном режиме указана на рисунке 7.

Рисунок 7. Диаграмма работы хроматографа в ускоренном режиме.

Значения остальных пунктов настроек устанавливаются на заводе-изготовителе. Изменять параметры настройки допускается только специально обученному персоналу, так как это может полностью нарушить работоспособность прибора.

Все настройки прибора хранятся в файле конфигурации в энергонезависимой памяти прибора. При включении прибора настройки загружаются в оперативную память. Любые изменения настроек применяются немедленно и действуют до перезагрузки прибора. Для сохранения изменений настроек в энергонезависимую память прибора необходимо на панели в пункте «Параметры» нажать «Сохранить».

Шпаргалка по режимам: