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TCH-600氧氮氫分析儀故障分析與處理-南京利諾威儀表
更新日期:2018-06-06 發布人:測厚儀事業部 點擊次數:

TCH-600型氧氮氫氣體分析儀故障分別從分析軟件、電源供給、電路控制板等方面進行了分析、診斷和處理。

  轉爐煉鋼的原理就是在高溫條件下,用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含的過量的碳和其它雜質轉為氣體或爐渣而除去。鋼中氣體主要有氧氮氫三種元素。煉鋼的主要工作就是要控制氣體成分。這些氣體成分的檢測采用了TCH-600型氧氮氫氣體分析儀。

  一、分析儀構成及工作原理

  TCH-600氧氮氫分析儀主要由主機、計算機、外置天平、外置吸塵器等組成,其中主機是分析的核心載體,承擔著試樣熔融、提取、轉換、測量等功能;計算機是核心載體的控制“大腦”,是各種分析指令、信息、分析數據的輸入和輸出載體。

  氫和氧是以H2O、CO和CO2的形式,在一個包含4個紅外池的恒溫箱中利用紅外法進行檢測的。氮則是在熱導池中利用熱導法進行檢測的。分析開始時,先將試樣放入加樣器,然后將空石墨坩堝放到下電極上。按加載按鈕,電極合上,坩堝中的大氣被沖洗掉。大電流通過坩堝產生熱量,趕走坩堝中的氣體。這個過程稱為脫氣。然后,試樣從加載裝置落入坩堝中。大電流繼續通過坩堝,將試樣中的氣體元素趕出來。為避免分析時產生進一步的脫氣,分析時使用的電流要低于脫氣電流。試樣中的氧和坩堝中的碳反應形成CO和少量的CO2。使試樣中的氫氣出來;試樣中的氧和坩堝中的碳形成CO和少量的CO2。從爐子中出來的試樣氣體先到達CO和CO2檢測池進行檢測,隨后通過熱的氧化銅,將一氧化碳轉換成二氧化碳;氫氣轉化成水。然后,試樣氣體通過H2O和低含量CO2紅外檢測池。氫的含量由H2O紅外池檢測,氧的含量由2個CO2紅外檢測池和1個CO紅外池檢測池共同檢測。

  二、故障現象及處理方法

  1故障現象

  TCH -600氧氮氫分析儀在分析測試過程中,突然出現通訊聯絡故障,報警信息為:硬件錯誤,檢查硬件配置,缺少網絡設備:IR(紅外池)。計算機無法正常讀取儀器狀態參數,也無法正常發送或接受信息指令,重啟計算機、儀器,故障仍然無法消除。圖1為設備正常情況下各功能板塊參數。

  圖1 正常情況下設備的狀態參數

  2處理方法

  通過故障發生時的狀況描述,可以排除人為操作失誤導致的故障。從故障信息初步判斷是計算機和儀器的通訊故障。經過初步排查分析,采取先外圍再內部,先硬件后軟件的思路查找故障。

  2.1排查水電氣

  TCH -600氧氮氫分析儀工作狀態下,需要高純氦氣、冷卻循環水以及220V電源。基于這些外圍介質條件進行了分別仔細排查,發現供給主機的電源穩壓器無法穩定在220V(僅有204 V),按照儀器主機對電源的配置要求: 230V(+5/-10%),50/60Hz,單相,50A。根據測算也能基本滿足對電源的要求,考慮到設備現有狀態,對這一問題進行了處理解決:打開電源穩壓器防護蓋,在穩壓器底座上,發現有5個電容(型號為CBB5,參數為100?F±5%,500VAC,50/60HZ)有鼓包現象,將這些鼓包電容更換后穩壓器工作正常,輸出電壓穩定在220V,通電測試LECO-600氧氮氫分析儀故障依舊。

  2.2排查控制電路板

  TCH -600氧氮氫分析儀主機是一個由電子模塊和電路板組成的模塊化儀器。這些節點通過HUB集線器進行通訊,HUB由計算機通過USB接口控制。如果節點發生錯誤或串行通訊失靈,錯誤信息就會出現在顯示屏的左下腳。節點有2個綠色的燈,一個亮,一個閃爍。當燈閃爍時說明節點正在和網絡通訊。如果這個燈一直亮著,說明節點無法和網絡通訊,有問題存在。

  首先對HUB集線器進行排查:儀器的電子設計是模塊化的,它包含有一個主控制器(類似于一臺主計算機)和由主控制器控制的周邊電子組件。分析期間,所有的周邊組件通過一條公共的電子總線與主控制器進行通訊。這些狀態信息可以顯示在網絡屏幕上而且組件由網絡屏幕控制。打開儀器左側面板,檢查HUB集線器節點指示燈(一個亮,一個閃爍),同時聯機進行通訊發現,HUB集線器通訊一切正常。

  其次,對Eclipse 分配板進行排查:打開儀器左側面板,啟動軟件,仔細觀察HUB集線器后連接的Eclipse 分配板,發現該分配板每隔1 分鐘左右就重新啟動一次,分析軟件內環境參數無法更新,網絡連接中無IR板。

  Eclipse 功能分配板連接著熱導池、紅外池、加熱爐、恒溫箱等功能板塊,主機啟動后該分配板將對所連接的各分功能板塊進行自搜尋檢索,直至所有的各分功能板塊檢索成功為止。為驗證Eclipse 分配板是否損壞,最便捷的方式就是調換。將同型號的新Eclipse 分配板進行調換實驗,發現分配板依舊每隔1 分鐘左右就重新啟動一次,證明原Eclipse 分配板無異常,是其它因素導致該分配板頻繁啟動。

  最后,對IR紅外池進行排查:在驗證Eclipse 分配板功能正常后,根據報警信息:網絡連接中無IR板。對三個紅外池體通訊小板進行一一驗證,發現CO2 LOW IR CELL池體中的通訊小板(編號為666-310)異常,更換該通訊小板后主機能夠找到IR池體。

  2.3排查分析軟件

  TCH -600氧氮氫分析儀分析軟件在WindowsXP系統下運行,分析軟件為中文版本,在排除硬件問題后主機和計算機依然無法正常通訊聯絡氫氣分析儀,利用ghost軟件生成的鏡像文件對分析軟件進行了恢復,但依然無法正常通訊。更換計算機,對分析軟件進行重新安裝后計算機與主機通訊正常,環境參數更新也正常。

  三、結語

  TCH-600氧氮氫分析儀投入使用5年來,分析了大量的轉爐試樣、薄板連鑄坯試樣,其分析準確度和分析精度非常理想,完全滿足轉爐工藝和薄板工藝研究的需要。

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