Siemens ULTRAMAT 23 User Manual

特约代理销售上海泽滔实业有限公司ＴＥＬ：０２１－５１９９３３３２／１３８０１８７２２２４ＦＡＸ：０２１－２９６０５１７１

1 用户需知…………………………………………….. ……..5

1.1 信息概述………………………………………………..… 6

1.2 使用本手册的注释……………………………………..… 7

1.3 危险信息………………………………………………..… 7

1.4 认可使用……………………………………………..……8

1.5 合格人员……………………………………………..……8

1.6 授权信息………………………………………………..… 9

1.7 供货和运输……………………………………………..… 9

1.8 标准和规定……………………………………………..… 9 　　１．９　　　　　　共同宣言………………………………………….10

２　安装指南……………………………………………………. 11

　　　　　２．１安全信息………………………………………………...１２　　　　　　２．２安装……………………………………………………...１２　　　　　２．３气连接和内部气路……………………………….……..１３　　　　　２．４气处理…………………………………………………...１３　　　　　２．５电气连接………………………………………….……..１４　　　　　２．５．１电源连接…………………………………………….… ..１５　　　　　　２．５．２信号电缆的连接 ………………………………………. １５　

3 技术描述…………………………………………………….17

3.1 应用………………………………………………………18

3.2 设计，特性………………………………………………19

3.3 特殊特性…………………………………………………20

3.4 测量原理…………………………………………………21

3.5 连接………………………………………………………22

3.5.1 针脚分配…………………………………………………22

3.5.2 内部气路，气体流程图…………………………………24

3.5.3 安装图和连接图…………………………………………26

3.5.4 通讯………………………………………………………28

3.6 技术数据…………………………………………………30

3.7 尺寸………………………………………………………31

3.8 订购数据…………………………………………………33

3.9 文档………………………………………………………39

3.10 产品的销售和供货情况…………………………………40

４　启动…………………………………………………………. 41

　　　　　４．１　　　　　　安全信息………………………………………………...４２　　　　　４．２启动的准备…………………………………………...… ４２　　　　　４．３启动………………………………………………...…… ４３　　　　　４．３．１自标定………………………………………………..… . ４３　　　　　４．３．２标定…………………………………………………...… ４４　

４．３．３分析仪并接的系统设置……………………………..… . ４５　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

特约代理销售上海泽滔实业有限公司ＴＥＬ：０２１－５１９９３３３２／１３８０１８７２２２４ＦＡＸ：０２１－２９６０５１７１

５　操作…………………………………………………………. ４８

　　　　５．１　　　　　　概述……………………………………………………….50　　　　　５．２　　　　　　显示屏和输入面板……………………………………….51　　　　　５．３　　　　　　预热模式………………………………………………….54　　　　　５．４　　　　　　测量模式………………………………………………….55　　　　　５．５　　　　　　输入模式………………………………………………….55　　　　　５．５．１　　　　密码等级………………………………………………….56　　　　　５．５．２　　　　键操作步骤……………………………………………….57　　　　　５．５．３　　　　使用ＥＳＣ键……………………………………………….59　　　　　５．６　　　　　　将分析仪重新编码……………………………………….60　　　　　５．７　　　　　　分析仪状态……………………………………………….62　　　　　５．７．１　　　　分析仪状态：状态……………………………………….62　　　　　５．７．１．１　　分析仪状态：状态：日志／故障………………………...62　　　　　５．７．１．２　　分析仪状态：状态：维护请求………………………….63　　　　　５．７．１．３　　分析仪状态：状态：自动标定偏差…………………….63　　　　　５．７．１．４　　分析仪状态：状态：Ｏ２传感器状态…………………….63　　　　　５．７．２　　　　分析仪状态：诊断值…………………………………….64　　　　　５．７．２．１　　分析仪状态：诊断值：ＩＲ诊断值………………………64　　　　　５．７．２．２　　分析仪状态：诊断值：Ｏ２诊断值………………………. 64　　　　　５．７．２．３　　分析仪状态：诊断值：压力传感器诊断……………….65　　　　　５．７．２．４　　分析仪状态：诊断值：其它诊断值…………………….65　　　　　５．７．３　　　　分析仪状态：工厂设置硬件…………………………….66　　　　　５．７．４　　　　分析仪状态：工厂设置软件…………………………….66　　　　　５．８　　　　　　标定……………………………………………………….68　　　　　５．８．１　　　　标定：标定ＩＲ通道…………………………………….. 68　　　　　５．８．１．１　　标定：标定ＩＲ通道：设定量程间距气体值…………...68　　　　　５．８．１．２　　标定：标定ＩＲ通道：开始于量程ＭＲ１／２………………69　　　　　５．８．２　　　　标定：标定Ｏ２传感器…………………………………….69　　　　　５．８．２．１　　标定：　标定Ｏ２传感器：安装之后的Ｏ２标定…………..69　　　　　５．８．２．２　　标定：标定Ｏ２传感器：标定Ｏ２零点……………………70　　　　　５．８．３　　　　标定：标定压力传感器………………………………….70　　　　　５．８．４　　　　标定：自标定…………………………………………….71　　　　　５．９　　　　　　参数……………………………………………………….73　　　　　５．９．１　　　　参数：量程……………………………………………….73　　　　　５．９．１．１　　参数：量程：量程切换………………………………….73　　　　　５．９．１．２　　参数：量程：改变量程………………………………….73　　　　　５．９．１．３　　参数：量程：滞后……………………………………….74　　　　　５．９．２　　　　参数：极限值…………………………………………….74 　　　　５．９．３　　　　参数：时间常数………………………………………….75　　　　　５．９．４　　　　参数：泵／ＬＣＤ对比度……………………………………76　　　　　５．９．４．１　　参数：泵／ＬＣＤ　对比度：调节泵……………………….. 76　　　　　５．９．４．２　　参数：泵／ＬＣＤ对比度：调节ＬＣＤ对比度………………77　　　　　５．１０　　　　　配置……………………………………………………….80　　　　　５．１０．１　　　配置：输入／输出／泵…………………………………….80　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　　　　５．１０．１．１　配置：输出／同步／泵：模拟输出…………………….… ８０　　　　　５．１０．１．２　配置：输出／同步／泵：分配继电器…………………….８１　　　　　５．１０．１．３　配置：输入／输出／泵：二进制／同步输入……………...８４　　　　　５．１０．１．４　配置：输出／同步／泵：标定／测量时的泵……………. .８５　　　　　５．１０．２　　　配置：特殊功能………………………………………… ８５　　　　　５．１０．２．１　配置：特殊功能：修改密码………………………….… ８５　　　　　５．１０．２．２　配置：特殊功能：自标定漂移…………………….……８６　　　　　５．１０．２．３　配置：特殊功能：ＥＬＡＮ　参数…………………………...８７　　　　　５．１０．２．４　配置：特殊功能：工厂数据／复位／单位……………….８９　　　　　５．１０．３　　　配置：测试……………………………………………….90　　　　　５．１０．３．１　配置：测试：显示／键／流量………………………….… 90　　　　　５．１０．３．２　配置：测试：输入／输出………………………………...90　　　　　５．１０．３．３　配置：测试：斩波器／ＩＲ源………………………….… .92　　　　　５．１０．３．４　配置：测试：ＲＡＭ监视器………………………………..92　　　　　５．１０．４　　　配置：工厂配置………………………………………….92　　　　　５．１１　　　　　其它输入………………………………………………….93　　　　　５．１１．１　　　泵键……………………………………………………….93　　　　　５．１１．２　　　标定键…………………………………………………….93　

6 维护………………………………………………………….９４

　６．１　　　　　　信息…………………………………………….…………９５　　６．１．１　　　　维护请求…………………………………………….……９５

　　　　６．１．２　　　　故障信息…………………………………….……………９６　

　６．２　　　　　　维护工作…………………………………………….……９９　

　　　　６．２．１　　　　替换 O2传感器……………………………………….… ..100　

　６．２．２　　　　替换保险丝………………………………………….……１００　　６．２．３　　　　替换安全过滤器…………………………………….……１０１　　６．２．４　　　　清空凝液罐（只针对便携单元）………………….……１０１　　６．２．５　　　　替换粗过滤器（只针对便携单元）……………….……102　　６．３　　　　　　气路的维护………………………………………….……１０２　　６．４　　　　　　清洗分析仪………………………………………….……１０２　

７　备件列表…………………………………………………….１０３ 8 附录…………………………………………………………１３５

　　　　８．１　　　　　　返修…………………………………………………….… １３６　　　　　　８．１．１　　　　返修的地址.……………………………………………... １３６　　　　　８．２　　　　　　说明…………………………………………………….… １３８　　　　　８．２．１　　　　缩略词………………………………………………….… １３８　　　　　８．２．２　　　　符号的说明…………………………………………….… １３８　

８．３　　　　　　软件发布版本………………………………………….… １３９

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

用户需知１

１．１　　　　信息概述…………………………………………..６　　　　　　１．２　　　　使用本手册的注释………………………………..７　　　　　　１．３　　　　危险信息 …………………………………………..７　　　　　　１．４　　　　认可使用 …………………………………………..８　　　　　　１．５　　　　合格人员 …………………………………………..８　　　　　　１．６　　　　授权信息 …………………………………………..９　　　　　　１．７　　　　供货和运输………………………………………..９　　　　　　１．８　　　　标准和规定………………………………………..９　

１．９　　　　共同宣言…………………………………………..10　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

亲爱的客户，　

在您开始工作之前请阅读这本手册！　本手册包含有重要的信息和数据，它们的规定将会确保分析仪功能的正确发挥，同时也可节省您的维修费用。当您使用分析仪时，这些信息将会给您重大的帮助并会引导可信赖结果的形成。　

注意　

我们建议您把您的应用和我们专家部门讨论一下，尤其是在您使用这个分析仪来进行一些诸如研究和开发这些新应用之前。　

１．１信息概述

本手册所描述的产品是在一个极好和测试过的并被认为是安全的状态下出厂的。为了保持这种状态并获得对本分析仪正确和安全的操作，则该分析仪就只能以制造商所描述的方式使用。另外，本分析仪正确和安全的操作是由它合适的运输、存储和安装方式以及谨慎的操作和维护所共同决定的。　

当对本手册中所描述分析仪进行认可操作时，就需要本

手册所包含的信息。这本手册是为技术上合格的人员所准备的，他们受过专业性的培训或者在仪器和控制领域，也可以称为自动化技术领域拥有相应的知识。　

了解本手册中所出现的安全信息与警告信息以及它们技

术上的正确实现是获得所描述分析仪的无危险安装和的先决条件，同时也是在分析仪运行和维修过程中保证安全的先决条件。只有一个拥有所需专业知识的合格人才才可以正确地理解本手册中出现的安全信息和警告，并可把这些信息应用于特定的情形中。　

这本手册包含在分析仪的供货中，尽管由于售后服务方

面的原因，分开定购也是可能的。一些很显然的事实，这本手册不可能涵盖所述分析仪的所有型号的所有可能细节，同时在分析仪的安装、操作和维护过程中或者是系统使用时，也不可能描述出所有的可能情况。如果您需要其它的的信息，或者是遇到一些在本手册没有给出足够深度解释的特殊问题时，您可以通过联系本地的Ｓｉｅｍｅｎｓ办事处或代理商来获得帮助。请参阅本手册的第３章以获得Ｓｉｅｍｅｎｓ办事处和代理商的列表。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

１．２使用本手册的注释这本手册介绍了分析仪的应用与您该如何启动、操作和维

修该分析仪。

特别重要的是警告文本和信息文本。这些内容是和其他内

容相分开的，它们通过恰当的象形符号特别地标识出来（见１．３节）。

１．３危险信息在本手册中，关于如何避免对仪器使用者或维护人员造成

生命危险和健康伤害以及如何避免对财产造成损失的安全信息和警告是通过在以下定义相关术语来强调的。另外，它们也用警告符号（象形符号）来标识。这本手册中所使用的术语和分析仪上的信息具有以下的含义：

危险　

意味着如果没有遵守相应的安全预防措施，那么将会发生工作人员的死亡、严重受伤和（或者）财产的巨大损失。　

警告　

意味着如果没有遵守相应的安全防范措施，那么将会发生工作人员的死亡，严重受伤和／或者是财产的巨大损失。　

小心　

带有一个三角形外框的图标意味着如果没有遵守相应的安全防范措施，那么将会出现工作人员受到轻微伤害的危险。　

小心　

没有一个三角形外框的图标意味着如果没有遵守相应的安全防范措施，那么将会出现财产损失的危险。　

注意　

意味着如果没有遵守相应的信息规定，那么将会出现一个不合需要的结果或者状态。　

注　

是分析仪自身上所注明的非常重要信息，它们意味着应该对分析仪的操作或手册各部分出现该类信息的地方给予特别的注意。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

１．４　　　认可使用　

在这本手册中，认可使用的含义就是该分析仪只能用在目录和技术描述中（可见本手册第 3 章）所描述的应用范围内，并只能和Ｓｉｅｍｅｎｓ推荐或认可的设备和部件连接使用。　

本手册中所述的分析仪是在考虑适当的安全标准情况下而设计、制造、测试和备文档的。因此，如果遵守产品配置、装配、认可使用和维护方面的操作指南和安全信息，那么通常情况下，就不会出现财产损失和人员健康伤害方面的危险。这台分析仪是这样设计的，例如确保在主电路和二级电路之间有安全隔离。连接的低电压也必须要使用安全隔离的方法来产生。　

１．５　　　合格人员　

警告　

在拆除机架或防护装置或在打开系统机柜后，可以接触到这些部件（系统）中的某些可能带有危险电压的组件。因此，只有合适的合格人才才可以操作本分析仪。这些人必须对本手册中所叙述的所有危险来源和维护方法了如指掌。　

在对分析仪（系统）进行错误的操作或没有遵守手册中或分析仪上（系统机柜上）所阐述的警告信息后，可能就会导致工作人员受到严重的伤害和（或者）是大范围的财产损失。因此，只有合适的合格人员才可以操作本分析仪（系统）。　

理解本手册中所出现的安全信息或者仪器自身所注明的安全信息的合格人员是这样一类人，他们

• 要么是像配置工程师那样熟悉自动化技术的安全概念

• 或者是在使用自动化技术设备方面接受过作为操作员的

培训并完全掌握本手册中关于操作方面的内容

• 或是在诸如自动化技术设备或在根据已制定的安全措施

下认证为激励电路、接地电路和特征电路与分析仪（系统）方面接受过作为试运转人员和（或者）维护人员的适当培训。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

１．６　　　授权信息

你要注意这样一个事实，那就是这个分析仪的文本内容并不是之前存在或者已经存在的某个协议、承诺或者法定条例中的一部分，请不要更改这些文本内容。Siemens 方面的所有承诺都包含在各自的销售合同中，这个合同也包含了全部的和单独的可授权条件。合同中的授权条件不会因为这本说明手册的内容而扩展或减少。　

１．８　　　供货和运输　

运输各部分的范围是根据运输所附带的海运文件中所列的有效合同而定的。　

当打开包装箱时，请遵守包装材料上的相应规定。核查运输的设备应该是完整和无损坏的。特别提醒的是请比较标签上的订货号（如果标签上注明）与订购数据。　

如果可能，请保留封装材料，这样您就可以在需要返修设备时再次使用它。用于这种目的的表格可以在第８．１节中找到。　

１．８　　　标准和规定

这台分析仪的规格和生产应尽可能多地使用欧洲协调标准。如果没有使用欧洲协调标准，那么就使用联邦德国共和国（也可见第３章中的技术数据）的标准和规定。　

当该分析仪在这些标准和规定的适用范围之外使用时，分析仪使用者所在国的相关标准和规定就一定要被遵守。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

1.9 共同宣言 CE 符号

EMC指南 ULTRAMAT 23 气体分析仪遵守了 EU指南 89/336/EEC

低电压指南

ULTRAMAT 23 气体分析仪遵守了 EU指南中所列的规定。

“电磁兼容性”中的规定。

ULTRAMAT 23 气体分析仪可以使用在工业应用领域。

要求：使用的领域发射干扰抗干扰

工业

ULTRAMAT 23 气体分析仪遵守了 EU指南 72/23/EEC

“低电压指南”中的规定。可根据 DIN EN 61010-1(相当于 IEC 61010-1)来对 EU指南的遵守情况进行核查。

EN 50081-2:1993 EN 50081-2:1993

共同宣言应遵守以上所提及的各 EU指南，并且为了便于相关权

威机构进行检查，EU共同宣言可以在下列地址处获得：

西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团 A&D PI 21/22

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　安装指南　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２　

　　　２．１安全信息……………………………………………..１２　　　　２．２安装…………………………………………………..１２　　　２．３气连接和内部气路 …………………………………..１３　　　２．４气处理………………………………………………..１３　　　２．５电气连接……………………………………………..１４　　　２．５．１电源连接……………………………………………..１５　

　　　２．５．２信号电缆的连接 ……………………………… …....１５　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

２．１　安全信息　

警告　

此分析仪的内部特定部件带有危险电压，所以在分析仪开启之前，外壳必须要被关好和接地。　

警告　

此分析仪不可在潜在爆炸环境中使用。不可以测量爆炸性气体混合物（例如：与空气或氧气以潜在爆炸比率混合的可燃性气体）　

如果样气中含有比较低爆炸极限低的可燃组分，则所要求的防暴措施必须要得到授权检验员的批准。

警告　

气路必需要根据样气的腐蚀性、有毒性和可燃性情况来进行定期的泄漏检测。当测量有毒气体或腐蚀性气体时，分析仪中所积累的气体可能就是气体管路泄漏出的样气。为了避免中毒危险的发生和避免对分析仪组件的损坏，分析仪或者系统必须要用惰性气体（例如氮气）进行吹扫。被吹扫出的气体必须要用合适的设备收集，并要通过一个排气管道以对环境无污染的形式排出。　

２．２　　　安装

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

• 选择一个尽可能没有振动的安装地点。在操作过程中，必须要确保分析仪的环境温度保持在允许环境温度范围内。　

• 如果要将ULTRAMAT 23安装在一个机柜内或台式机架上，那么它就必须要放在支撑滑轨上。只将分析仪前面的安装螺丝锁住是不够的，因为分析仪的重量可能会让底架承受过量的负荷。　

• 仪器后面面板上的散热片必须要放置在一个有适度空气对流存在的地方。　

２．３气连接和内部气路

样气路　一个外直径为 6mm或者 1/4”的管会作为连接设备存

在。管所用的材料：PE，FPM 或者 PTFE。如果样气将会流入到一个排气管路中，请遵守以下几

点：

• 排气管路的压力必需要是稳定的。如果不这样，则需使用另外一个独立的排气管路或者是　

• 在分析仪和排气路之间安装一个衰减容器（＞１Ｌ）　

•　排气管路始终都要以下降梯度方式放置，这样做是因

为水会在它里面产生冷凝。　

自标定气/零气路径　

相对应的气体必需要通过一个细过滤器来吸入。在自标定气（零气）中，测量气体组分的总量必需要小到可以忽略不计。特别地，当为CO2量程的仪器进<3% 行一个自标定时，空气必需要通过一个CO2吸收器（例如：碱石灰）来供给。

斩波器部分吹扫的路径　对于一些特定的ＣＯ２量程（见第３节），斩波器部分要

用入口压力为３∼３．５　ｂａｒ的干净氮气或者无ＣＯ２的合成空气来进行吹扫。　

气连接和气路　参阅本手册中的技术描述（第３章）　

２．４　气处理

样气必须要经过足够的处理以避免对它流经部件造成污染。ULTRAMAT 23 通常在下述几种设备之后：　

• 一个带有过滤器的气体取样装置　

• 一个样气冷却器　

• 一个分析过滤器（1-2um）　

• 一个外部抽气泵（样气路＞２０ｍ）（见图２－１）。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　根据样气组分的不同，可能需要一些额外的设备，例

如：一个清洗瓶，额外的过滤器和一个减压器。　

　　　图２－１　气处理　

２．５　电气连接　

警告　

在电气安装过程中必须要遵守以下规定：　各个国家－特定的电源系统安装标准中所规定的额定电

压低于１０００　Ｖ　（在德国：ＶＤＥ　０１００）。　如果不遵守这些规定，就可能会导致工作人员的死亡、

受伤和（或）财产的损失。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

２．５．１　电源连接　

分析仪上有一个电源插头，它只能由合格人员来连接到电源上（见１．５节）。连接电缆的横截面面积必需要≥１　ｍｍ２　，并且这里所用的保护性接地导线至少要具有与 L 和 N 相等的横截面面积　。

如果主电缆不是双重绝缘的，则它就必需要和信号电缆分开放置。　

在分析仪的附近，必需要提供一个很容易接入并且很容易识别出是属于分析仪的主断路开关。　　

机架型分析仪已经在仪器的后面面板上安装有一个主断路开关，这个开关始终都要被确保是容易接入的。　

检查当地的主电压是否与分析仪标签上所规定的电压一致。　

２．５．２　信号电缆的连接　

ＲＣ元件必须要按照图２－２所示那样连接以作为一个抑制在继电器连接处（例如极限继电器）产生火花的方法。注意：ＲＣ元件会因某感应组件而导致响应滞后（例如：电磁阀）。因此ＲＣ元件应该根据以下的经验公式来定大小：　

Ｒ＝ＲＬ／２；Ｃ＝４Ｌ／Ｒ

２

Ｌ

。　

下面的值通常就是足够的了：Ｒ＝１００Ω　和　Ｃ＝２００ｎＦ　此外，确保你只使用了一个非极化的电容器Ｃ。　

当使用直流电时，可能用一个火花抑制二极管来取代ＲＣ元件。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

图２－２　　抑制在继电器触点处产生火花的方法　

模拟量输入的参考接地电势是机壳电势。　模拟量的输出是波动的，但是却有一个共同的负极。　输入／输出电缆必需要根据针脚分配图（见第三章，技

术描述，图３－５）的要求和相对应的梯形插头（Ｄ－ＳＵＢ插头）连接。导线的横截面面积应该≥０．５ｍｍ２　。接口电缆不可以长于５００ｍ。　

注意　

电缆（除了主电缆）必需要带屏蔽线，并且它们屏蔽物的两端也必需要接地。　

注意　

２４Ｖ的电源必需要带有安全电气隔离功能，并且可防止过低电压。　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

技术描述３

３．１应用……………………………………………………18 ３．２设计，特性……………………………………………19 ３．３特殊特性 ………………………………………………20 ３．４测量原理 ………………………………………………21 ３．５连接……………………………………………………22

　　　　　　　３．５．１　　　针脚分配 ……………………………………………...22　　　　　　　　３．５．２　　　内部气路，气体流程图……………………………...24 　　　　　　　３．５．３　　　安装和连接图………………………………………...26 　　　　　　　３．５．４　　　通讯…………………………………………………...28

３．６技术数据 ……………………………………………... 30 ３．７尺寸……………………………………………………31 ３．８订购数据 ………………………………………………33 ３．９文档……………………………………………………39 ３．１０产品的销售和供货情况………………………………40

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　　３．１　　应用　

ULTRAMAT 23 气体分析仪一次能够测量四种气体组分：最多可测量三种红外敏感气体，例如：

CO、CO2、 NO、 SO2、CH4、R22（氟里昂 CHCIF2）以及采用电化学氧气测量单元测量 O2。

ULTRAMAT 23（基本类型）可：

• 测量一种红外气体组分带（或不带）氧气测量

• 测量二种红外气体组分带（或不带）氧气测量

• 测量三种红外气体组分带（或不带）氧气测量

特殊应用配置有两个IR组分且不带泵的 ULTRAMAT 23 气体分析仪（带或不带有氧气测量）可配两个独立的气路。这样，它就可以同时测量两个采样点，这种测量方法可用来例如：测量 NOx 转化炉转化前后的 NOx含量。

ULTRAMAT 23 气体分析仪可应用于烟气排放监测系统以及过程与安全监测。

通过ＴüＶ认证的 ULTRAMAT 23 气体分析仪可按照１３．ＢｌｍＳｃｈＶ与ＴＡ　Ｌｕｆｔ中的要求测量 CO、 NO、 SO2和 O2。

通过ＴüＶ认证的最小容许量程：　

•　单组分和双组分分析仪　

- CO ：0∼150mg/m

- NO ：0∼250mg/m

- SO2 ：0∼400mg/m

• 三组分分析仪

- CO ：0∼150mg/m

- NO ：0∼250mg/m

- SO2 ：0∼400mg/m 比上述量程大的所有量程也都是容许的。

特殊特性

• 稳固的19“ 钢板机壳，可安装于铰链式框架上或者滑轨上。可选：带有把手、凝液罐和粗过滤器的便携式分析仪

• 基于 NAMUR推荐的操作

• 可对分析以进行简单快速地编程和调试

• 由于使用了环境空气（对于不带氧传感器，也可

以用 N2）进行自动标定，所以分析仪实际可做到免维护，且在自标定过程中，零点和线性度也都得到标定。

• 根据实际应用，每 6∼12个月才需用标定气标定一次

• 大屏幕且带有背光灯的 LCD显示测量值；通过菜单操作实现编程输入、功能测试和标定

• 在规定的范围内，每种组分可有两个量程；所有量程都是线性的。自动切换量程带有量程识别功能

• 自动校正大气压力的波动

• 气体流量监测；当流量<1L/min 发出低流量报警信

号

• 维护请求报警

• 可为每种组分的上下限报警任意设置上下限

• 用于开启/停止样气泵、触发自标定和让几个设备

同步的三个二进制输入

• 用于故障、维护请求、维护切换、设置极限、量程识别以及外部电磁阀的八个继电器输出可自由配置

• 四个电气隔离的模拟量输入 RS 485为基本配置可选：RS232 转换器

• 通过 PROFIBUS-DP/PA 接口接入网络

• 作为服务和维护工具的 SIPROM GA 软件

• 八个附加的继电器输出（可选）

• 八个附加的二进制输出（可选）

ULTRAMAT 23 气体分析仪适用于无潜在爆炸危险的环境中。

应用实例

• 小型燃烧系统的操作优化

• 对于使用所有类型燃料（油，气体和煤）的燃烧

系统，监测它们的废气排放浓度；也可监控热焚烧厂的运行检测

• 监测室内空气

• 监测水果储藏室，温室，地窖及仓库的空气状况

• 监控过程控制各功能

• 在钢的热处理过程中，检测环境状况

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　　３．２　设计，特性　

图 3.1 ULTRAMAT 23，设计

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　　３．３　　特殊特性　

　　图３－２　　ＵＬＴＲＡＭＡＴ　２３，膜状小键盘和图形化显示　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

３．４　测量原理　

ULTRAMAT 23 使用了两个相互独立并可选择的测量原理。

红外气体测量

这种光谱方法是以对非分散性 IR 辐射的吸收为基础的。测量相关波段红外线的衰减幅度即可测量相应气体的浓度。

氧含量测量

氧气传感器是根据一个燃料池的工作原理来工作的。氧气在阴极与电解液的分界面被转换成电流，并且所产生的电流与氧气的浓度成正比。

图 3.3 ULTRAMAT 23，红外通道的操作模式（本例中的红外通道带有三层检测器）　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

图３．４　ULTRAMAT 23，氧气测量单元的操作模式　

３．５　连接　３．５．１　针脚分配　

图 3-5 ULTRAMAT 23，针脚分配（标准型）

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

针脚分配

图 3-6 ULTRAMAT 23，针脚分配（PROFIBUS 接口面板的选项）

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

３．５．２　　　内部气路，气体流程图和基本布局　

基本设计

• 气体入口/出口：

- 外径6 mm的管

- 外径1/4〞的管

• 内部气路：

- Viton管

• 流量计

• 压力开关

图3-7 ULTRAMAT 23，19"机架式如：测量一种红外组分和氧含量、内部样气泵和安全过滤器

图7- 图11的注释

1 样气/标定气的入口 2 自标定气/零气的入口或样气/标定气的入口（通道2） 3 机壳吹扫入口/斩波器吹扫 4 气体出口 5 膜式安全过滤器 6 电磁阀1） 7 样气泵1） 8 流量计

图3-8 ULTRAMAT 23，19"机架式两个都带有各自气路的通道，如：测量两种红外组分和氧含量，带有内部安全过滤器，但不带采样泵

9 压力开关 10 取样单元（见图3.3） 11 氧气测量单元1） 12 限流器 13 凝液罐 14 凝液罐 15 红外测量单元 16 带过滤器的凝液罐 17 气体出口 18 气体出口（通道2）

）由设计决定，参见订购数据，33-38

页

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

图 3.9 ULTRAMAT 23， 19"机架单元如：测量三种 IR 组分并不带氧含量测量，不带样气泵但带内部安全过滤器

图 3.11 ULTRAMAT 23 19"机架单元如：测量一种 IR 组分并带氧含量测量，不带采样泵但带内部安全过滤器

图3.10 ULTRAMAT 23，便携式如：测量一种IR组分并不带氧含量测量，带内部样气泵和安全过滤器，凝液罐位于前面面板上

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　　３．５．３　安装和连接简图　

　　　１９”机架单元　

图３－１２　ULTRAMAT 23，１９”机架单元，测量一种ＩＲ组分并带氧含量测量，样品预处理作为一个实例存在　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　　便携单元　

图 3.13 ULTRAMAT 23，便携单元，气连接和电气连接（上图），各种标签（下图）　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

　３．５．４　通讯　

通讯设备

6系列的气体分析仪，ＵＬＴＲＡＭＡＴ　６，　ＯＸＹＭＡＴ　６，以及ＵＬＴＲＡＭＡＴ　23都提供了以下的通讯设备：

•　带有内部通讯总线（ＥＬＡＮ）的ＲＳ４８５串行接口作为标准配置存在，它允许两台分析仪之间进行通讯，在多通道分析仪之间，它也允许一条通道通过串行接口与另一条通道进行通讯，一些例如生产气体的压力和对干扰气影响补偿的信息甚至不通过ＰＣ就可实现通讯。

•　SIPROM GA，专门为仪器维护维修任务所用的一套软件工具。分析仪的所有功能，不管是单台分析仪还是通过网络连在一起的多台分析仪，都可以通过ＳＩＰＲＯＭ　ＧＡ来实现遥控和监视。　

•　PROFIBUS-DP/-PA是一种在市场中处于领先位置的现场总线。当装配有可选插卡（也可能进行式样翻新）并满足ＰＮＯ　（ＰＲＯＦＩＢＵＳ　用户协会）对相关“分析仪的设备构架”的规定时，所有的Ｓｉｅｍｅｎｓ气体分析仪都可以使用ＰＲＯＦＩＢＵＳ进行通讯。用户可以使用ＳＩＭＡＴＩＣ　ＰＤＭ操作者输入软件直接访问系统中的各分析仪。　

图３－１４　　一个ＲＳ４８５网络的典型设计　

条款　名称　１　计算机　２　 RS 485 <-> RS 232 转换器（带有

RS232/RS485电缆）　３　带有跳线的RS 485总线接头　４　分析仪　５　 RS 485电缆　６　 RS 485总线连接器　７　 RS 485网络　８　９针　ＤＳＵＢ　插头　９　可选：RS 485转发器　

接口参数

级别　ＲＳ　４８５　波特率　９６００　数据位　８　停止位　１　起始位　１　奇偶校验位　无　无回波模式

订购信息　订货号接口描述（德文）　Ｃ７９０００－Ｂ５２００－Ｃ１７６　ＲＳ４８５－ＲＳ２３２转换器　Ｃ７９４５１－Ｚ１５８９－Ｕ１　ＳＩＭＡＴＩＣ电缆／总线电缆　６ＸＶ１　８３０－０ＥＨ１０　ＳＩＭＡＴＩＣ总线连接器　６ＥＳ７　９７２－０ＢＢ１１－０ＸＡ０９针ＤＳＵＢ插头　６ＥＳ７　９７２－０ＢＢ１１－０ＸＡ０中继器（可见目录　ＣＡ　０１或者ＩＫ　ＰＩ）　

SIPROM GA

应用：用于对Ｓｉｅｍｅｎｓ生产气体分析仪进行遥控维护和维修的通讯软件；最多可以维护维修１２台分析仪且每台分析仪可具有４种组分。　功能：显示和保存所有分析仪数据，遥控操作分析仪所有功能，参数和配置设置；综合诊断信息，遥控标定；在线帮助，在硬盘上可以循环存储测量值和状态，并可将它们导出到可用商业应用软件中，下载新软件。　

硬件要求：PC/笔记本电脑；至少具有8 MB RAM 的 486DX— 66，至少有10 ＭＢ空余空间的硬盘；闲置的

ＣＯＭ端口：ＲＳ２３２或者ＲＳ４８５，最大传输距离可达５００　ｍ，使用中继器可获得更远的传输距离。　软件要求：Windows 95/98 或者 NT (4.0版或者更高级的版本)。

订购信息订货号

SIPROM GA 软件安装过程中可以选择德文/ 英文，包含3张磁盘（3.5”），里面存储有安装说明，软件产品证书和注册表

为老式分析仪进行固件更新

ULTRAMAT 23 C79451-A3494-S501

（ＳＷ２．０６之前的版本）　所有语种　

ULTRAMAT 6（SW4.1版之前的版本）

德文版英文版法文版西班牙文版意大利文版

OXYMAT 6（SW4.1版之前的版本）

德文版英文版法文版西班牙文版意大利文版

６ＥＳ７　９７２－０ＡＡ０１－０ＸＡ０

S79610-B4014-A1

C79451-A3478-S501 C79451-A3478-S502 C79451-A3478-S503 C79451-A3478-S504 C79451-A3478-S505

C79451-A3480-S501 C79451-A3480-S502 C79451-A3480-S503 C79451-A3480-S504 C79451-A3480-S505

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

PROFIBUS-DP/-PA

图 3.15 一个 PROFIBUS 系统的基本结构

“现场总线”实际上是一个数字通讯系统，它可以让工厂里分散的现场设备通过一根电缆连成一个网络，并同时接入可编程控制器或一个过程控制系统中。PROFIBUS是一种在市场中处于领先地位的现场总线。PROFIBUS -DP因其可让每台仪器实现相对较小数据量的高速传输而在生产自动化中被广泛使用，同时，PROFIBUS -PA特别考虑了工艺工程的要求，例如：可实现大数据量的传输以及应用在潜在爆炸危险中。　

在工厂的任何领域中，使用现场总线都可让用户极大地节省费用，包括配置和调试、操作和维护，以及以后的工厂扩建。　

ＳＩＭＡＴＩＣ　ＰＤＭ（过程设备管理）操作者输入工具是一种运行于Ｗｉｎｄｏｗｓ　９５／９８／ＮＴ中的软件，某个控制系统或者单独的计算机可以使用它来操作气体分析仪，并且它也可集成在ＳＩＭＡＴＩＣ　ＰＣＳ　７过程控制系统中。这样可清晰地显示系统中接入的设备和分析仪的复杂参数结构，使操作仅需简单的点击即可进行。　

行了定义，这样就可确保在一个工厂中所有使用ＰＲＯＦＩＢＵＳ的设备都可以相互通讯。　

在一个组合模块中，该构架定义了各分析仪的功能特性，例如物理模块描述了测量过程，分析仪及其供应商名称，序列号以及操作状态（运行状态、维护状态）。各种功能模块都包括了特定功能的执行情况，例如对测量值或者报警信号的处理。变送模块描述了实际测量过程及其控制的功能特性，如：对某个测量值的预处理、对交叉干扰的校正、特性、量程与其切换以及控制过程。协议定义了总线上各站之间的数据传输方式。在循环服务和非循环服务之间制定了一个区别。循环服务用来传送与时间相关的数据，如测量值和状态；非循环服务允许在操作过程中扫描或者修改设备参数。　

如果装有可选插卡（可以进行式样翻新，参看订购信息），所有６系列的气体分析仪，ＵＬＴＲＡＭＡＴ　６，　ＯＸＹＭＡＴ　６以及ＵＬＴＲＡＭＡＴ　２３都可使用ＰＲＯＦＩＢＵＳ进行通讯。　

ＰＲＯＦＩＢＵＳ国际（ＰＮＯ）　是一个独立的国际机构，它代表着很多分销商和用户的利益。除了提供一些诸如咨询、培训和设备证书之类的服务之外，它的首要任务就是负责ＰＲＯＦＩＢＵＳ技术的进一步发展、标准化以及市场推广。在一个构架中，对一类仪器的某个绑定功能进行定义是让不同供应商所提供的设备有一个统一响应的前提条件。在１９９９年底，按照绑定的要求对分析仪的构架进　

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

３．６　　　技术数据

常用的技术数据

测量组分最多 4个组分，其中三种红外敏

感组分外加氧含量

模拟量输出最多 4个，浮空，0/2/4-20mA，线

性化负载 ≤750Ω 特点线性化显示带 LED 背光及对比度可调的

LCD，有各种功能键，80个字符

（4行/每行 20个字符） EMC 抗干扰（电磁兼容性）

使用位置前面面板垂直继电器输出 8个，用于例如：故障，维护请

二进制输入 3个，用于例如：开启/停止泵，

串行接口预热时间大约 5min2）自标定功能自动对分析仪进行标定，循环时

尺寸（mm）见图 16和图 3.17 便携式分析仪（HxWxD）框架 19“，4个标准高度单元=177mm

重量大约 10kg 达到 EN 60529要求的防护等级 19“机架单元和便携单元

电源

功率大约 60VA

气体入口条件

样气压力绝压 0.5-1.5bar3）样气流量样气温度 0-50°C 样气湿度 <90% RH4)，无凝液

环境条件　

允许的环境温度　储存和运输过程中：-30 to +70 °C

允许的湿度　储存和运输过程中：年平均<90% 允许的压力变化范

围

满足 NAMUR NE21(05/93)或者

EN50081-1,EN50082-2中的标准要

求

求，设置极限，功能检测，最大

负载 AC/DC 24V/1A1），8个附加

的输出（可选）

触发自标定和让几个设备同步，8

个附加的输入（可选）

RS485

间可调（从 0（1）-24小时）

170mm x465mm x 392mm

x 483mm

IP21

AC 100V, +10%/-15%, 50Hz

AC 120V, +10%/-15%, 50Hz

AC 200V, +10%/-15%, 50Hz

AC 230V, +10%/-15%, 50Hz

AC 100V, +10%/-15%, 60Hz

AC 120V, +10%/-15%, 60Hz

AC 230V, +10%/-15%, 60Hz

66-120L/h (1.2-2L/min)

操作时：+5 to +45 °C 　

RH 2) 　

700-1200mbar

红外测量的技术数据

量程见订购数据最小量程见订购数据最大量程见订购数据干扰变量

• 有自标定的迁移可忽略

• 无自标定的迁移 <最小量程的 2%/周

• 温度自标定循环时间为 3h时，每变化

• 大气压力压力改变 1%时，< 量程的 0.2%, 通

• 电源变化±10%时，< 输出信号范围的

电源频率频率变化±5%时，满量程值的±2% 电磁场 10V/m，

80%振幅调节， 10kHz-500kHz

显示延迟（90%时间）衰减（电气时间常数）输出信号的噪音 < 铭牌上最小量程的 1% 显示分辨率取决于所选择的量程；小数点后的

输出信号的分辨率 < 输出信号范围的 0.1% 特性线性化线性化误差在最大量程中：< 满量程值的 1%

重复性 ≤ 最小量程的 1%

10K时，最大误差为铭牌上最小量程的 2%

过内部压力传感器校正

0.1%

≤最小量程的 1% ≤最小量程的 2%

取决于死时间和所选择的衰减

可选范围: 0-99s

数字位数可以选择

在最小量程中：< 满量程值的 2%

氧气测量的技术数据

量程 0-5%或者 0-25% O2，参数可以设

定干扰变量有自标定的迁移可忽略无自标定的迁移暴露于空气中，典型值为 1% O2/年温度 < 0.5 % O2/20K, 以 20°C 的测量值

大气压力压力改变 1%时，<测量值的 0.2% 辅助气以%表示的 NH3量程会减少仪器寿

典型的燃烧废气干扰<0.05% O2 输出信号的噪音 < 满量程值的 0.05% O2 显示延迟（90%时间）

显示分辨率 < 满量程值的 0.2% 输出信号的分辨率 < 输出信号范围的 0.2% 使用寿命测量 21% O2时，大约为 2年重复性

1）带有安全隔离的安全超低电压（SELV） 2）在大约 45分钟之后，可以获得最大测量精度 3）工厂使用 2m长的管子进行调节，在其他一些情况下，可能需要量程标定 4）RH: 相对湿度

为基准

命

取决于死时间和所选择的衰减，但

是，当流量大约为 1L/min时，不

可以<30s

< 0.05% O2

ULTRAMAT 23 气体分析仪 C79000-B5276-C216-01

+ 112 hidden pages