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1、QT201B林格曼光电测烟望远镜使用说明书成都华衡仪器有限公司目录第一章 主要用途及适用范围21.1主要用途及适用范围21.2主要技术指标2第二章安装22.1验收22.2 仪器适用的工作环境22.3 组装2第三章基本原理33.1 基本原理33.2 光电系统原理4第四章仪器的使用方法44.1仪器结构44.2 测量方法44.3 使用注意事项5第五章单片机控制软件操作说明65.1 电路原理及组成65.2 主菜单组成65.3每个功能模块介绍6第六章维护保养96.1 简单的调试和维护96.2 电池充电106.2 保修期10第一章主要用途及适用范围1.1主要用途及适用范围QT201B林格曼光电测烟望远镜可
2、对烟气黑度进行监测并记录。内带电子数据保 存空间，能把测试数据保存下来，回室内再做处理。所有数据通过单片机作初步处 理，数据直读。LCD液晶显示屏显示处理后的数据，打印出的记录数据即可证实被 测烟气的林格曼黑度等级。因此它可对烟气的排放按规定要求进行监测，打印出的 记录数据可以作为资料保存起来。1.2主要技术指标：1. 望远镜视角放大率8倍2. 望远镜观测距离10500米3. 物镜通光孔径45毫米4. 电子林格曼黑度等级0.05.0级5. 电源 内有四节5号可充电电池，外接9V电源第二章安装2.1验收开箱后，请核对仪器的备件和附件与装箱单是否相符，如有损坏或缺件请立即 与厂方联系。2.2仪器适
3、用的工作环境(1) 仪器应在干燥、清洁场所使用和保存。(2) 避免灰尘，潮湿和腐蚀性气体。(3) 尽量避免雨天使用。(4) 使用温度范围：-15+35C。(5) 相对湿度：W80%。2.3组装2.3. 1仪器的组成1. 仪器电源由三部分组成。内部充电电池，打印机电源 (9V/600mA)，主机电源 (9V/500mA)。2. 光电测烟望远镜主体。3. 打印机主体。注意：任何连接之前一定要断电或关上开关，否则损坏仪器。2.3.2与三脚架的连接支起三脚架，在顶端可看到一个矩形的云台和固定云台的扳手。将扳手扳转 90，此时可将云台向扳手方向推动，然后即可向上取出云台。从云台的反面可拉 出一个蝶形转环
4、用于转动正面的螺钉，将此螺钉旋入望远镜底部的螺孔中旋紧。 最后再将云台连同望远镜卡回原位。图一云台的使用2.3.3使用时的组装1. 室内使用取出光电测烟望远镜及主机电源，将主机电源插在光电测烟望远镜电源插口上，即可对光电测烟望远镜充电，打开电源开关，即可使用。使用打印机时，将打印机的打印线与光电测烟望远镜连接，注意在连接时一定要 先关闭望远镜电源，最后，打印机接上打印机电源。2. 室外使用a. 由于光电测烟望远镜及打印机均有电池，只要测试前一天充好电，外出无需带交流电源，即可使用。b. 因为光电测烟望远镜内有数据保存的空间，能储存84组数据。所以外出时， 也可不带打印机。第三章基本原理3.1基
5、本原理林格曼排气浓度图林格曼排气浓度图是19世纪末法国的林格曼首先提出的。他利用比色原理， 将排放源出口处烟气颜色与某一标准浓度物进行比较的测定方法，当某一排气颜色 与标准浓度物的颜色相接近时，就认为烟尘浓度与标准浓度物的浓度相一致。林格 曼图有多种形式，最常用的标准形式是由14X21cm的6个不同黑度的小块组成，除 全白与全黑分别代表林格曼黑度0级和5级外，其余4个级别是根据黑色条格占整 块面积的百分数来确定的、黑色条格的面积占20%为1级，占40%为2级，占60% 为3级，占80%为4级，林格曼排气浓度图见图二。本仪器利用光电转换原理。以天空（测量时）亮度为基础，模拟电子林格曼黑 度等级来
6、做测试。3 （60%） 4 级（80%） 5 级（100%0 级（0%） 1 级（20%） 2 级（40%）图二 林格曼烟气浓度图3.2光电系统原理光电系统原理见图三图三光电测烟望远镜原理图物镜把烟气的像成在光电探头上（黑斑），由此形成电子林格曼图像，人们从液晶显 示屏上读出数据。使用林格曼烟气浓度图作为监测固定污染源排气的标准、一般是规定在任何C分 钟（或小时）的周期内，黑度（或不透光率）为A级的烟气的排放时间不得超过B分 钟（或小时）。林格曼烟气浓度图与烟气中含尘量关系见表1。用林格曼烟气浓度图测定烟气的黑 度，所观测到的烟气黑度的读数，不仅取决于烟气本身的黑度，同时还与天空的均匀 性和亮
7、度、风速，烟尘大小结构（直径和形状）及观测时照射光线的角度有关。表1林格曼烟气浓度图与烟气中含尘量的关系林格曼烟气浓度1度2度3度4度5度相当烟气含尘量（g/m3）0.250.701.81040烟气的成分与性质对观察有很大的影响、一般用林格曼图鉴定黑色烟气效果较好，对 于含有较多的水汽或其他结晶物质的白色烟气，效果较差。第四章 仪器的使用方法4.1仪器结构见图四:图四 林格曼光电测烟望远镜组成图仪器的结构与组成：二个电源、林格 曼光电测烟望远镜、TP UP-PN微打印机。4.2测量方法4.2.1测量方法1.将仪器安装在二脚架上，调节高 低俯仰固定后，旋转物镜筒调节 工作距离，通过目镜观察，使烟
8、 气图像清晰，并使烟气中心放在 目镜观察中心的小孔内（黑斑）。2.接通电源，（接上9V/700mA电源插头）按仪器后面板上开关，如果电池供电， 且电源不足，则第三只电源指示灯亮，请充电。3. 测基准:调整仪器方位，使镜头对准烟雾附近的天空背景。即视场中心小孔(黑斑) 没有烟雾成像覆盖，按主菜单-选择背景测量。仪器自动设定内部参数，并把 显示值作为计算光电林格曼图的主要数据。注意：软件的详细操作见单片机控制软件操作说明4. 测烟雾林格曼级：调整仪器方位，使视场中心小孔完全被烟雾覆盖。按主菜单一连续测量。显 示屏即开始显示林格曼级。在测量过程中，按下暂停键后，测烟暂停。即显示 出功能菜单：菜单、打
9、印、保存、连续。此时可选择保存，即把结果存人记忆 体中。并显示保存号。如果选择打印，即可把此次结果打印出来。5. 测烟雾林格曼等级注意点：由于天气不断变化，请注意不断测天空背景值。6. 打印：除测量中间单次打印外，可在测量结束后一次性全部把结果打印出来。7. 工作结束，关闭电源。(或拔下电源插头)8. 打印纸输入和换色带方法，请参考打印机使用说明书。4.2.2观测时机与频率烟气黑度与烟尘采样应同时进行。最少连续观测20min，每分钟读取2个观 测值。1. 观测方法1) 观测者站在与烟囱距离约2060米的无障碍物阻挡处，将林格曼光电测烟望远 镜对着烟囱，然后使仪器视场中心小孔(黑斑)完全被离烟囱
10、口 3045 cm处的 排气烟雾覆盖，然后经过电子模拟计算，显示在液晶屏上，即可直接读出被测 烟气的黑度，并且将这种黑度的排气持续时间记录下来。2) 观测应在白天进行，应使照射光线与视线呈直角，烟气的流向与观测者视线垂 直。如在阴雨或多云的情况下观察，由于天空背景较暗，在读数时应根据经验 取稍偏低的级数。3) 观察烟气的仰视角尽可能低。应尽量避免在过于陡峭的角度下观察。4) 对于随时间变化大的排烟源烟气的观察，要按它的变化时间来记录黑度，在这 种场合表示浓度的方法称“烟气浓度率”。这是在浓度中以加上时间负荷的平 均来表示，就是说在一定观测的总时间内，把所观测到的各个黑度数、以各个 黑度持续时间
11、数、再乘于20后的得数、即为被测污染源所排出的烟气浓度率。2. 举例某环境监测站监测人员观测某工厂锅炉的煤烟浓度，总共连续观察5次， 与林格曼图比较后，得到下列各时间的烟气黑度结果：5 度8min 4 度5min 3 度7min 2 度30min 1 度10min解：根据煤烟浓度率计算公式得到：(5X8) + ( 4X5) + (3X7) + (2X30) +(1X10)煤烟浓度率二X20=50%60该污染源排气的煤烟浓度率为50%4.3使用注意事项：1. 本仪器采用电池供电，当出现显示不清晰等情况时，首先检查是否足充电。2. 测背景时，一定要对准待测烟雾边上天空。第五章 单片机控制软件操作说
12、明5.1电路原理及组成图五 林格曼光电测烟望远镜电路原理及组成QT201B林格曼光电测烟望远镜， 其电子部分是以单片机为中心的电 路组成，其主要部分见图五： 光电信号部分，选用美国BB公司光电 传感器，线性好，能把林格曼光电信 号线性送入控制中心。控制中心主要功能，进行信号数字化， 模拟林格曼黑度图对烟气黑度分级 处理；打印有二种功能，一种是测试 完成后，集中打印，它把在保存空间 内的数据全部一次性打印下来，第二 种是现场即时打印，测量一个样品， 即时可把林格曼值、当时日期、时间（秒）打印出来；保存空间，该保存空间有512字节， 可供用户保存84组数据，每组数据有月、日、时、分、秒、及林格曼黑
13、度等级。其余 空间作为系统专用。数据保存后，即使仪器断电，数据不会丢失。键盘与显示屏相对应输入输出关系。显示屏上有一个虚拟的键盘，该键盘指示当 时实际键盘的键号，显示屏是128X64点液晶显示器。图六主菜单界面软件分成二级菜单，主菜单分 级提示五个主要功能。分菜单是每 一个主要功能的细化。5.2主菜单组成主菜单：共有七个项，如图 六，屏幕上同时最多能显示三行， 其余靠上下键移动。5.3每个功能模块介绍 5.3.1背景测量，是用来测量天空背景值及暗值该两值是用来作林格曼测试的必须值。这个值是天空背景值，是随着天气变化不图七 主菜单“背景测量”条反显断测试的。操作方法:在主菜单，通过上下 键，使主
14、菜单“背景测量”条反显， 此时再按确认键（即实际键盘测量 键）。测量值0342图八背景测量界面进入背景测量模块，屏幕显示 如图八：测量天空背景值并把此值作 为系统计算依据，并保存。此时显 示数据作为参考，其理想数据是在 （100200 ）之间，假如在 （20-1000）之间也能进行测试。把望远镜对准待测烟囱旁的 天空背景，但注意避开特别暗的背 景，比如一块黑云。按下确定键，随即将其值保存、更新，并自动返回主菜单。测试例子：发现天空背景有比较大变化，如刚刚是阴天一下子变的阳光灿烂，则 需重测背景，从主菜单选背景测量，进入测量后，把望远镜对准待测烟囱的侧面，按 一下确定按钮，此时显示屏上显示天空背
15、景测量值，并自动调整望远镜参数。5.3.2连续测量模块：这是一个主要模块。如图九：图九 连续测量界面顶上一行是日期和时钟键盘对应：暂停T测量键从主菜单，选中连续测量，按确认键，即进入连续测量模块。此时林 格曼值随烟雾黑度变化而不断跳动。此时跳出四个功能菜单。键盘对虚拟键盘：菜单打印保存连续实际键盘：切换确认菜单：作用，回到主菜单，离开连续测量模块。打印：打印出当次测量值，如果是第一次，则打印题头。保存：把该次值保存下来，并显示保存号。提醒你还有多少空间可用。连续：暂停结束，又进入测量模块。5.3.3三十分钟测量法5.3.3.1三十分钟测量法原理按照黑度级别将观测值分级，分别统计每一黑度级别出现
16、的累计时间。按以下原则确定烟气黑度级别：（1）林格曼黑度2级：30分钟内出现2级林格曼黑度的累计时间超过2分钟时， 烟气的林格曼黑度按2级计。（2）林格曼黑度3级：30分钟内出现3级林格曼黑度的累计时间超过2分钟时， 烟气的林格曼黑度按3级计。（3）林格曼黑度4级：30分钟内出现4级林格曼黑度的累计时间超过2分钟时， 烟气的林格曼黑度按4级计。（4）林格曼黑度5级：30分钟内出现超过4级以上林格曼黑度时，烟气的林格曼 黑度按5级计。5.3.3.2三十分钟测量法方法图十三三十分钟测量法主界面在主菜单中，按上下键，直到出现图十二所示界面，“三十分钟测量”以黑底白字 显示，此时按下确定键，则进入三十
17、分钟测量主界面，如图十三所示。背景测量十分钟测量连续测量0 0 确认图十二 “三十分钟测量”以黑底白字显示按一下背景键后可以重新进行背景测定。按一下测量键后机器即进入三十分钟测量状态。如果在一个15秒的测量周期内林 格曼黑度的平均值是某一个级别，则相应级别的数字加一。需要中断测量时间时可以按下暂停键，需要重新进行背景测定按背景键，需要继 续测量按继续键，需要停止测量按菜单键显示主菜单。需要对测量结束时，仪器会提 醒您是否需要刚才所得到的数据，您可以按继续键继续进行测量，后者根据您的需要 按一下“是”或“否”的按钮。在测量的过程中由于天气或人为的原因需要对背景值进行重新测量。例如：发现天空背景有
18、比较大变化或有障碍物，如阴天一下子变的阳光灿烂，有 人从镜前经过，都需重测背景。先把望远镜对准待测烟囱的侧面，按下背侧按钮，此 时显示屏上显示天空背景测量值，并自动调整望远镜参数。按下继续按钮，则继续进 行测量。007=11on=ni()27=IV021=v()16菜单00-01-01S 12:31)E 13;18结果50 确认图十四读数界面测试过程中如果有人或动物路过镜头前，造 成严重干扰测量结果事件发生。此时应该在退出 主菜单后重新开始测量。继续键：暂时因人为因素或其它原因需要暂 停，则按下暂停键。比如测试到20分钟，此时需 要人为暂停，如有东西需要从现场经过影响继续 测量。等情况结束后可
19、以继续恢复测量，则此时 可以按下继续键。即过去20分钟测量有效，暂停 期间不进行测试，按下继续键后，再继续测试， 即把两次测试时间连续合并考虑，并给出结果。需要查看测试数据时，可以选择主菜单中的“读数”选项，再选择“三十分测量”， 将光标移动到所需数据之后，再按确认键。界面中除了给出最终结果外，还给出了每MS00153(4505r(3. 13, 13. 106 23. 23. 23. 3073 一 43. 43. 4083. 13.53. 609土 63. 73.83.8菜单0n确认图十五三十分钟测试记录一个林格曼级别出现的次数，以及测量的时间。 其中S表示测量的开始时间，E表示测量的结束 时
20、间。按一下确认键即可得到每一个15秒周期的 测试结果。测试结果的第一列表示每一分钟，第一行表 示那一分钟的那相应的那一周期开始的那一秒， 中间为测试数据。例如，从图中可以看出，在9 分15秒到9分30秒这一周期的林格曼黑度值为 3.7。5.3.4校时模块从主菜单，选中校时，按确认键， 键盘对应：切换：每按一次，在可调节字体 底下，标上一黑点。此时此字可调校。 按到最后一次，把调好数据写入控制 器，如果明显有误，则按一定规则自 动修正。如果修正不符合您的要求， 您可重调。f :每按一次，对应数据增加一 位，到最大后又从“0”开始。即进入校时模块。00-10-2015:17:18图十六校时模块主界
21、面5.3.5打印模块：可以把所有数据均打印出来具体格式：题头、测试人、打印日期；数据部分：样号、从“1”开始，测试时间 月、日、时、分、秒、林格曼黑度级。从主菜单选中打印即可打印。在打印之前，一定要先连接打印机，并检查纸和色 带，纸和色带当地电脑公司或文化用品商店有售。烟气黑度观测记录被测单位观测日期00-01-00设备名称QT201B净化设施观测点位置与观测条件烟囱距离m烟囱高度m烟囱所在方向烟囱出口形状风向风速m/s天气状况：晴朗少云多云阴天烟迂背景：口无云口薄云白云备注：口灰云分秒0153045004.05.0 5.0 5.0015.05.0 5.0 5.0272.62.42.32.22
22、82.12.02.02.0292.02.12.12.2观测累计及时间开始时间12时38分 结束时间13时18分5级16次累时04.00mN4级21次累时05.25mN3级27次累时06.75mN2级11次累时02.75mN1级07次累时01.75m1级54次累时13.50m烟气黑度（林格曼级）：5观测人：核准人：图十七打印出的数据条打印机在持续20秒左右无任何操作后，将自动断电， 电源指示灯灭。因此在打印前，一定要先按一下ON键， 待绿色指示灯亮1秒钟以上，再按一下光电测烟望远镜 的打印键，此时才开始打印。否则可能会丢失打印字符， 或把中文打印成乱码。注意：一定要在不通电的状态下连接5.3.6
23、清除保存数据空间：该模块一次性把保存数据全部清“ 0”。为防止 误操作，在您未打印前把数据丢失。该模块再次提 醒您，要否清除。最好养成打印后，即清除习惯。使您既有硬拷 贝保存数据，又使下一次使用时有充足的空间可用。第六章维护保养6.1简单维护在使用时不要用手沾污QT201B林格曼光电测烟望 远镜的物镜和目镜表面。上面的灰尘可用医用洗耳球吹 气拂去；在没有洗耳球时，也可用干净毛笔或清洁软布 拭去。对于使用中不小心沾污的口沫或油渍，可用洁净 细亚麻布或脱脂棉花沾少许无水酒精、乙醚轻轻揩拭， 并注意保护透镜表面的增透薄膜不被擦伤。仪器其余部 分的灰尘等，可用细软布头擦净。QT201B林格曼光电测烟望
24、远镜属精密光学仪器， 出厂时已经严格调校，请勿自行拆卸，以免降低仪器精 度。仪器使用完毕，应及时存放在仪器专用包内固定位 置上。在霉雨季节或长期不用时，可把林格曼测烟望远 镜放入干燥缸中，并及时更换干燥剂，以免产生锈蚀和 光学零件霉变。6.2电池充电插上9V/400mA电源，即开始充电，充电指示灯亮（中 间灯），4小时后（充入70%电量），充电指示灯灭，进入 慢充状态，8小时后，充足电。6.3保修期厂方对本仪器给予为期一年（自装运之日起）的 保修。保修仅限于修理或更换由于制造或工艺使用材 料的缺陷而造成的有故障部件，或者是在保修期内变 坏的部件，则保证给予免费修理直至更换。但因用户 使用不当或保管不妥人为造成而出现故障，修理酌收成本费。
