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MWIII说明书

目录

1简介1

1.1概述1

1.2技术参数2

1.3安装环境3

1.4常用配件4

2结构及工作原理5

2.1仪器结构5

2.2工作原理7

3软件操作8

3.1主菜单8

3.2键盘操作8

3.3系统设置10

3.4进入测试12

3.5结果查询12

3.6时钟校正13

3.7硬件调试13

4日常操作与维护15

4.1日常操作15

4.2日常维护16

5通讯设置17

5.1数据上传17

5.2天平参数设定18

6主要部件装卸19

6.1电子天平的装卸19

6.2旋转电机的装卸21

6.3升降电机的装卸22

6.4微型打印机更换纸、更换色带及装卸23

6.5保险管的更换24

7故障分析26

7.1微波炉不加热26

7.2称量故障26

7.3机械和电气故障26

8附图28

8.1原理框图28

8.2接线图29

1简介

1.1概述

谢谢您购买我公司的5E微波水分测试仪，为了确保您正确的操作和维护该仪器，请仔细阅读本说明书，若有疑问，请立即与我们的技术支持人员联系，我们会给您更详细的解答。

5E微波水分测试仪用于测定煤和焦炭中的全水分和内水分。

该仪器具有微波和红外两种加热方式，用户可根据被测物质的性质选择适用的方法（见1.2）。

仪器内部集成了进口高精度电子天平，配合称量机构能自动完成测试过程，放样后再无需人工干预。

该仪器采用单片机控制和大屏幕液晶显示，能够存储1200个最新测试结果，能打印两种固定格式报告单，测试数据可上网。

该仪器与传统烘箱比较具有自动化程度高、测试速度快，功耗小等优点。

图1-1仪器外形图

本产品标准：

Q/BABU014-2002

本产品制造计量器具许可证号：

湘制01000035－3号

本说明书版次：

2006年5月第2版，

本说明书的部分内容如“进入测试”菜单中选择坩埚编号，红外法中设定加热次数和加热时间，仅适用于单片机控制软件为V1.3以上版本的仪器。

1.2技术参数

1）适用范围：

测定煤和焦炭中的全水分和内水分。

微波法不适用于测量高品质的无烟煤、导电性强的焦煤和带有金属的物体。

红外烘烤法可测量各种煤和焦炭中的水分。

2）试样重量：

内水分（1.7～2.3）g、粒度＜0.2mm，全水分（10～12）g、粒度＜6mm

3）样品数量：

8个

4）测量范围：

（0.1～100）%

5）测试时间：

微波法15～25min红外烘干法15～30min

6）精密度

表1-1

项目

指标

水分范围%

重复性%

内水分（Mad）

＜5

5～10

＞10

≤0.20

≤0.30

≤0.40

全水分（Mt）

＜10

≥10

≤0.40

≤0.50

7）准确度

表1-2

项目

指标

水分范围%

允差%

内水分（Mad）

＜5

5～10

＞10

±0.30

±0.45

±0.60

全水分（Mt）

＜10

≥10

±0.60

±0.75

8）电源：

220V±10%、50Hz±1Hz、功率＜1.5kW

9）净重：

35kg

10）外形尺寸：

510mm×383mm×640mm

1.3安装环境

1）环境温度5～35℃，相对湿度≤85%；

2）电源：

220V±10%、50Hz±1Hz，功率容量应大于2kW。

最好能配备功率大于500W的UPS供给测试仪控制部分电源。

3）电源插座的保护接地端必须连接到大地，保证仪器外壳可靠接地。

4）备有坚固的工作台面（最好是水泥台，因为实验过程中仪器不能晃动）以便放置仪器，面积约700mm（宽）×1000mm（长）；

5）仪器应置于无强烈振动、无强电磁干扰，无腐蚀性气体的实验室内；

1.4常用配件

表1-3

编码

规格型号

名称

单台数量

131-001

键盘

1个

270-010

57BYG096

步进电机

1个

270-011

60YN06-2CJ

异步电机

1个

311-005

GTJ4-60A

固态继电器

1个

101-033

主板

1块

101-036

光槽

4个

351-003

放样勺

1个

351-001

放样勺

1个

101-039

温度传感器

1个

246-002

电源开关

1个

313-001

27C512

程序存储器

1块

313-002

DCM0256B

数据存储器

1块

070-006

坩埚

9个

052-001

坩埚盖

9个

241-002

￠5×20

保险管（1.5A）

1个

241-005

￠6×30

保险管（8A）

1个

311-007

JQX-13FLY2

继电器

1个

074-010

秤杆（陶瓷）

1根

013-002

MWIII－013

秤杆座

1根

076-002

转盘

1个

074-009

转盘轴

1根

2结构及工作原理

2.1

仪器结构

仪器内部及侧面如图2-1、图2-2所示。

图2-1仪器内部结构图

1.微波炉2.定位销3.玻璃转盘4.保护套

5.转盘轴6.连接轴套7.旋转电机8.运输用固定螺钉

9.升降电机10.可调脚11.支撑板调整螺钉12.天平调整螺钉

13.主机箱14.电源开关15.指示灯16.微型打印机

17.单片机主板盒18.电子天平19.防风罩20.秤杆座

21.秤杆22.键盘23.液晶显示器24.坩埚

25.坩埚盖27.后盖及小门28.前门

其中各主要部件及功能如下：

1）微波炉（图2-1中1）：

加热炉腔，包括微波发射装置及红外加热部件；

2）玻璃转盘（3）：

采用耐高温玻璃制作，上面有9个孔，用于放样品坩埚；

3）连接轴套（6）：

连接旋转电机与转盘轴，其上有九个缺口与传感器配合用于自动定位与计数；

4）电子天平（18）：

感量0.0001g，用于自动称重；

5）传动装置：

用于驱动转盘转动和升降，与电子天平配合用于测试过程中的自动称重。

它主要包括升降电机（9）、水平旋转电机（7）；

6）液晶显示器（23）：

人机界面，显示有关信息和结果；

7）键盘（22）：

输入数据及控制信息；

8）微型打印机（16）：

输出测试结果，打印报表；

9）天平调整螺钉（12）：

用于调节天平水平位置；

10）另外，如图2-2所示，本机共设有4个光槽装置，其中：

“复位光槽”用来检测和确定转盘的起始位置；“计数光槽”用来确定转盘上每个坩埚的位置；“上升到位光槽”（垂直复位）用来检测转盘已上升到最高位置；“下降到位光槽”用来检测转盘已下降到最低位置。

11）运输用固定螺钉（8）：

仪器安装时，打开机箱前盖板，将该螺钉取下。

图2-2升降电机及光槽

2.2工作原理

2.2.1测量原理

5E微波水分测试仪采用微波和红外两种加热方式。

微波法原理:

称取一定量的试样置于微波炉内，控制炉内磁控管发射非电离微波，让试样均匀受到微波辐射，使试样中的极性水分子随微波电场方向的改变而超高速振动，从而引起分子间的摩擦，使试样中水分迅速蒸发，根据试样的质量损失计算出水分。

红外加热法原理：

是采用热重分析。

它将远红外加热设备与称量用的电子天平结合在一起，在一定的温度下对试样自动称量，直到试样的质量变化小于规定的值（即达到恒重）或到达规定的加热次数（时间），根据试样的质量损失计算出水分。

计算式：

Mt或Mad=m1/m×100

式中Mt--煤样的全水分（%）

Mad--空气干燥煤样的水分（%）

m—试样的质量（g）

m1--加热干燥后煤样减少的质量（g）

2.2.2工作流程概述

开机后进入“系统主菜单”。

进入“系统设置”菜单－>选择“全水分测试”或“内水分测试”－>选择“微波快速”或“红外烘干”－>设置“加热参数”、“波特率”等参数－>返回“系统主菜单”。

进入“进入测试”菜单－>选择测试用坩埚的编号－>输入试样编号（自动编号不需输入）－>将空坩锅放入微波炉－>自动称量空坩锅－>将试样放入坩锅－>关好炉门按“确认”进入自动测量（依次自动称量、自动控制加热、转盘旋转等）－>试验结束显示、保存和打印结果－>冷却微波炉炉腔准备下一批试验。

详细过程请见以下各章节介绍。

3软件操作

3.1主菜单

微波水分测试仪使用液晶屏和薄膜键盘，实现指令、参数输入,以及操作提示、测试结果显示等功能。

开机后，首先进入系统主菜单（图3－1），在主菜单中可按“1～5”5个数字键进入相应菜单，下面分别介绍。

1系统设置

2进入测试

3结果查询

4时钟校正

5硬件调试

图3-1主菜单

3.2

键盘操作

键盘上“按键”排列如图3-2所示

图3-2键盘

键盘“按键”说明如下：

1）数字键：

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

2）移动光标键：

→,←,↑,↓用于选择和编辑。

3）“确认”键：

类似“Enter”键。

4）“退出”键：

停止正在执行的程序，退回到上一程序。

5）“翻页键”：

查询时用，表示顺序加、减一批数据；系统设置时，可在两系统设置页之间切换。

6）字母”键：

在样品编号中输入字母时，用于切换字母输入，有提示。

7）字符键：

与数字同用一个键，每个键可输入三个不同的字符,称字符组，有“ABC”、“DEF”、“GHI”、……“VWX”、“YZ”、“.-+”、“空格”在“YZ”组中。

在样品编号需输入字符时,要先按“字母”键,显示“字母”，进入到输入字符状态，再选择该字符所在的键，用连续按该键和监视屏上显示的办法,选择所需输入的字符，连按的频率>1/秒,停按后显示的字符，即为选中的字符。

输入举例:

程序执行到“输入编号”处，在屏上光标位置输入“ACB1”，方法如下：

按“字母”键一次,屏上显示“字母”字样，此时只按“ABC”键一次,屏上显示字符组的第一个“A”，输入了A,光标自动左移一格.再选择“ABC”键，连按三次停下，屏上显示“AC”，输入了C,光标自动左移，继续选择“ABC”键，连按两次停下，屏上显示“ACB”,输入了B.此时已完成字符输入,要输入数字“1”了，按“字母”键一次,屏上“字母”两字消失，表示回到输入数字状态,再按“1”键,屏上显示“ACB1”，输入完成。

3.3系统设置

在主菜单中按“1”后即进入“系统设置”画面（图3-3）。

图3-3系统设置

开机后显示的内容为上次测试时所选用的方法或参数，其中选择项都是二选一，选择操作：

先用“↑”、“↓”键将光标移到选择项位置，再重复按“→”键即可选择需要的项。

第一项为测试内容项，可选择“内水分测试”或“全水分测试”。

第二项为加热方式项，可选择“微波加热”或“红外烘干”。

注意:

高品质无烟煤、导电性强的焦煤、带有金属的物品等不宜用微波加热测试，而只能用红外烘干方式。

第三项为样品编号方式，可选择“自动编号”或“人工编号”。

自动编号是由仪器自动根据日期、试样摆放序号（从0号位置开始，顺时针方向自1号位至8号位）,形成9个8位数字的试样号码,其中，最高两位为月,次两位为日,再次两位为时,最后两位为摆放序号；人工编号则由操作者用键盘输入字符和数字组成的试样品编号。

输入时应注意:

同一批试样里不能有完全相同的编号（全空格除外）。

对于经常使用的相同或类似的编号，程序开辟了2页编号库存储空间，若充分利用可简化编号输入，操作方法是:

在执行输入编号程序并显示编号页的状态下,将光标移到要输入编号的位置上---按“翻页”键,显示改换成“编号库1、2”页的内容---将光标移到适合采用的编号上---按“确认”键,则显示改换回输入编号页的内容,且调进了一个新编号。

编号库里的内容,可在出现：

“编号库1、2”页时,自行输入,内容可以长期保存。

第四项为设置加热参数项，加热参数为三位数字，左起第一位数字为加热强度，后两位数字为加热时间，单位为分钟。

“加热强度”代表加热功率的大小，可设定范围为1～9，常用为6或7，该数字大则加热功率大,它表示一个加热周期中发射微波功率的时间，例：

强度为“7”，表示微波发射7秒关闭3秒，首位数字为“9”，表示微波发射9秒关闭1秒,依此类推。

“加热时间”一般设为15～25。

例:

加热参数设为“718”,表示加热功率强度为7,加热时间为18分钟。

用户可根据经验调整加热参数，结果偏低时，可适当提高加热功率强度或延长加热时间，反之，可适当降低加热强度或减少加热时间。

由于程序具有依据电源电压的变化修正加热时间的功能，故实际加热时间与设定时间会稍有差异。

第五项打印选择项，用于设置测试结束后是否自动打印结果，可选择“打印报表”和“不打印报表”，关于打印报表、打印测试记录，在“结果查询”功能中也有介绍。

第六项设置波特率项，设置有“1200、2400、4800、9600、19200”可供选择。

有关数据上传的内容详见第五章通讯设置（5E-MWⅢ的V1.1版本以后才有此项内容）。

当设置好屏上所有参数后按“确认”键完成系统设置。

若“加热方式”选择了“红外烘干”，则在按“确认”键后进入“红外加热设置”画面（图3－4），设置内容包括“加热次数”和“加热时间”，其中“加热次数”系指加热烘干和检查性干燥的总次数，可设置范围（1～9）次，常用（1～3）次，若设置为“0”，则仪器默认为1次。

“加热时间”指每次检查性干燥的时间，可设置范围（1～99）min，常用（5～8）min。

例1：

若“加热参数”设为“618”，“红外加热设置”中“加热次数”设为“1”、“加热时间”设为“5”，则本次试验加热烘干1次，时间为18min，加热时间到称完样后输出结果。

例2：

若“加热参数”设为“618”，“红外加热设置”中“加热次数”设为“3”、“加热时间”设为“5”，则本次试验加热烘干1次，时间为18min，检查性干燥2次，每次5min，在第2次检查性干燥结束称完样后输出结果。

但若第1次检查性干燥后计算机判别出试样已经达到恒重，则不再继续第2次检查性干燥，试验提前结束。

图3－4

3.4进入测试

在主菜单下，按数字键“2”即选择了“进入测试”。

首先显示的是“选择测试用坩埚（号）”画面（图3－5），按数字键“1”～“8”选择（或取消）测试中要用到的坩埚号，此项必须选择，试验中只称量选定的坩埚、只打印选定坩埚的结果。

坩埚编号从“0”号开始按顺时针方向依次为1～8。

注：

“0”号坩埚为校正用坩埚，无需选择，每次测试都会称量。

图3－5

按“确认”后显示“输入样品编号”画面，自动编号是由机器自动完成，人工编号时则应由操作者设定并输入完成,空号则用“”空格代替；编完号后，关炉门,按“确认”键,进入称空坩埚和显示空坩埚重量；打开炉门，将试样放入选定位置的坩埚内，放完样后关好炉门；按“确认”进入自动测量过程：

自动称样并显示试样重量，自动控制加热，开风扇，转盘转动，显示测试时间，直至时间到停止加热。

接着自动称样并显示干样重量，打印报表，测试过程结束,蜂鸣器发出提示声,显示测试结果,等待处理并执行散热。

最后，若按“确认”键保存数据,若按“退出”键则不保存数据，退回到主菜单。

3.5结果查询

在主菜单下，按数字键“3”即进入“结果查询”画面。

1）查询某一编号

当程序刚进入时，屏上显示8个字，如:

“GBW00001”,为上次存储试样资料的一编号名，在这个位置上,直接输入要查的8位编号、按“确认”键,即可查到该编号一试样的资料，借助“翻页”键,可以查询其他批中相同编号试样的资料。

2）按日期查询

当程序刚进入时，显示8个字，如:

“1116xxxx”,程序认定前4位为上次存储试样资料的日期,即为11月16日，此时,可直接在该4位上输入要查询的月、日日期;或用“↑”、“↓”键前、后搜索存储资料的日期，确定日期后,按“确认”键,即可显示出该天的最后一批测试结果,再借助“翻页”键,查询当天其他批的测试结果。

在批的测试结果显示时,还可以移动光标指到某编号上、按“确认”键,即可进一步查询到该试样的详细测试记录。

在查询到资料并显示情况下，按“P”键可打印该次测试的<测试报表>。

按“S”键可打印该次测试的<测试记录>清单。

3.6时钟校正

本仪器带有日历时钟，用于自动确定测试日期时间，并可将仪器时钟调整到正确数据上，本时钟采用24小时制。

在主菜单下，按数字键“4”即进入“时钟校正”画面，可修改仪器时钟,修改时用“←”、“→”键，将光标移到修改的位置上，然后直接用数字键输入，修改完,按“确认”键认可，按“退出”键，退回到主菜单。

3.7硬件调试

本程序的调试功能主要是为了方便安装调试仪器，测试硬件工作是否正常。

在主菜单下，按数字键“5”即进入“硬件调试”画面（图3-6），调试功能主要分以下几个部分：

“升降控制”、“转动控制”、“温度控制”、“称重”等四个部分，其中“散热”功能可加速降低炉内温度。

图3－6

用“↑”、“↓”键移动光标到要执行的项目上，按“确认”键开始运行，一直至动作完成。

盘转、散热、加热功能则要按“退出”键结束。

4

日常操作与维护

4.1日常操作

请按下述步骤操作该仪器。

1）打开仪器电源,预热30分钟（主要是预热天平）。

2）检查炉腔温度是否接近室温，若温度较高,可执行“散热”程序或打开炉门加快降温。

3）将空坩埚擦拭干燥，并将坩埚放置在转盘孔上。

4）进入“系统设置”，按本说明书3.3设置系统，若参数同上次测试一样时，可跳过此步骤。

5）预热时间到后，进入“进入测试”菜单,按本说明书3.4选择测试用坩埚、试样编号（自动编号时不要输入）、装入试样等，最后进入自动测量过程。

6）待测量结束时,蜂鸣器发出提示声,显示测试结果，并打印报表，执行散热功能。

按“确认”键或“退出”键,退回到主菜单。

7）若要继续测试试样按本节第2条继续进行。

8）待所有试验做完后，关闭仪器电源。

操作注意事项：

1）取样要均匀，并且要轻轻摇动坩埚使试样均匀分布在坩埚底面。

2）必须将0号坩埚作为坩埚校正用，不放试样。

3）测试过程中必须选择测试用的坩埚号（需要放样品的坩埚号）。

4）每次实验开始都要将转盘、坩锅温度降至室温。

5）放多种试样时，极干燥的样品后放入。

6）颗粒很小的试样要加盖坩埚盖。

7）为了防止意外，在微波加热时，测试人员应与微波炉保持1米以上的距离!

4.2日常维护

为了确保您的仪器正常工作、测试结果准确可靠，需进行下述日常维护。

1）定期（1～3天）用毛刷清扫微波炉和转盘上的煤粉和灰尘，避免其影响测试精度。

2）定期（3个月）给转盘升降机构加注润滑油（加油位置见图2-2），保持升降的灵活，以提高使用寿命。

3）天平维护：

本仪器配置了原装进口的Sartorius天平，一般情况下可长期使用，如需检查卸下时，应小心操作，不可用手压天平秤杆的顶端，否则会损坏天平。

4）仪器应置于干燥清洁的环境中使用，若长期不用应罩好应防止灰尘及腐蚀性气体侵入。

5）仪器搬运时应小心轻放。

放好后应重新调节仪器及天平水平。

如搬运距离较远，则需将天平拆卸，然后重新安装，详细操作见本说明书6.1。

5通讯设置

5.1数据上传

5E-MWⅢ的V1.1版本以后才有数据上传的功能。

1）.波特率设置：

进入系统设置，将光标移动到“波特率”所在行，使用“→”键选择数据上传的波特率（此波特率与天平无关），有“1200、2400、4800、9600、19200”可供选择。

2）.试验结束后，数据自动上传到串口。

3）.数据查询中，在显示查询的数据后，按【3】键可将相对应的一批数据（9个）上传到串口。

4）.数据格式：

“〖起始字符〗〖测试方法〗，〖测试参数〗，〖测试内容〗，〖编号方式〗，〖测试日期〗，〖试样编号〗，〖皮重〗，〖样重〗，〖干样重（残重）〗，〖水分〗〖结束字符〗

起始字符－－为回车符，“0DH”；

测试方法－－“A”为微波法，“B”为红外法；

测试参数－－为系统设置的加热参数，如：

930；

测试内容－－“0”为内水，“1”为全水；

编号方式－－“0”为自动编号，“1”为人工编号；

测试日期－－格式为“月日时”；

试样编号－－为8位数据；

皮重－－坩埚重，8位数字，单位g；

样重－－8位数字，单位g；

干样重－－即残重，8位数字，单位g；

水分－－8位数字，单位％；

结束字符－－为回车符“0DH”；

注：

a.除了起始字符－测试方法、水分－结束字符之间没有分隔符（逗号）外，其余各项都用逗号隔开。

b.所有的传输数据均为ASCII码。

5）.分隔符：

每条数据之间用换行符（OAH）隔开。

如【第1条数据】【分隔符0AH】【第2条数据】【分隔符0AH】【第3条数据】【分隔符0AH】……。

6）．串口设置：

除了波特率可以选择外，其余各项均固定。

波特率：

可选校验位：

无停止位：

1

数据位：

8起始位：

1

5.2天平参数设定

天平设定参数的修改见《天平安装操作手册》，下面只列出需修改的参数项，未列出的参数为天平的厂家设定，安装操作手册中用“*”作标志。

波特率9600波特517

奇偶性校验空格522

停止位1位531

数据输出条件具有存储功能、在稳定后单步打印612

6主要部件装卸

6.1电子天平的装卸

1）打开微波炉炉门，拆卸掉主机箱前门的两颗紧固螺钉，取下前门，取下背部小门，用手轻轻转动称杆

（1）（见图6-1下同），使称杆固定螺钉

（2）正对自己，一手扶住秤杆

（1），小心拧松螺钉,然后向上取下秤杆

（1）。

2）从天平上拿下防风罩（4）及称杆座（3）（防风罩是放置在天平的座面上，没有紧固件；称杆座是放置在天平的称盘上，也没有紧固件），然后双手拿出天平（5），轻轻向上抬起使其与天平调整螺钉（6）脱离，然后将其移出来，放置于稳定的台面上。

3）天平安装按2、1的顺序操作，小心将电子天平放到天平支撑板上,将称杆座（3）小心放到天平称盘上，罩上防风罩（4）。

4）将称杆

（1）穿过微波炉孔后插入称杆座内并固紧（插入深度：

保证秤杆顶部至玻璃转盘底部之间的距离在3-4mm之间，并应确保防风罩与秤杆座不相碰）。

5）天平放好后，观察天平是否水平，如要调整，可调节天平调整螺钉（6），使天平保持水平状态。

6）接好天平的电源线和信号线，打开主机电源，从液晶显示屏上的主菜单中按“硬件调试”键，进入“硬件调试”画面。

7）按“盘复位”，在复位停止后，看盘复位孔是否与称盘正确对位，此时应检查转盘上的孔的中心是否与秤杆的中心重合，若偏离超过5mm，可松动天平支座中心线上的支撑板镙钉（7），前后、左右移动天平支撑板的位置（必须保证秤杆与微波炉孔之间不碰触）的办法来调整并紧固好支撑板镙钉。

接着选择“转动1”，使转盘每次转动一孔，依此观察每个孔对位情况，应保证每个孔的中心与称盘中心的相对位置不超过称盘的四分之一，否则可稍微调整转动计数光槽板位置（图5-3中的4）使其达到要求。

将转盘升到最高位置，观察转盘底面与称盘是否保持约3～4mm间隙，否则可调整天平和天平称杆高度，使转盘底面与称盘保持约3～4m