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概述
CALOMAT 7 模块主要用于数字或准数字混合气体中 H2 或氦气的定量分析。
如果其它气体的热导率与伴随气体（如 Ar、CO2、CH4）明显不同，那么也可以测量这些气体。
优势
- 利用微加工工艺制造的硅传感器，显著缩短响应时间 T90
- 基本硬件具有标准的适用性，量程动态特性高 (如 0 ~ 0.5 %, 0 ~ 100 %, 95 ~ 100 % H2)
- 集成了交叉干扰校正功能，无需外部校正
- 开放式接口架构（模拟量、数字量、以太网）
- 用于提供维护和维修信息的 SIMATIC PDM 网络（可选）
- 测量仪表：可进行吹扫，IP20/IP65，即使在恶劣环境中，使用寿命也很长
应用
应用领域
- 纯气体监测（Ar 中 0 ~ 0.5% 的 H2）
- 保护性气体监视（H2 中有 0 ~ 2 % He 时）
- 氢气监测（Ar 中 0 ~ 25 % 的 H2）
- 合成气体监视（N2 中有 0 ~ 25 % H2时）
- 气体生产：
- N2中 0 ~ 2% 的 He
- O2中 0 ~ 10 % 的 Ar
- 化工应用：
- 0 至 2 % H2 在 NH3 中
- N2中 50 ~ 70% H2
- 木材气化（0 ~ 30% H2 CO/CO2/CH4中）
- 高炉气体（0 ~ 5% H2CO/CO2/CH4/N2中）
- 酸性转炉气（含有 0 ~ 20% H2 CO/CO2中）
设计
CALOMAT 7 的结构
气路
CALOMAT 7，气路
操作模式
测量原理基于气体的不同导热率。CALOMAT 7 模块采用微机械制造方式生产的硅芯片，其测量膜配有薄膜电阻。
将对膜中的这些电阻进行电阻以获得恒定温度。所需的电流随氧气的热导率发生波动。以此方式测定的原始值通过电子电路进一步处理以计算出气体浓度。
传感器位于一个恒温控制的不锈钢壳体内，不受环境温度的影响。为了消除流量的影响，传感器安装在流动通道旁的一个孔内。
注意
进入到分析仪的样气必须不含灰尘。在样气室内要避免冷凝（样气的露点要小于环境温度）。因此，大多数应用中，测量工作有必要对气体进行改性。
CALOMAT 7，运行方法
基本特性
- 共有四个可任意配置的量程，所有量程都是线性量程，具有抑零点标度
- *小量程可达 0.5 % H2（带抑制零点的：可 95 到 100% H2)
- 可以进行自动或手动量程转换；还可以进行远程切换
- 仪器调整过程中可存储测量值
- 时间常数（静态/动态噪声抑制）可在宽限值范围内进行选择；这意味着该装置的响应时间可适应各自的测量任务。
- 短响应时间
- 低长期漂移
- 测量点切换可以达到*多 6 个测量点（可编程）
- 测量范围识别
- 测量点标识
- 可连接外部压力传感器，用于修正采样气体中的压力变化。
- 自动化量程标定可组态
- 基于 NAMUR 建议进行操作
交叉干扰
为了测定含有多种干扰气体组分的伴随气体的交叉干扰，必须知道氧气的组成。下表列出了载气 N2 与的零点偏移，这些偏移是含有 10% 干扰气体时 H2 的等效值
干扰气体
含有 10% 干扰气体时的 H2 等效值
CH4
+1.77%
C2H6
+0.47%
C3H8
-0.28%
CO
-0.10%
CO2
-0.84%
O2
+0.19%
N2O
-0.83%
NH3
+1.45%
Ar
-1.22%
氦气
+6.32%
SF6
-2.15%
SO2
-1.47%
合成。空气
+0.40%
H2O (3%)
+0.38%
系统 H2 在 N2 中的零点偏移
如果伴随气体浓度不等于 10%，则可以使用表中值的相应倍数进行的近似。伴随气体浓度范围上限大约为 25% 的，可根据气体类型采用这种方法。
大多数气体混合物的热导率都有非线性回应。在特定浓度范围内（例如，氢气与氦气的混合物），可能会产生模棱两可的结果。
除零点偏移外，伴随气体还会影响特性曲线。不过在大多数情况下，对特性曲线的影响可以忽略。
技术规范
技术数据基于 DIN EN 61207-1 的定义。
除非另有规定，下面列出的数据与以下测量条件相关：
环境温度
25°C
气压
大气压力（约 1000 hPa）
样气流量
0.6 l/min（或 Nl/min）
参考应用
N2 中 H2 的含量*
安装地点
无振动和冲击
* 其它气体混合物的时间与测量响应以及影响因素方面的技术规格可能明显不同。
常规信息
重量
约 3 kg
量程
量程数目
*多 4 个；可任意分配参数
可在量程内分配参数
- 可能达到的*小量程
N2中 0.5% H2
- *大可能跨度
N2中 100% H2
- 通过零点抑制，可得到*小量程
5%（例如，95% 至 100%）N2 中 H2
气体进口条件
样气压力
700 至 1200 hPa（**）
样气进口与样气出口之间的压降
< 50 hPa，1.5 l/min 时
样气流量
30 ~ 90 l/h (0.5 ~ 1.5 l/min)
样气温度
0 ~ 70 °C
样气湿度（相对湿度）
<90%（需避免气路内发生冷凝）
样气室温度
标准型号
大约 72°C
时间响应
室温下的预热时间
< 30 分钟（2 小时后达到*高精度）
响应特性
- 设备内部信号阻尼（低通滤波器）为 1 s 时的延迟显示 T90
< 2.5 s
- 1 l/min 时的死时间 (T10)
< 0.5 s
- 可调信号阻尼范围
0 ~ 100 s
测量响应
设备内部信号阻尼为 1 s 时的信号波动
≤ ± 0.5% *小量程（根据铭牌）(σ < ± 8.33 vpm H2)
检测限值
≤ 1% *小量程（根据铭牌）
测量值漂移
≤ ± 1% *小量程（根据铭牌）/周，或 ≤ 50 vpm H2 / 周，以较大值为准
可重复性
≤ ± 1% 当前量程或 100 vpm H2
线性误差
≤ ± 1% 当前量程或 100 vpm H2
影响变量
环境温度
≤ ± 0.5%1)/10 K（当前量程）或 ≤ ± 50 vpm H2 / 10 K
样气压力
≤ ± 0.5 %1) 当前量程/1% 压力变化，或 ≤ ± 50 vpm H2 / 1% 压力变化
样气流量
允许的流量范围内 1 dl/min 的流量变化时，≤ ± 0.2% 的当前量程
伴随气体（干扰气体）
干扰气体灵敏度取决于应用，每种情况下都要测定，但含有高炉煤气/转炉炉气/木材气化的应用除外（预调节）。
电源电压
≤ ± 0.1% 满刻度值（在标称使用范围内）
电气输入和输出
模拟量和数字量接口
请参见基本单元
气候条件
贮存和运输
-30 至 70 ℃
允许的环境温度（在基本单元工作期间）2)
0 ~ 50 °C
贮存、运输或运行期间的相对湿度 (RH)
<90%（需避免安装的部件上发生冷凝）
气体连接
连接配件
外径为 6 mm 的管连接
接液部件的材料
气体连接
不锈钢，材料号 1.4571
夹紧环和活接头螺母（成套）
不锈钢，材料号 1.4401
样气管
不锈钢，材料号 1.4404
传感器安装块
不锈钢，材料号 1.4571
Sensor
硅，SiOxNy，金、环氧树脂和玻璃
传感器模块中使用的垫片
全氟橡胶 FFKM
1) 小于检测限的值没有用处
2) 安装 ULTRAMAT 7 模块的限制条件：5 ~ 45 °C
电路图
气体连接
CALOMAT 7 气体接头
样气接头由材料号为 1.4571 的不锈钢制成，适合连接直径为 6 mm 的管。
壁装式装置
墙壁安装型设备，底部
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西门子销售热线;1376150920 罗经理（微信同号） QQ：1985288127
