Анализатор 5000. Обслуживание

PROCESS INSTRUMENTS
Анализатор 5000: Обсуждаемые вопросы
Обзор анализаторов влажности
Теория и практика анализаторов на основе кварцевого кристалла
Основные компоненты анализатора 5000
Спецификация
Специальные возможности
Схема газовых потоков
Генератор влажности - теория и практика
Описание электронных плат
Интерфейс RS485
Замена основных элементов анализатора
Обсуждение переменных в EEPROM

PROCESS INSTRUMENTS
Измерение влажности на потоке
Два основных класса анализаторов влажности:
Физический принцип: измерение температуры при которой происходит изменение физического состояния паров воды (конденсация или замерзание), и называемой температурой точки росы или замерзания
Содержание воды в газе, выраженное в
ppm(w): весовых частей воды в газе
ppm(v): объемных частей воды в газе
ng/nm3, масса воды в стандартном объеме газа
absolute humidity: масса паров воды на единицу объема газа
partial pressure: давление паров воды в газе

PROCESS INSTRUMENTS
Содержание воды в газе
Большинство единиц измерения есть просто разные способы выражения мольной доли воды в анализируемом газе
В первом приближении единицы измерения не зависят от температуры и давления анализируемого газа
Рассмотрим объем 1 литр. Уменьшение объема на 50% не изменяет относительное содержание молекул воды в объеме
Парциальное давление отличается
уменьшение на 50% объема удваивает давление молекул воды, то же количество теперь заключено в объеме в два раза меньшем

PROCESS INSTRUMENTS
Связь точки росы с содержанием воды (концентрацией)
Не существует общей формулы пересчета!
Экспериментальные данные получены в различных лабораториях за многие годы
наиболее подробные данные получены для синтетического воздуха (без CO2) в NIST до температуры -100 оC
Gas Research Institute, США, опубликовал данные для природного газа только до -40 C (аналогичная таблица по ГОСТ)
Точность перевода из одних единиц в другие зависит от точности табличных данных
измерения любой анализатора температуры точки росы природного газа ниже -40 оC могут быть подвергнуты сомнению из-за отсутствия данных в этом диапазоне.

PROCESS INSTRUMENTS
Выводы
Точка росы или точка замерзания - температура, при которой пары воды испытывают изменение фазового состояния (конденсируются или замерзают)
ppm(w), ppm(v), absolute humidity, и другие аналогичные единицы измерения показывают содержание воды в газе
Экспериментальные данные для типа газа и давление необходимы для пересчета из одних единиц в другие

PROCESS INSTRUMENTS
Принципы измерения влажности
охлаждаемое зеркало*
оптические *
электролитические** (в России - БАЙКАЛ)
емкостные (на оксидах металлов)
пьезоэлектрические (кварцевый кристалл)*
(*: предлагается AMETEK Process Instruments)
(**: изобретение DuPont Process Instruments)

PROCESS INSTRUMENTS
Микровесы на основе кварцевого кристалла (QCM):
измерение влажности

PROCESS INSTRUMENTS
Теория
Кварцевый кристалл покрывается тонким слоем гигроскопичного полимерного материала и помещается в ячейку.
При прохождении через ячейку газа материал покрытия адсорбирует (или десорбирует) молекулы воды, что приводит к изменению массы покрытия, следовательно, частоты колебаний кристалла.
Концентрация рассчитывается по изменению частоты колебаний
покрытие
электроды
кристалл

PROCESS INSTRUMENTS
Теория
Используется AT плоскость кристалла
Сдвиговые моды колебаний
Рабочая частота 9 MГц.
Поверхность электродов покрыта гигроскопичным полимерным материалом.

PROCESS INSTRUMENTS
Уравнения SAUERBREY’я
Связь частоты и массы, приложенных к плоскости среза “AT” кристалла кварца
dF = 2.3 x 106F2 dM/A
dF = разность частот
dM = изменение массы
F = частота собственных колебаний кристалла
A = площадь покрытия полимером
Пример:
1 Гц в dF = 4.1 x 10-10 грамм (теоретически)

PROCESS INSTRUMENTS
Сродство к молекулам воды в анализируемом газе - способность адсорбировать воду.
Высокая селективность по отношению к воде - способность адсорбировать воду и только воду гораздо сильнее, чем другие соединения.
Обратимость процесса сорбции/десорбции и высокая скорость процесса в любом направлении.
Воспроизводимость свойств в процессе производства кристаллов
Свойства “идеального” гигроскопичного покрытия

PROCESS INSTRUMENTS
Свойства гигроскопичного покрытия
Сродство к молекулам воды в анализируемом газе.
Обратимость процесса сорбции.
Воспроизводимость свойств.
Селективность по отношению к воде

PROCESS INSTRUMENTS
Влажный газ
Кварц
Гигроскопичный полимер
Молекулы воды
адсорбированные на
поверхности.
Сухой газ
Молекулы воды и другие компоненты десорбируются, очищая поверхность.
Цикл измерения.
Вода на поверхности кристалла
не в равновесии с водой в газе
Обспечивается быстрый отклик
Цикл сравнения
Неравновесность измерения

PROCESS INSTRUMENTS
Отклик анализатора на изменение влажности (86 ppmv в течение 120 минут)

PROCESS INSTRUMENTS
Принцип измерения
AMETEK QCM (кварцевые микровесы)
кварц с полимерным покрытием осциллирует с базовой частотой. Адсорция молекул воды увеличивает массу и уменьшает частоту колебаний. Изменение частоты есть мера концентрации воды в газе.

PROCESS INSTRUMENTS
Сигнал измерительной ячейки при изменении влажности

PROCESS INSTRUMENTS
Увеличенный масштаб развертки сигнала

PROCESS INSTRUMENTS
Факторы, влияющие на чувствительность
Температура.
Время подачи влажного/сухого газа.
Симметричность влажного/сухого цикла.
Давление.
Материал (состав) полимерного покрытия

PROCESS INSTRUMENTS
Поток в ячейке
вход
ячейка

PROCESS INSTRUMENTS
Поток в ячейке
выход

PROCESS INSTRUMENTS
Ячейка в сборе
рабочий кварц с покрытием
опорный кварц
вход
выход

PROCESS INSTRUMENTS
Принцип гетеродина для частоты ячейки
Частоты осцилляторов
Опорный кварц = 8,980,500 Гц
Рабочий кварц = 8,980,000 Гц
Частота сухой ячейки = 500 Гц*
* Это частота при стандартном расходе и температуре 60 C

PROCESS INSTRUMENTS
Разность частот ΔF (Delta Frequency)
Разность частот определяется как разность частот биений в конце периодов сравнения и измерения
период сравнения = 8,980,000 Гц
период измерения = 8,979,950 Гц
ΔF = 550 -500 = 50 Гц ( = концентрации H2O)

PROCESS INSTRUMENTS
Неравновесное измерение
Измерение основано на последовательном определении неравновесной частоты колебаний при подаче влажного и сухого газа. Поскольку достижение равновесия не предполагается, циклы влажного и сухого газа чередуются с периодичностью 30 с.

PROCESS INSTRUMENTS
Зависимость концентрации воды от разности частот моделируется полиноминальным уравненим:
Калибровочные коэффициенты определяются по многоточечной линейной регрессии.
Калибровка ячейки

PROCESS INSTRUMENTS
Системы проботбора
Калибровка любых датчиков подвержена влиянию температуры и давления, а возможно и скорости потока анализируемого газа.
Используя систему пробоотбора, температура, давление и расход газа могут быть застабилизированы, что дает более точное измерение.
Система проботобра также обеспечивает защиту от загрязняющих примесей в потоке (масло, гликоли, др.)

PROCESS INSTRUMENTS
Устойчивость к загрязнению
Анализаторы на основе кварцевых микровесов QCM более устойчивы к загрязнителям в потоке по сравнению с другими анализаторами влажности (например Al2O3).
Они не подвержены влиянию, например, обычных компонентов природного газа и встречающихся в нем загрязнителей.
Ловушка на основе активированного угля может быть использована для защиты осушителя; тем самым, сухой газ в цикле сравнения становится свободным от любых загрязнителей. В результате ячейка QCM подвержена воздействию примесей только 50% времени в стандартном режиме и 20% в асимметричном.

PROCESS INSTRUMENTS
асимметричный режим
Относительное время подачи влажного газа значительно сокращено, при анализе агрессивных газов (например, кислый газ: H2S>1%)
Уменьшение воздействия загрязнителей означает увеличение времени жизни ячейки.
570 секунд сухой газ и 30 секунд важный.
стандартный режим
Время подачи влажного и сухого газа в ячейку QCM симметрично.
30 секунд сухой газ и 30 секунд влажный газ для всех анализаторов AMETEK QCM на основе пьезокристалла.
Используется при анализе относительно чистых газов.
Обеспечивает быстрый отклик.
Временные режимы работы ячейки

PROCESS INSTRUMENTS
Поверка анализатора
Датчики влажности деградируют со временем и нуждаются в периодической поверке путем подачи газа с известным содержанием воды. В анализаторах на основе пьезокристалла для этой цели используется встроенный, восходящий к NIST генератор влажности.

PROCESS INSTRUMENTS
Измерительная ячейка в термостате при температуре 60°C
Соленоидные клапаны потоков сравнения и измерения (L1, L2)
Генератор влажности
Соленоидные клапаны генератора влажности (L3, L4)
Плата полевого блока
Трансформатор (не показан)
Нагреватель корпуса и термостат 40°C (не показан)
Поглотитель H2S (опция для кислого газа)
Основные части полевого блока

PROCESS INSTRUMENTS
Внешние устройства контроля и индикации
Регулятор расхода измеряемого газа
Регулятор расхода газа сравнения
Регулятор расхода генератора влажности
Расходомер
Регулятор противодавления в ячейке
Манометр противодавления в ячейке

PROCESS INSTRUMENTS
Полевой блок анализатора 5000

PROCESS INSTRUMENTS
Газовая схема на передней панеле полевого блока

PROCESS INSTRUMENTS
Плата полевого блока

PROCESS INSTRUMENTS
Термостат измерительной ячейки

PROCESS INSTRUMENTS
Полевой блок - вид сзади

PROCESS INSTRUMENTS
Полевой блок - вид сзади

PROCESS INSTRUMENTS
Полевой блок - трансформатор

PROCESS INSTRUMENTS
Контроллер

PROCESS INSTRUMENTS
Контроллер 5000

PROCESS INSTRUMENTS
Плата внешних соединений

PROCESS INSTRUMENTS
Плата внешних соединений

PROCESS INSTRUMENTS
Давление, температура и расход анализируемого газа
Регулятор давления должен быть установлен вблзи точки отбора пробы. Вариации расхода в пределах 10% не влияют на точность измерения. Номинальное давление на входе в анализатор 520 кПа (75 psig), минимальное давление на входе 200 кПа (30 psig). Температура газа на входе в анализатор не должна превышать температуру ячейки 60°C (140°F). Расходы измеряемого газа, а также газа сравнения и газа через генератор влажности должны быть выставлены на величину 250 см3/мин (при давлении 2 ата) в полевом блоке. Регулятор расхода байпаса может бть установлен рядом с полевым блоком для уменьшения времни отклика.

PROCESS INSTRUMENTS
Пробоотборный зонд

PROCESS INSTRUMENTS
Подключение пробоотборных линий
Для линий пробоотбора рекомендуются очищенные от масла пассивированные трубки из нерж. стали типа 316L с внешним диаметром 0.125 - 0.25 дюймов. Обратить внимание, что обычно трубки из нерж. стали поставляются неочищенными и могут задерживать воду, следовательно, увеличивать время отклика.
Трубки сброса должны иметь больший диаметр (0.25 дюйма) чтобы исключить возможность повышенного обратного давления и, как следствие, изменения расхода газа через ячейку.

PROCESS INSTRUMENTS
Пробоподготовка
Очищенный анализируемый газ используется для газа сравнения. Также может использоваться для этой цели воздух КИП или азот, если по каким-либо причинам (высокая запыленность, недостаточное давления) анализируемый газ для этого не подходит. В любом случае газ сравнении проходит через молекулярные сита 3A и встроенные механические фильтры. При использовании газа сравнения, отличного от анализируемого, результаты измерения зависят от состава анализируемого газа, и при изменении состава требуется подстройка.

PROCESS INSTRUMENTS
Стандартная газовая схема анализатора 5000

PROCESS INSTRUMENTS
Газовая схема с “внешним” газом сравнения

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Gas Flow Requirements
Power Requirements
Area Classification
Electrical Classification
Maximum Separation
Ambient Temperature Limits
Relative Humidity
Atmosphere
Pressure
Weather Rating
Net Weights
Ranges
Outputs
Alarm Contacts
Concentration Alarm Relays Mechanical, AC/DC
Sensitivity
Repeatability
Accuracy
Moisture Generator Value
Operating Pressure
Allowable Inlet Pressure

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Диапазон от 0 до 1000 ppmv калиброванный
Отображение тенденции на дисплее свыше 1000 ppmv.
Единицы измерения в мг/м3 и точка росы (только вариант одноточечного анализатора !)
Вывод 80-символьный вакуумный дисплей
Два 4 ... 20 мА аналоговых выхода, программируемых пользователем, один с автодиапазоном
RS-485

PROCESS INSTRUMENTS
Сигнализация (3)
Неисправность системы
Превышение концентрации
Неверная калибровка
(Сухие контакты, 30В перем. /60В пост., 50 ВА макс., 1A макс.)
Спецификация анализатора 5000

PROCESS INSTRUMENTS
Электромеханические реле превышения концентрации, AC/DC
Напряжение до 240 В
Мощность до 50 ВА
(макс. ток : 2A для 240 В )
Предохранители 1A
Спецификация анализатора 5000

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Чувствительность 0.02 ppmv
Воспроизводимость 0.02 ppmv или 1% от показания, что больше. (0.02 ppmv в диапазоне 0 ... 5 ppmv с суперосушителем в линии газа сравнения для некоторых задач).
Погрешность 1.0 ppmv или 5% от показания, что больше (0.1 ppmv в диапазоне 0 ... 5 ppmv с суперосушителем в линии газа сравнения).

PROCESS INSTRUMENTS
Генератор влажности: 20 ppmv ± 10%
Для низкий концентраций: 3 ppmv ± 10%
Давление в ячейке 103 кПа (15.0 psig)
Давление на входе 207 ... 690 кПа (30 ... 100 psig)
Расход газа 250 мл/мин на каждый поток при 103 кПа (15 psig)
Спецификация анализатора 5000

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Электропитание
Полевой блок:
230 В ±10%, 50/60 Гц, 175Вт max.
Контроллер: 95–230 В, 47-63 Гц, 75Вт max.

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Исполнение
Полевой блок: Class I; Groups B, C, and D; Division 1,
CENELEC EEx d IIC T6
Контролер: Class I; Groups A, B, C, and D; Division 2

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Electrical Classification Low Voltage Directive CE EN61010-1 (when unit is marked with the CE symbol)
UL3101-1, CSA 1010.1 (when unit is marked with the proprietary NRTL label)
Installation Category II
Electromagnetic Compatibility Directive CE EN50081-2, EN 50082-2 (when unit is marked with the CE symbol)

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Расстояние между полевым блоком и контроллером 600 м
Температура окр. среды
Полевой блок: –18° ... 52°C
Контроллер: 10° ... 50°C
Влажность
Контроллер : 95% макс.

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Atmosphere Field Unit: N/A, internally heated
Controller: Non-condensing, noncorrosive, Pollution Degree 2
Pressure Up to 2000 meters (6560 ft.) elevation
Weather Rating Field Unit: Indoor/Sheltered/Protected Outdoor Use—IEC 529; IP56 EQUIV.
Controller: Indoor Use—IEC 529; IP30 EQUIV.
Enclosure (If Supplied): Indoor/Outdoor Use—IEC 529; IP56 EQUIV.

PROCESS INSTRUMENTS
Спецификация анализатора 5000
Вес
Полевой блок: 34 кг
Контроллер: 6 кг
Осушитель : 8 кг
Суперосушитель: 8 кг
Ловушка (активированный уголь): 8 кг

PROCESS INSTRUMENTS
Индикаторы и средства контроля полевого блока

PROCESS INSTRUMENTS
Поверка
Часть газа сравнения проходит через генератор влажности и насыщается известным количеством воды. В нормальном режиме выход из генератора влажности направляется в сброс.
При проверке измерительной ячейки газ из генератора влажности направляется в измерительную ячейку.
Измеряемая влажность сравнивается с паспортным значением генератора влажности. Калибровочный коэффициент Span рассчитывается для совпадения результатов.

PROCESS INSTRUMENTS
Газовая схема
Газ движется по трем линиям через систему: измеряемый газ, газ сравнения и газ через генератор влажности. Расход газов через ячейку контролируется игольчатыми клапанами и измеряется стеклянным расходомером, установленным на выходе из ячейки. Манометр, также установленный на выходе из ячейки, показывает давление, которое должно быть 103 кПа (15 psig); это позволяет осуществить сброс в линию с небольшим давлением.
Четыре соленоидных клапана (L1-4) переключаются по командам с контроллера и обеспечивают прохождение потоков. Подача напряжения на клапан обеспечивает замыкание контактов (NC), а снятие напряжения - разрывает контакты (NO)

PROCESS INSTRUMENTS
Газовая схема анализатора (см. также Инструкцию по эксплуатации)

PROCESS INSTRUMENTS
Газовая схема (см. также Инструкцию по эксплуатации)

PROCESS INSTRUMENTS
1) Измеряемый поток (измерение), L1 запитан, а L4 не запитан, анализируемый газ идет через ячейку. L2 и L3 не запитаны (контакты разомкнуты) , так что газ сравнения и газ через генератор влажности идут на сброс.
2) Поток сравнения (сравнение с сухим газом), L3 и L4 остаются не запитанными. L1 и L2 переключаются, так, чтобы газ сравнения шел через ячейку, а анализируемый газ на сброс.
Положение клапанов при нормальной работе

PROCESS INSTRUMENTS
Положение клапанов при калибровке
1) Поток через генератор влажности (калибровка), L3 и L4 запитаны, так что анализируемы газ идет мимо L1 в сброс а через L1 идет газ генератора влажности, L1 запитан для прохождения газа из генератора влажности, L2 не запитан, так что газ сравнения идет в сброс.
2) Поток сравнения (сравнение с сухим газом), L3 и L4 остаются запитанными, L1 и L2 переключаются, так, чтобы газ сравнения шел в ячейку, а газ из генератора влажности в сброс.

PROCESS INSTRUMENTS
Функции контроллера (в соответствии с уровнем доступа)

PROCESS INSTRUMENTS

PROCESS INSTRUMENTS
Коммуникация по RS485
Выберите соответствующую позицию в меню Serial, которую надо заменить; нажмите ENTER. Введите новую величину в ответ на запрос "New Value?". Нажмите ENTER для сохранения введенной величины и возврата в меню Serial; нажмите CANCEL для возврата в нормальный режим работы. См. раздел Serial Communication в инструкции для более подробной информации о параметрах RS-485.
RS485_Baud - скорость обмена; см разделы Wiring Configuration and Baud Rate для ввода необходимой скорости обмена. Для изменения скорости обмена необходимо перезапустить анализатор включением/выключением питания или командой . Watchdog Test
RS485_Address адрес анализатора в сети. Если не используется сетевое соединение, то адрес должен быть установлен на 000. Если в сети только один анализатор, то адрес 200. См. Read and Write Protocol в инструкции по установке адресов анализаторов.

PROCESS INSTRUMENTS
Замена основных блоков анализатора

PROCESS INSTRUMENTS
1. Отключите электропитание, а также подачу анализируемого газа и перекройте расходомеры Sample и Reference.
2. Снимите крышку полевого блока.
3. Открутите гайку барашкового типа с термостата ячейки (2); качните крышку термостата (3) вверх и сдвинте ее с арматуры.
4. Ослабьте две гайки на капиллярах (4) и отсоедините линии газа.
5. Выньте ячейку из разъема (5).
6. Аккуратно вставьте новую ячейку в разъем.
7. Подсоедините и затяните гайки капилляров.
Замена ячейки

PROCESS INSTRUMENTS
Замена ячейки (продолжение)
8. Установите крышку и закрепите ее гайкой.
9. Проверьте на наличие утечек и поставьте на место крышку полевого блока.
10. Восстановите расход газов, обратного давления.
11. Подайте электропитание, проверьте частоту “сухой” ячейки и продолжайте измерения.

PROCESS INSTRUMENTS
Замена термостата ячейки
1. Отключите электропитание, а также подачу анализируемого газа и перекройте расходомеры Sample и Reference.
2. Снимите крышку полевого блока.
3. Открутите гайку барашкового типа с термостата ячейки (2); качните крышку термостата (3) вверх и сдвинте ее с арматуры.
4. Ослабьте две гайки на капиллярах (4) и отсоедините линии газа.
5. Выньте ячейку из разъема (5).
6. Удалите разъемы (6 и 24) на плате электроники ( J1 и J2), и снимите плату электроники.

PROCESS INSTRUMENTS
Замена термостата ячейки (продолжение)
7. Ослабьте гайки (8A) и отсоедините капилляры от соленоидных клапанов SV1 и SV2 и от нижней части термостата.
8. Отключите контакты термостата на разъеме TB1-4 и -5.
9. Снимите крепежные винты термостата (7) и снимите сборку термостата (8).
10. Carefully hand bend the two oven lines to match the original installation as near as possible to preclude interference with the control board and the oven cover.
11. Position the new oven assembly on the bracket and install the screws.

PROCESS INSTRUMENTS
Замена термостата ячейки (продолжение)
12. Connect the lines to the solenoids and to the lower part of the oven assembly. Secure the tubing nuts.
13. Reconnect the oven wires to TB1-4 and -5.
14. Insert the control board in its socket and connect the plugs to J1 and J2. Secure the screws.
15. Install the cell board and connect and secure the two tubing nuts.
16. Install the oven cover and wing nut.
17. Do a leak test and re-install the lid.
18. Apply power to the system, allow it to warm up, and resume operation.

PROCESS INSTRUMENTS
Electronics Control Board
1. Shut off system power and sample and reference gas flows at their sources.
2. Carefully remove the lid and set it aside.
3. Disconnect the plugs from J1 and J2.
4. Remove the two screws (22), pull the board slightly forward to clear the bracket, and pull the board from its connector.
5. Firmly press the new board into its connector and install the two screws.
6. Connect the plugs to J1 and J2.
7. Re-install the lid.
8. Apply power to the system, allow it to warm up, and resume operation.

PROCESS INSTRUMENTS
Moisture Generator Sample/Reference Valve Assembly
1. Shut off system power and sample and reference gas flow at their sources.
2. Carefully remove the lid and set it aside.
3. Loosen the tubing nuts from the fittings (10).
4. Disconnect the solenoid wires from TB2 (11).
5. Remove the two mounting screws (12) and the valve assembly (9).
6. Position the new assembly on the chassis and install the mounting screws.
7. Connect the solenoid wires to TB2.
8. Connect and tighten the tubing nuts.
9. Do a leak test and re-install the lid.
10. Apply the power to the system, allow it to warm up, and resume operation.

PROCESS INSTRUMENTS
Moisture Generator Reservoir Refilling
1. Shut off system power.
2. Carefully remove the lid and set it aside.
3. Remove the thermistor from the top of the moisture generator with a 7 /16 -in. wrench; pull the thermistor straight out.
4. Obtain a syringe (5 or 10 mL) and a 1 /16 -in. plastic tubing to fit the nozzle. Cut the tube to a length so that it reaches a nominal 0.75 inch straight into the generator.
5. Insert the tube straight into the generator a nominal 0.75 inch and withdraw the syringe piston.
If you draw water into the tube, the generator water level is good.
If you do not draw water into the tube, continue.

PROCESS INSTRUMENTS
Moisture Generator Reservoir Refilling (Cont.)
6. Fill the syringe with distilled or deionized water and fill the generator until you can withdraw water down to the halfway point. Level must be at the halfway point.
7. Install the thermistor and tighten the fitting.
8. Re-install the lid.
9. Apply power to the system, allow it to warm up, and resume operation.

PROCESS INSTRUMENTS
Filter Frit (PN 560503901) Replacement
1. Shut off sample and reference gas flows at their sources.
2. Disconnect the inlet tube.
3. Remove the filter (28) and unscrew the end (30).
4. Tap the filter against a bench to remove the frit (31).
5. Install a new frit. Be sure that the open end of the frit is in the direction of the arrow on the filter.
6. Assemble the filter and install it in the line.

PROCESS INSTRUMENTS
Dryer or Trap Refilling
1. Shut off sample and reference gas flows at their sources.
2. Unscrew the two ferrule nuts (32) and disconnect the two lines from the dryer or trap.
3. Unstrap the dryer or trap (33) from its mount.
4. Remove the fill plug (34) and the snubber (35), and empty the contents.
5. Clean the inside thoroughly (do not use water). Be sure it is completely dry.
6. Fill the dryer with new molecular sieve (dried), or fill the trap with new activated charcoal.
7. Install the fill plug and snubber.

PROCESS INSTRUMENTS
Dryer or Trap Refilling (Cont.)
8. Do the following to the superactivated dryer:
a. Attach the bottom fitting to a flowmeter with a valve.
b. Carefully place the cylinder in an oven with a source of dry gas < 0.1 ppm (known good superactivated dryer) connected to the top fitting.
c. Adjust oven heat to 125°C and purge flow to 100 mL/min; allow it to run at temperature for 12 hours.
d. Shut off purge and oven heat, and allow the cylinder to cool for at least 1 hour.
e. Disconnect and cap both ends, and remove the cylinder from the oven.
9. Install the unit and connect the lines.

PROCESS INSTRUMENTS
Discussion of Analyzer Configuration Variables

PROCESS INSTRUMENTS
This option minimizes effects of dirty sample streams on detector life.
The primary causes of 5000 sensitivity loss is contaminant buildup on the crystal detector in the moisture cell.
Anything done to minimize detector exposure to the contaminant or to remove the contaminant from the crystal will improve service life. The asymmetric cycle option minimizes exposure to a dirty sample and removes volatile contaminants from the crystal.
Asymmetric Cycle 5000 Moisture Analyzer

PROCESS INSTRUMENTS
Asymmetric Cycle 5000 Moisture Analyzer (Cont.)
The exposure reduction is obvious (see comparison above). The standard cycle detector is exposed to the sample for 5 minutes out of each 10, whereas the asymmetric cycle detector is exposed for only 0.5 minute out of 10, resulting in a 90 percent time reduction in exposure to contaminants, assuming that the reference gas is clean. The reference gas can be cleaned either by using a separate known clean gas or by removing the contaminants from that portion of the sample gas used as a reference. The latter is the method most often used and is done by placing an activated charcoal contaminant trap ahead of the reference gas dryer.
Passing the clean, dry reference gas through the detector cell for the extended 9.5-minute interval helps remove volatile contaminants in preparation for the next 0.5-minute exposure to contaminated wet sample gas.

PROCESS INSTRUMENTS
Acid Gas 5000 Moisture Analyzer
This option is offered in acid gas streams and performs as a scrubber for the internal housing of the field unit: for example, natural gas containing up to 30 percent H2S.

PROCESS INSTRUMENTS
Acid Gas 5000 Moisture Analyzer (Cont.)

PROCESS INSTRUMENTS
Configuring for Moisture Output in lb/MMscf
The 5000 Analyzer can convert moisture concentration in parts per million volume to pounds of water per million cubic feet of sample, a unit of measure commonly used in the natural gas industry. The relationship between ppmv and lbs/MMscf at 15.5°C (60°F) and 100 kPa absolute (14.7 psia) is:
1 lb/MMscf = 21 ppmv
Convr_factor = 0.0476 ppmv for MMscf Reading
The 5000 Analyzer is programmed to calculate moisture concentration in ppmv or ppbv. The following procedure is used to configure the analyzer to convert output from ppmv or ppbv to lbs/MMscf and the analog outputs and the analyzer display.

PROCESS INSTRUMENTS
Configuring for Moisture Output in lb/MMscf (Cont.)
1. The factory set system values for conversion factor (Convr_Factor), and stored moisture generator (Moist_Gen) must be multiplied by the above conversion factor. If the analyzer was calibrated in ppmv, these system values must be multiplied by 0.0476.
a. Refer to Part IV of the manual : Moist_Gen to change Moist_Gen to the new value.
b. Refer to Part IV of the manual : Constants to change Convr_Factor to the new value.
2. Refer to Part IV of the manual : Display Flags to set flag for display line 1, 2, or 3 to either Held Moisture (Flag = 1) or Live Moisture (Flag = 9). Refer to Part IV of the manual : Labels to change the display line format as follows:
If display flag is Held Moisture (Flag = 1), change display label
from: ~~~~ ppm Vol H2O to: ~~~~~ H2O lb/MMscf (for example)