目 录
阅 读 说 明 I
用户须知 I
概况 I
注意和警示信息 I
供货和运输 III
质保和维修 III
联系方式 III
一、简介 1
1.1概要 1
1.2测量原理 1
1.2.1单线光谱技术 1
1.2.2激光频率扫描技术 2
1.2.3谱线展宽自动修正技术 2
1.3系统组成 2
1.4系统特点 3
1.5系统指标 4
1.6激光产品安全分类及安全要求 5
二、LGA-4500分析仪组成 7
2.1组成概述 7
2.2发射单元 8
2.3发射探头 8
2.4接收单元 9
2.5接收探头 9
2.6气体室 10
2.7电气控制单元 10
2.8正压监控单元 11
三、现场安装 13
3.1仪器尺寸 13
3.2仪器安装位置选择 14
3.3电气连接 14
四、软件操作 16
4.1操作面板 16
4.2工作模式 16
4.2.1启动模式 17
4.2.2正常模式 17
4.2.3故障模式 18
4.3系统菜单结构 18
4.4数字软键盘的操作 19
4.5输入方式选择方法 21
4.6主显示界面 21
4.7主设置界面 23
4.8在线测量 24
4.9离线标定 25
4.9.1调整零点子选项 26
4.9.2标定预览子选项 26
4.9.3标定光程、标定温度、标定压力子选项 27
4.10语言选择 27
4.11密码修改 28
4.12软件升级 29
4.13辅助设置 29
4.14报警码查询界面 32
4.14.1报警界面 32
4.14.2报警码查询 32
五、维护和标定 34
5.1 维护 34
5.2 标定 35
六、报警信息 36
6.1 继电器报警 36
6.2(4-20)mA模拟输出 37
6.3 LCD报警信息显示 38
七、LGA产品扩展通讯功能 44

一、简介
1.1概要
LGA-4500激光气体分析仪可对各类极端恶劣的高温、高压、强腐蚀性的过程环境进行旁路处理，实现对过程气体的在线测量。
本手册对LGA-4500激光气体分析仪的安装、调试、操作和维护等内容作了详细的说明，同时也阐述了LGA-4500激光气体分析仪的测量原理、系统构成和性能特点。
1.2测量原理
LGA-4500激光气体分析仪是基于半导体激光吸收光谱（DLAS，Diode-laser Absorption Spectroscopy）气体分析测量技术的革新，能有效解决传统的气体分析技术中存在的诸多问题。
半导体激光吸收光谱（DLAS）技术利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度。由半导体激光器发射出特定波长的激光束（仅能被被测气体吸收），穿过被测气体时，激光强度的衰减与被测气体的浓度成一定的函数关系，因此，通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。
1.2.1单线光谱技术
“单线光谱”测量技术利用激光的光谱比较窄、远小于被测气体的吸收谱线的特性，选择某一位于特定波长的吸收光谱线，使得在所选吸收谱线波长附近无测量环境中其它气体组分的吸收谱线，从而避免了这些背景气体组分对该被测气体的交叉吸收干涉，图1.1是“单线光谱”测量原理图。

图1.1 “单线光谱”测量原理图
1.2.2激光频率扫描技术
LGA-4500激光气体分析仪通过调制激光频率使之周期性地扫描过被测气体吸收谱线，激光频率的扫描范围被设置成大于被测气体吸收谱线的宽度，从而在一次频率扫描范围中包含有不被气体吸收谱线衰减的图1.1中的“Ⅰ”区和被气体吸收谱线衰减的“Ⅱ”区。从“Ⅰ”区得到的测量信号可以获得粉尘和视窗的透光率Td，从“Ⅱ”区得到的测量信号可以获得粉尘和视窗以及被测气体的总透光率Tgd=Td*Tg。因此，LGA-4500激光气体分析仪通过在一个激光频率扫描周期内对“Ⅰ”、“Ⅱ”两区的同时测量可以准确获得被测气体的透光率Tg=Tgd/Td，从而自动修正粉尘和视窗污染产生的光强衰减对气体测量浓度的影响。
1.2.3谱线展宽自动修正技术
在气体温度和压力发生变化时，被测气体谱线的展宽及高度会发生相应的变化，从而影响测量的准确性。通过输入（4~20）mA方式的温度和压力信号，LGA-4500激光气体分析仪能自动修正温度和压力变化对气体浓度测量的影响，从而保证了测量数据的精确性。
1.3系统组成
LGA-4500激光气体分析仪由激光发射、光电传感和分析模块等构成，如图1.2所示。由激光发射模块发出的激光束穿过通有被测样气的气体室，被安装在直径相对方向上的光电传感模块中的探测器接收，分析控制模块对获得的测量信号进行数据采集和分析，得到被测气体浓度。在扫描激光波长时，由光电传感模块探测到的激光透过率将发生变化，且此变化仅仅是来自于激光器与光电传感模块之间光通道内被测气体分子对激光强度的衰减。光强度的衰减与探测光程之间的被测气体含量成正比。因此，通过测量激光强度衰减可以分析获得被测气体的浓度。

图1.2 基于半导体激光吸收光谱（DLAS）测量技术系统组成示意图
1.4系统特点
LGA-4500激光气体分析仪由于采用基于半导体吸收光谱（DLAS）技术，从根本上解决了传统的采样式产品由于预处理带来的诸多问题，如预处理系统复杂、易堵易漏、维护频繁、维护费用高等各种问题，并具有如下特点：

 基于半导体吸收光谱技术的旁路分析产品，测量精度高、漂移小
LGA-4500激光气体分析仪是以高稳定性、低噪声的半导体激光器为光源，采用半导体激光吸收光谱(DLAS)技术的旁路气体分析系统。由于有效克服了背景气气体组份、粉尘颗粒、光源变化等因素对测量的影响，系统不仅拥有抗干扰能力强，检测灵敏度高的特点，还具有测量漂移小可靠性高等优势。

 高温、强腐蚀性气体的在线检测
LGA-4500激光气体分析仪采用非接触光学检测技术，可对各类高温气体（超过140℃）进行直接分析，针对各类腐蚀性气体检测应用，系统可选配316L、Monel、PTFE等多种材质的测量气室，满足各类腐蚀性工作环境要求。

 安装于过程管道现场的旁路处理系统，可靠性高、响应速度快
由于半导体激光吸收光谱（DLAS）技术优势，LGA-4500激光气体分析仪可采用热法处理和分析；
旁路处理装置无运动部件，可靠性高；
系统环境适应能力强，可直接安装在过程管道处取样、处理和分析，无采样滞后时间、响应速度快。

 全系统防爆，可选自动标定和调零功能
LGA-4500激光气体分析仪及其预处理设备，可采用全系统防爆设计，可满足各类危险区域的应用要求，安全可靠。同时，系统还提供标气控制接口，可选自动标定和调零功能，方便用户维护工作。
1.5系统指标
为了方便用户进行产品选型，以下列出了LGA-4500激光气体分析仪的一些重要技术参数。
表1.1 LGA-4500激光气体分析仪规格和技术参数表
测量原理和技术 可调制半导体激光吸收光谱（TDLAS，Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）
技术指标 线性误差 <±1％ F.S.
量程漂移 <±1％ F.S. /6个月
重复性误差 <±1％ F.S.
防爆等级 ExpxmdIICT5
防护等级 IP65
重量 小于20Kg
响应时间 预热时间 <15 min
响应时间 <5S（T90）
电气输入/输出 模拟量输出 2路（4~20）mA电流，隔离、最大负载750Ω
继电器输出 3路继电器，规格24V，1A
数字通讯 RS485（可选RS232/GPRS）
电气特性 电源 (100～240)V AC/(48～63)Hz
功耗 最大15W
EMC IEC 61000-4-2
IEC 61000-4-4
IEC 61000-4-5
电气安全 IEC 1010-1
保险丝 250V AC/1A
气体入口条件 样气压力 (0.5～3) bar(绝对压力)
样气温度 -30℃～140℃
工作条件 工作环境温度 -30℃～+60℃
存储温度 -40℃～+80℃
正压气体 0.3 MPa净化仪表空气或工业氮气

表1.2 LGA-4500激光气体分析仪常规气体测量种类及指标
种类 测量下限 测量范围 种类 测量下限 测量范围
O2 0.01%Vol. (0-1)%Vol.,(0-100)%Vol. CO 40 ppm (0-8000)ppm,(0-100)%Vol.
CO2 20 ppm (0-2000)ppm,(0-100)%Vol. H2O 0.03ppm (0-3) ppm, (0-70)%Vol.
H2S 2 ppm (0-200)ppm, (0-30)%Vol. HF 0.01ppm (0-1) ppm, (0-10000) ppm
HCL 0.01 ppm (0-7) ppm, (0-8000)ppm HCN 0.2 ppm (0-20) ppm，(0-1)%Vol.
NH3 0.1 ppm (0-10) ppm, (0-1)%Vol. CH4 10 ppm (0-200)ppm, (0-10)%Vol.
C2H2 0.1 ppm (0-10) ppm, (0-70)%Vol. C2H4 1.0 ppm (0-100)ppm, (0-70)%Vol.

1.6激光产品安全分类及安全要求
LGA-4500激光气体分析仪为嵌装式激光产品（Embedded Laser Product）。在设计上充分考虑到操作者的使用安全，通过各种防护罩降低人员接近激光辐射水平。按照GB 7247.1－2001（idt IEC 60825-1:1993）标准，本产品在正常使用情况下为1类激光产品（也即在合理可预见的工作条件下是安全的激光产品）。但是，部分LGA-4500激光气体分析产品内含3A类激光器件，为保证操作者的人身安全，不要擅自打开本产品的任何部件（发射单元和接收单元），除非在本说明书中明确列出该操作步骤或在当地代理商的专业技术人员的指导下进行该操作。
操作任何激光产品均须小心谨慎，确保安全。下面列出使用LGA-4500半导体激光气体分析仪的注意事项：
 不得擅自打开分析仪的发射探头和接收探头；
 将LGA-4500激光气体分析仪安装在人流较少的地方；
 在对LGA-4500激光气体分析仪操作前务必阅读并充分理解本手册中相关的操作说明；
 安装、调试、操作和维护过程中严格遵循本手册中给出的指导或联系当地代理商；
 注意并遵循LGA-4500激光气体分析仪上的警告标志；
 不使LGA-4500激光气体分析仪在超过规定允许条件下运行。
WARNING
LGA-4500激光气体分析仪中激光器的波长在0.7  2m范围内，为不可见近红外光。为防止可能的伤害，请勿直视或通过光学仪器直接观看激光器发出的这些不可见激光辐射。

二、LGA-4500分析仪组成
2.1组成概述

图2.1 LGA-4500激光气体分析仪组成
LGA-4500激光气体分析仪采用了集成化、模块化的设计方式，分析仪主要由发射单元、发射探头、接收单元、接收探头、正压监控单元、气体室等组成。
发射单元控制发射探头发出一束激光，穿过气体室中流过的被测气体，接收探头的传感器电路检测到被被测气体吸收过的激光束，将光信号转换成电信号传送到接收单元，接收单元经过一定的信号处理后将信号送到发射单元，发射单元对信号进行检测，结合光谱数据的计算后得到被测气体的浓度。
2.2发射单元

图2.2 LGA-4500激光气体分析仪发射单元
LGA-4500激光气体分析仪的发射单元包含人机交互、中央信号处理、接口处理、温压补偿等模块。发射单元主要实现人机交互、信号采样及浓度计算、接口处理、温压补偿等功能。发射单元的接口包括至发射探头的激光器线缆、用户接口的（4-20）mA/继电器/RS485等线缆、至接收单元的线缆、温度探头/压力变送器的线缆等。发射单元通过支架与背板固定。
2.3发射探头

图2.3 LGA-4500激光气体分析仪发射探头
LGA-4500激光气体分析仪的发射探头包含发射套筒、激光器模块板、激光器组件、透镜等模块，实现激光器控制及激光发射等功能。发射探头的接口包括至发射单元的激光器线缆。发射探头通过法兰与气体室相连，通过支架与背板固定。
2.4接收单元

图2.4 LGA-4500激光气体分析仪接收单元
LGA-4500激光气体分析仪的接收单元包括接收端板、开关电源等模块，主要实现传感器接收信号处理、电压转换等功能。接收单元的接口包括至传感器板的线缆、至发射单元的线缆、电源接口等。接收单元通过支架与背板固定。
2.5接收探头

图2.5 LGA-4500激光气体分析仪接收探头
LGA-4500激光气体分析仪的接收探头包含接收套筒、传感器、透镜等模块，实现光电转换功能。接收探头的接口包括至接收单元的传感器线缆。接收探头通过法兰与气体室相连，通过支架与背板固定。
2.6气体室

图2.6 LGA-4500激光气体分析仪气体室
LGA-4500激光气体分析仪的气体室承载样品气体，供分析仪对其进行分析。气体室可以选加热型的气体室，加热的方式有电加热和蒸汽加热两种可选；气体室的材料可选316L、蒙耐尔等耐腐蚀性材料，满足使用环境的不同需求；气体室的长度根据具体工况而定。
2.7电气控制单元

图2.7 LGA-4500激光气体分析仪电气控制单元
LGA-4500激光气体分析仪的电气控制单元包含箱体、接线端排、空气开关以及预处理的电气部分器件，实现了系统用户接线统一接口、漏电保护、内部连线转接等功能。同时电气控制箱配置正压监控模块可以实现系统的正压防爆功能。
2.8正压监控单元
由于LGA-4500激光气体分析仪大量应用在一些存在爆炸可能的危险场合，需要对气体分析仪本身进行专门的防爆设计，以达到危险性环境的应用要求。因此，LGA-4500激光气体分析仪有专门的防爆设计，LGA-4500激光气体分析仪采用正压防爆设计（防爆等级：Expxmd IICT5），在箱体内部通入保护性气体（氮气/仪表风）达到正压防爆的作用。

图2.8 LGA-4500激光气体分析仪正压控制模块
同时，防爆型的LGA-4500激光气体分析仪的电气控制箱上内嵌了正压控制模块（见图2.7），该模块采用隔爆设计，内置压力传感、信号处理、电源控制和信息显示等模块，可对分析仪正压防爆气体的压力情况进行实时检测和控制，确保LGA-4500激光气体分析仪在危险场合的安全使用。
图2.8所示的正压控制模块主要有电源指示灯、状态指示灯和压力指示条组成，其中：
（1）压力指示条：用于指示正压压力数值，指示条共10格，代表0Pa-1000Pa的差压范围，每格代表压力100Pa。
（2）电源（Power）指示灯：红色LED指示灯，用于指示正压控制模块的电源情况。红灯亮表示正压控制模块已经正常上电。
（3）状态（State）指示灯：能显示红、绿、黄的LED三色指示灯，
其中：
 指示灯不亮：LGA-4500激光气体分析仪内部压力处于低压状态（小于300Pa），正压控制单元不接通LGA-4500激光气体分析仪供电电源；
 指示灯呈黄色：LGA-4500激光气体分析仪内部压力已从低压状态进入正常工作状态（500Pa-1000Pa），正压控制单元正处于换气延时（15分钟）等待中。此时，正压控制单元仍不接通LGA-4500激光气体分析仪的供电电源；
 指示灯呈绿色：LGA-4500激光气体分析仪内部压力已经达到正常工作状态，并完成换气，此时正压控制单元接通LGA-4500激光气体分析仪的供电电源，系统处于正常工作状态。
 指示灯呈红色：LGA-4500激光气体分析仪内部压力处于警告工作状态，此时压力可能可能处于欠压(300Pa-500Pa)或者过压(>1000Pa)状态，此时正压控制单元仍会接LGA-4500激光气体分析仪内部的供电电源。

三、现场安装
LGA-4500激光气体分析仪一般需要配置简单的样气采集和预处理装置，下图3.1所示的是分析仪各单元在一般情况下的安装，即将仪表的各功能模块单元集中安装到统一的安装背板上，背板可安装于保护箱内，也可安装于支架与墙体上等，有非常强的现场适应性。本章节中主要介绍LGA-4500激光气体分析仪在安装工作中需关注的几个要点：仪表的尺寸、仪器的工作条件、电气连接。

图3.1 LGA-4500激光气体分析仪安装示意图
3.1仪器尺寸
本节阐述在安装LGA-4500激光气体分析仪各功能模块单元的外观尺寸，下图3.2为典型的LGA-4500仪器尺寸和布局。需要特别指出的是，一般情况下分析仪的安装背板是由本公司提供的，客户只需直接安装固定背板即可。
NOTE
因测量气体的种类和工况不同，测量室的长度也不同，故安装背板的尺寸也是有变化的。客户或安装单位需根据项目图纸准备背板的固定条件。

图3.2 LGA-4500激光气体分析仪布局
在LGA－4500分析仪的布局中，根据实际工况的变化，电气控制单元的接口有时会布于顶端，和图3.2中所示的略有不同。
3.2仪器安装位置选择
LGA-4500激光气体分析仪自身具有ExpxmdIICT5的防爆等级、IP65的防护等级，可适应各种高危恶劣环境，但需避免安装在强电磁干扰、强热辐射、强日光照射、强腐蚀的环境下，以提高设备使用寿命。
3.3电气连接
为了方便用户的连线，LGA-4500激光气体分析仪将系统的所有连接线都引到电气控制单元内，电气连线如下图3.3所示。其中，圈出来并放大的部分是提供给用户的电气接口。

图3.3 LGA-4500激光气体分析仪电气连线

四、软件操作
LGA-4500激光气体分析仪内部集成了多块高性能微处理器，其内嵌的软件能实现信号处理、数据计算、实时监控以及人机界面中的键盘操作和LCD液晶显示、报警、设置等功能。
此外，该软件还可以通过RS485、GPRS等方式实现与LGA-4500服务端软件的数据通讯和实时控制，实现LGA-4500激光气体分析仪的快响应、高精度的在线测量。
4.1操作面板
LGA-4500激光气体分析仪的操作面板嵌于发射单元，操作面板包括192×64 LCD液晶屏和四个功能按键。通过LCD液晶屏人性化的显示界面、配合四个功能按键，用户可以查看到LGA-4500激光气体分析仪的气体浓度、系统参数、报警等各项信息并完成所有用户设置操作，操作面板外观如图4.1所示。

图4.1 LGA-4500激光气体分析仪操作面板
操作面板上四个按键功能如下：
 “SET”键：主要用于进入下一级子菜单或者确认输入；
 “<”键：主要用于移动当前的光标位置向上或向左；
 “>”键：主要用于移动当前的光标位置向下或向右；
 “ESC”键：主要用于退出子菜单返回到上一级菜单或者取消输入。
4.2工作模式
在对LGA-4500激光气体分析仪完成正确的安装、调节和连线之后，LGA-4500激光气体分析仪便可投入连续在线测量。在测量过程中，根据运行状况的不同，LGA-4500激光气体分析仪设计了三种工作模式：
 启动模式
 正常模式
 故障模式
4.2.1启动模式
LGA-4500激光气体分析仪正常上电之后，系统自动工作在启动模式。此模式下，系统执行自检工作。LCD液晶屏显示为开机界面，开机界面由公司的名称、仪器的型号、软件版本和系统状态等组成（见图4.2）。
自检过程中，仪器检查内部各功能模块的工作状态是否正常，一般情况下，此过程大概要持续两分钟。图4.2为系统自检时LCD液晶屏显示的界面，界面中有“自检中…”的提示，提示下方的进度条指示当前的自检进度。如果一切正常，系统自检完毕后进入正常工作模式。

图4.2 系统自检时界面
4.2.2正常模式
在该模式下LGA-4500激光气体分析仪执行测量任务，并可能处于正常和警告两种工作状态。
正常工作状态：分析仪正常地进行测量工作，操作面板上的LCD液晶屏将显示被测气体浓度值及温度、压力、透光率等信息；LCD液晶屏右方显示“正常”字样。模拟量输出端口（（4-20）mA）输出对应的气体浓度测量值。
警告工作状态：当LGA-4500激光气体分析仪检测到外部输入参数（主要是被测气体压力和温度）异常或者透过率过低等情况时将自动切换至警告工作状态。在此状态下，操作面板上LCD液晶屏将显示相应的警告信息；分析仪以各参数的默认值计算被测气体浓度并通过（4-20）mA输出（具体报警信息和解决办法请参见本手册报警信息 一章）。

警告工作状态下的测量值可能存在较大误差。
4.2.3故障模式
当LGA-4500激光气体分析仪检测到一些可能会永久性损坏分析仪的故障（如分析仪内温度过高；激光器工作异常等）时，分析仪将从上述启动或正常模式立即转入故障模式。在此模式下，分析仪将停止气体浓度测量并且大部分系统功能进入保护状态，操作面板上LCD液晶屏将显示相应的错误信息，外部输出端口（（4-20）mA和继电器）将输出报警信息（具体报警信息和解决办法请参见本手册第六章 报警信息）。
4.3系统菜单结构
LGA-4500激光气体分析仪的操作界面采用简单快捷的菜单式界面。主要的界面包括主显示、主设置界面、在线测量、离线标定、语言选择、修改密码、软件升级和辅助设置等八个主菜单界面。整个菜单的组织结构简单、清晰（如图4.3所示），便于操作。

图4.3菜单结构图
下图4.4描述了系统的主要界面、界面间的跳转操作以及数值输入的方法等。

图4.4 LGA-4500激光气体分析仪操作界面及过程示意图
图4.4中A、B、C、D、E、F区表意如下：
A. LGA-4500激光气体分析仪的开机状态－【开机显示界面】
B. LGA-4500激光气体分析仪的正常工作状态－【主显示界面】
C. LGA-4500激光气体分析仪的警告/故障工作状态－【主显示界面】跳转至报警界面
D. LGA-4500激光气体分析仪的功能菜单选择方法
E. LGA-4500激光气体分析仪的正常工作状态－【屏保界面】
F. LGA-4500激光气体分析仪的数值输入操作方法
4.4数字软键盘的操作
为了方便用户输入，LGA-4500激光气体分析仪的数值输入采用软键盘方式。当用户需要输入密码或者数据时，系统会弹出数字软键盘。用户可以通过数字软键盘完成密码或数值的输入。
以修改“系统光程”参数为例。
移动光标，使之落在“系统光程”选项上，按下“SET”键，弹出系统光程的数值输入数字软键盘，如图4.5所示：

图4.5数字软键盘
图4.5所示的数字软键盘上每个位置所代表的意义如下
a. 数字软键盘已输入的数值；
b. 数字软键盘的数字键；
c. 数字软键盘的数值确认键/数字软键盘的光标；
d. 数字软键盘的数值取消键；
e. 数字软键盘的数值清除键。
数字软键盘可以用系统操作面板上的“SET”,“<”,“>”,“ESC”等键进行操作，来选择输入数值。上述各按键的操作功能如下：
按“<”键：
使数字软键盘光标位置向左移/上移动一个位置。
按“>”键：
使数字软键盘光标位置向右移/下移动一个位置。
按“SET”键：
进入操作界面时，首先要按此键，进入输入密码对话框；
如果数字软键盘光标停留在某个数字，则将该数字作为一位输入；
如果数字软键盘光标停留在“OK”，则确认完成系统光程输入同时退出数字软键盘；当输入的系统光程数值超出系统接受范围时系统会弹出“数据超出范围”的提示框，并取消刚刚输入的系统光程数值；
如果数字软键盘光标停留在“”，则清除上次输入的一位数字；
如果数字软键盘光标停留在“CANC”，则取消输入系统光程同时退出数字软键盘。
按“ESC”键：
直接取消输入系统光程并退出数字软键盘界面。
本手册中出现的数字软键盘操作与此相同，下文不再重复叙述。
4.5输入方式选择方法
LGA-4500激光气体分析仪中部分参量支持多种输入方式，用户可通过操作菜单上的参数“输入方式”进行选择。当需要用户做出参数“输入方式”选择时，系统会弹出“输入方式选择”框供用户操作选择。
以修改“气体温度”的“输入方式”为例。
移动光标，使之落在“气体温度”输入方式选项上，按下“SET”键，弹出气体温度输入方式选择框，如图4.6所示：

图4.6气体温度输入方式选择界面
图4.6中所示的输入方式选择框上每个位置所代表的意义如下：
a. 参数名称；
b. 输入方式选项/光标。
在弹出输入方式选择框以后，用户可以用“<”，“>”，“SET”键来选择自己需要的输入方式。
将光标移动到需要选择的输入方式以后按下“SET”键确认。
如果用户选择了“输入”选项，系统会弹出数字软键盘，用户需要输入“气体温度”数值。
如果用户选择了“测量”选项，系统会选择“气体温度”为（4-20）mA的测量方式，并退出“输入方式”选择框。
本手册中出现的“输入方式”选择操作与此相同。
4.6主显示界面
【主显示界面】是在系统开机自检完毕，进入正常工作状态后的界面。【主显示界面】主要用来显示系统的主要信息。如图4.7和图4.8所示。

图4.7 主显示界面1

图4.8 主显示界面2
在【主显示界面】，图4.7和图4.8会以3秒钟切换一次的方式交替显示全部信息。
图4.7和图4.8界面上每个位置所代表的意义如下（对于所有菜单都大致相同，以下不再重复叙述）：
a. 当前显示的信息名称；
b. 左边所示信息名称对应的具体数值；
c. 左边信息对应的数值单位；
d. 系统报警状态：正常、故障、警告；
e. 系统工作状态：测量状态、标定状态。
【主显示界面】中各条信息意义如下：
 气体浓度：当前被测气体的测量平均浓度（平均浓度的计算方法详见下面的说明）；
 透过率：激光束穿过被测环境的透过率；
 气体温度：被测气体温度；
 气体压力：被测气体压力。

为了减少现场的噪声对测量结果的影响，LGA-4500激光气体分析仪的气体浓度是采用滤波算法（参见下面的平均浓度的计算方法的说明）所计算得到的一段时间内的平均浓度。

如果用户在【主显示界面】停留两分钟无任何操作，系统会自动切换到【屏保界面】，如图4.9所示。在【屏保界面】中，LGA-4500激光气体分析仪的LCD液晶屏会重点显示测量浓度信息。

图4.9 屏保界面
当LGA-4500激光气体分析仪的LCD液晶屏停留在【屏保界面】，用户需要对分析仪进行操作时，可以按任意键回到【主显示界面】，然后操作“SET”键进入具体菜单。
LGA-4500激光气体分析仪平均浓度的计算方法如下：

其中：
——为新计算出来的平均浓度；
——为当次的浓度值；
—— 为上一次计算出来的平均浓度（保存在系统内部存储器中）；
——为平均次数。
经此平均计算得到的平均浓度相当于将当次测量浓度值经过一个截止频率为 Hz的低通滤波器滤波后的输出。
其中 为仪器完成一次测量所需的时间（LGA-4500激光气体分析仪一般在出厂时设为1秒，但也可按照用户需要设为（0.1~1）秒以满足一些需要较快测量时间响应的应用场合,请联系当地代理商）。正常使用情况下，仪器每完成一次测量（需时间 ），LCD液晶屏上显示的测量数据和(4-20)mA浓度输出端口电流值就更新一次。
4.7主设置界面
当用户需要对LGA-4500激光气体分析仪进行具体操作时，可以在【主显示界面】按“SET”键，系统会弹出系统密码输入框。如图4.10所示。

图4.10 密码输入界面
利用数字软键盘输入正确密码后就进入系统【主设置界面】，如图4.11所示。

图4.11 主设置界面
图4.11所示的界面上每个位置所代表的意义如下：
a.当前光标停留位置对应系统的菜单节点号；
b.当前光标停留位置对应本节点菜单中的位置；
c.当前光标停留子菜单位置示意条，如图4.11所示6个短杠表示有6个子菜单，此时停留在第1个子菜单。
【主设置界面】的菜单中，共有六个子菜单供选择。分别是在线测量、离线标定、语言选择、密码管理、软件升级和辅助设置。在【主设置界面】中，可以用“SET”，“<”，“>”，“ESC”等键进行操作并进入相应界面。
4.8在线测量
【在线测量界面】是【主设置界面】菜单中的第一项，如图4.12、图4.13所示。系统设计有测量光程，气体温度，气体压力和测量方式等四个可供选择的子选项。用户可以通过“<”,“>”和“SET”键来选择要设置的参数。按下“ESC”键将使系统返回到【主设置界面】。

图4.12 在线测量界面1

图4.13 在线测量界面2
【在线测量界面】界面中各个信息意义如下：
 测量光程：设置被测气体光程长度；
 气体温度：设置被测气体的温度；
 气体压力：设置被测气体的压力；
 测量方式：设置气体的测量方式；
 确认参数：确认已设置的参数并且确认系统进入测量状态。
在线测量各子选项意义如下：
 测量光程：设定测量光程长度值（0.2~15）m；
 气体温度：设定被测气体温度（200～3000）K，可以选择为输入方式或是测量方式。
气体温度的测量方式指的是(4-20)mA测量方式，(4-20)mA电流值对应气体温度值的设置请参见4.13辅助设置子菜单的“温度通道输入”设置；
 气体压力：设定被测气体压力（0.5~20）bar，可以选择为输入方式或是测量方式；
气体压力的测量方式指的是(4-20)mA测量方式，(4-20)mA电流值对应气体压力值的设置请参见4.13辅助设置子菜单的“压力通道输入”设置。
 吹扫光程：设定吹扫光程长度值（0.2~15）m；
 测量方式：设置气体的测量方式；
 确认参数：确认。当选择“确认参数”并按“SET”键后，系统会存储输入参数并自动退回到上一级菜单。同时系统进入测量工作状态。

如果用户没有选择“确认参数”退出，而是通过“ESC”直接退出，参数输入无效！

4.9离线标定
【离线标定界面】是【主设置界面】菜单中第二项。如下图4.14所示。

图4.14 离线标定菜单界面
在【离线标定界面】中，用户可以根据需要选择如下操作：
 调整零点：对仪器进行调零。把含有零浓度被测气体的校准气体（如高纯氮气）通入标定管，然后执行本操作调零仪器的示值；
 标定预览：对仪器进行预标定。把含有已知被测量气体浓度的校准气通入标定管，然后执行本操作对仪器示值进行标定。标定前请先进行上述调零操作；
 标定光程：设定标定管光程长度值；
 标定温度：设定校准气的温度，可以选择为输入方式或是测量方式；
标定温度的测量方式指的是(4-20)mA测量方式，(4-20)mA电流值对应气体温度值的设置请参见4.13 辅助设置子菜单的“温度通道输入”设置。
 标定压力：设定校准气的压力，可以选择为输入方式或是测量方式。
标定压力的测量方式指的是(4-20)mA测量方式，(4-20)mA电流值对应的气体压力值的设置请参见4.13辅助设置子菜单的“压力通道输入”设置。
4.9.1调整零点子选项
【调整零点界面】是【离线标定界面】菜单中第一项。如下图4.15所示。

图4.15 调零显示界面
【调整零点界面】中显示有被测气体浓度和取消调零、确认调零等菜单。
当用户选择“确认调零”后，仪器开始调零，图4.16为调零进度界面（其中进度条表示调零进度）。

图4.16 调零进度界面
4.9.2标定预览子选项
【标定预览界面】是【离线标定界面】菜单中第二项。如下图4.17所示。

图4.17 标定预览界面
【标定预览界面】中显示有被测气体浓度、标气浓度和取消标定、确认标定等菜单。
此处标定浓度用于设置用户标定用的标气浓度。
由于LGA-4500激光气体分析仪在推荐标定周期内漂移不会很大，如果测得的浓度值与输入的正确气体浓度相差较大，建议选择“取消标定”菜单项，先不接受该次标定。请检查“标定系数”菜单中的各个参数设置是否正确，标定气路是否有泄露，标准气体是否已搁置很长时间，标准气体浓度是否太低（建议用户使用本公司推荐浓度的标准气体来标定分析仪）等。

图4.18 标定确认界面
如果一切正常，请选择“确认标定”菜单（如图4.18所示）。仪器开始标定，显示标定进度界面，如图4.19所示：

图4.19 标定中界面

LGA-4500激光气体分析仪的测量准确性与标定密切相关，建议用户在进行标定操时要非常谨慎。标定前最好能备份标定参数（具体操作参见4.13辅助设置的“参数备份”子菜单），注意到任何异常情况时请取消标定。

4.9.3标定光程、标定温度、标定压力子选项
标定光程、标定温度、标定压力子菜单用于设置预标定时用的相关标定参数，如下图4.20所示：

图4.20 标定系数界面
标定的精度与输入的标定参数有直接关系，所以需要用户认真设置各个标定参数，以确保测量精确。
4.10语言选择
【语言选择界面】是【主设置界面】菜单中的第三项。如下图4.21所示：

图4.21 语言选择菜单界面
按下“SET”键，系统会出现系统语言选择框界面（如图4.22所示），用户可以根据自己的需要来选择系统语言，LGA-4500激光气体分析仪提供中文/英文两种语言的显示。

图4.22 语言选择框界面
语言选择完后可以按下“ESC”键，退到【主设置界面】，每次系统开机都会使用前一次设置的语言作为系统语言。
4.11密码修改
【密码修改界面】是【主设置界面】菜单中的第四项。
此菜单中，用户可以修改系统密码。修改的方法如下：

1. 在主设置界面中移动光标到“修改密码”菜单，然后按下“SET”键，系统会出现密码修改框（如图4.23所示）。用户可以输入自己需要修改的4位新密码（密码可以有数字0-9以及“.”组成）；
   

图4.23 密码修改菜单1界面
2) 在输入新密码后，系统会提示您再输入一次密码（如图4.24所示），用户再输入一次自己的新密码，如果前后密码一致，系统便会将这个密码保存，修改密码成功；如果两次密码不一致，系统就会提示您重新输入。

图4.24 密码修改菜单2界面
NOTE
出厂时的缺省管理密码是1111；缺省操作密码是0000。

4.12软件升级
为了能更方便的维护系统运行、适应工况变化和及时更新系统软件，LGA-4500激光气体分析仪软件中设计有软件升级模块，用户可以通过GPRS或RS485等方式直接升级仪器软件。
【软件升级界面】是【主设置界面】菜单中的第五项。软件升级菜单界面如图4.25和图4.26所示，用户可以查询仪器相关ID号、软件版本号以及启动升级程序等。

图4.25 软件升级界面1

图4.26 软件升级界面2
软件升级界面中各信息意义：
 仪器ID：当前仪器的仪器ID；
 数字板：数字板的当前软件版本；
 模拟板：模拟板的当前软件版本；
 取消升级模拟板：退回到主设置界面；
 确认升级模拟板：启动模拟板软件升级。
软件升级必须征得当地代理商的许可并提供相应的升级程序。
为了防止升级过程中出现故障或者升级错误等，而引起LGA-4500激光气体分析仪无法正常运作的情况，LGA-4500激光气体分析仪的软件升级模块具有可恢复为升级前程序的功能（具体操作请咨询当地代理商），给用户更可靠的保障。
4.13辅助设置
【辅助设置界面】是【主设置界面】菜单中的第六项，如图4.27、图4.28和图4.29所示：

图4.27 辅助设置界面1

图4.28 辅助设置界面2

图4.29 辅助设置界面3
此菜单中，用户可以设置LGA-4500激光气体分析仪对外通讯的仪器地址、（4-20）mA输入输出参数、恢复备份参数等。
 仪器地址：设置仪器的外部通讯地址，用户可以在1到247范围中（127、128除外）任意选择一个数值作为仪器地址（推荐用户地址小于32）；

图4.30 仪器地址设置界面
 温度通道输入：设置仪器温度输入(4-20)mA的参数（如图4.31所示），其中4mA对应的温度必须小于20mA的对应温度，否则系统会提示错误；

图4.31 温度(4-20)mA输入参数设置界面
 压力通道输入：设置仪器压力输入(4-20)mA的参数（如图4.32所示），其中4mA对应的压力必须小于20mA的对应压力，否则系统会提示错误；

图4.32 压力(4-20)mA输入参数设置界面
 浓度通道输出：设置浓度输出通道(4-20)mA的参数（如图4.33所示），其中4mA对应的浓度必须小于20mA的对应浓度，否则系统会提示错误；

图4.33 压力（4-20）mA输入参数设置界面
 量程选择：设置仪器的量程档位，用户有高量程、低量程和自动量程三种选择（如图4.34所示）；

图4.34 量程选择设置界面
 替代标定：设置仪器的用于标定的替代气体类型，如图4.35所示；

图4.35 量程选择设置界面
 参数备份：把当前标定系数保存为用户备份，用户可以备份自己比较满意的标定系数。本系列产品在出厂时均已做了出厂备份；
 参数恢复：当用户对某一标定不满意且暂时无法得到较好的标定结果时，用户可以选择把以前备份的标定系数或是出厂备份的标定系数调出作为当前标定系数（如图4.36所示）。

图4.36 备份恢复界面
4.14报警码查询界面
4.14.1报警界面
当LGA-4500激光气体分析仪出现故障、警告中的任何一种情况时，系统在【主显示界面】有大的报警图标（如图4.37所示），在【屏保界面】和其他界面的右上角有小的报警图标（如图4.38和图4.39所示）。
NOTE
用于表示警告或者浓度报警；
用于表示故障报警。

图4.37 主显示界面（警告报警）

图4.38 屏保界面（故障报警）

图4.39 主设置界面（警告报警）
4.14.2报警码查询
当LGA-4500激光气体分析仪出现报警时，在【主显示界面】菜单，用户可以通过按“>”键进入【报警码显示界面】（如图4.40所示）查看当前报警：

图4.40 报警码显示界面
如果用户还需要知道报警码对应的具体报警信息，可以在【报警码显示界面】按“<”（对应界面中的“上一页”）或“>”（对应界面中的“下一页”）来查看每个报警码对应的具体报警信息（如图4.41所示）。

图4.41 报警信息显示界面

五、维护和标定
为了保证LGA-4500激光气体分析仪能长时间准确、可靠地工作，需要周期性地维护和标定该分析仪。本章详细说明在分析仪使用过程中的重要环节。
5.1 维护
由于没有使用易磨损的运动部件和其他需要经常更换的部件，分析仪维护的工作量非常小。日常预防性维护工作主要局限于检查和调整正压气体的流量。
LGA-4500激光气体分析仪采用正压防爆的防爆方式，所以保持一定流量的正压气体流量是保证正压防爆的关键，由于正压气体中可能带有微量粉尘堵塞气路或气源流速不稳定等引起正压气体流量变化，导致无法满足正压防爆的压力要求。日常维护需要周期性的观察系统中的正压模块的压力指示条，将正压气体的压力调节到正常的范围（相关细节请参见本手册2.8正压监控单元）。
在对分析仪进行上述维护的时候也请检查分析仪探头的泄漏、腐蚀和各种连接是否松动等。
对于大多数的应用场合，清洁光学视窗的维护周期通常超过三个月。建议一般情况下每2-3个月清洗一遍光学视窗，以保证仪器的长时间连续、正确工作，减少计划外维护工作。如果吹扫装置出现故障，也请检查光学视窗的污染情况。
LCD显示屏上显示了测量激光束的透过率信息。光学视窗清洁度下降以及测量光路偏离最佳位置均会导致激光束透过率的下降。因此，此透过率信息可以作为需要清洁光学视窗或优化光路调整的指示。如透过率没有显著的下降，则可以延长维护周期，反之，则应缩短维护周期。另外，当透过率低于3%时，警告继电器就会报警，液晶显示器上也会显示相应的报警信息（具体报警信息见表6.2），提示用户需要进行相应的维护工作。
透过率在3%以上，分析仪都可以正常测量。但当透过率低于10%时，强烈建议用户进行清洁光学视窗等维护工作，以提高透过率。
检查并清洗光学视窗前需要从仪器法兰上拆下接收单元和发射单元。如光学视窗被污染，应使用擦镜纸或擦镜布小心擦拭；如发现光学视窗有破裂或其他损坏，应立即更换光学视窗。
5.2 标定
分析仪标定的具体操作步骤如下图5.1所示。

图5.1 LGA-4500激光气体分析仪标定步骤示意图

六、报警信息
LGA-4500激光气体分析仪提供了多种报警形式：继电器报警、(4-20)mA报警和LCD液晶屏显示报警。
6.1 继电器报警
在LGA-4500激光气体分析仪中，有三种表示不同报警信息的继电器：警告报警继电器（Relay_1），错误报警继电器（Relay_2）和浓度报警继电器（Relay_3）。
LGA-4500激光气体分析仪的继电器输出常开或常闭方式可以通过改变LGA-4500激光气体分析仪发射端的接口板跳线来选择，具体操作请联系当地代理商。
浓度报警继电器是针对用户设定的报警浓度上、下限，即当系统检测到气体浓度超出了用户所设定的报警浓度上、下限时，该继电器会自动释放，激发报警，表明当前浓度越界。
警告报警继电器和错误报警继电器是用以表示系统所处的异常工作状态（正常模式下的警告状态和故障模式），通知用户系统处于异常工作状态。三种报警继电器的具体组合方式及对应的工作状态，请参看表6.1。
表6.1　LGA-4000激光气体分析仪各工作状态对应的接口信号
工作
状态 LCD液晶屏的报警图标 继电器类型
（用户可以通过仪器内部跳线接成常开或常闭方式，吸合为非报警，释放为报警） (4-20)mA输出
警告报警继电器(Relay_1) 错误报警继电器
(Relay_2) 浓度报警继电器(Relay_3)
断电 无 断开/闭合（视用户选择） 断开/闭合（视用户选择） 断开/闭合（视用户选择） 0mA
启动
模式 无 吸合（非报警） 吸合（非报警） 吸合（非报警） 0mA
正常
模式 正常状态 正常 吸合（非报警） 吸合（非报警） 根据气体浓度而定 (4-20)mA
警告状态 释放（报警） 吸合（非报警） 根据气体浓度而定 (4-20)mA
故障模式 释放（报警） 释放（报警） 吸合（非报警） 2mA
表6.1中名词的具体含义：
断开：继电器输出开路。
闭合：继电器输出闭合。
吸合：继电器电磁线圈使继电器触点吸合。
释放：继电器电磁线圈使继电器触点释放。
6.2(4-20)mA模拟输出
在正常的测量状态下，(4-20)mA模拟量输出代表了当前的测量浓度值。一般来说，（4-20）mA对应LGA-4500激光气体分析仪的用户定义量程，即4mA对应用户定义量程中的最小值，20mA对应用户定义量程的最大值。当系统处于错误的工作状态（故障模式），(4-20)mA模拟量将输出2mA。如果测量超出量程最大值，则仍旧输出20mA。

NOTE
2mA信号不代表测量浓度，仅表示LGA-4500激光气体分析仪发出了错误报警。因此，在将(4-20)mA应用于外部分析、控制的过程中，须防止将这种2mA输出信号当做有效的浓度信号。

6.3 LCD报警信息显示
LGA-4500激光气体分析仪在运行过程中，会根据异常的运行状态发出相应的报警信息。这些报警信息都将显示在仪器的LCD液晶屏上，详细说明及解决措施，可参照下表：
表6.2　LCD液晶屏显示报警信息表
LCD
液晶屏
显示的
报警码 可能的故障原因 继电器状态
a．警告报警继电器
b．错误报警继电器
c.浓度报警
O. 继电器断开
－. 继电器闭合 (4-20)mA
输出 相应的解决措施
001 LGA-4500激光气体分析仪内部出现系统故障 a.O
b.O
c.－ 2mA 请记下报警码；若断电一小时后，重启仪器，依然出现该报警，请与当地代理商联系；
002
003
011
012
013
017
018
025
026
058
005/006 LGA-4500发射单元的温度过高/过低 a.O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器；仔细检查仪器内外的环境温度是否异常；在确认已无异常后重启仪器，若依然出现该报警，请与当地代理商联系；
008/009 激光器温度高/低于工作温度 a.O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器；若断电一小时重启仪器后，依然出现该报警，请与当地代理商联系；
010 显示板时钟读取失败 a.O
b.－
c.X
X表示根据浓度值来确定 (4-20)mA,具体数值由计算值决定 重启仪器，依然出现该报警，请与当地代理商联系；
020 在开机自检的过程中，出现过高的背景辐射 a. O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器；若断电一小时重启仪器后，依然出现该报警，请与当地代理商联系；
021/022 激光器温度高/低于存储温度 a.O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器；若断电一小时重启仪器后，依然出现该报警，请与当地代理商联系；
027 大气压力测量异常 a.O
b.－
c.X
X表示根据浓度值来确定 (4-20)mA,具体数值由计算值决定 在此情况下，浓度计算采用大气压力以1.01 Bar计算；请检测测量环境的大气体压力情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）
031 测量气体温度超出LGA-4500激光气体分析仪工作允许范围 a.O
b.－
c.X
X表示根据浓度值来确定 (4-20)mA,具体数值由计算值决定 在此情况下，浓度计算采用气体温度以300K 计算；请检测测量环境中的被测气体压力情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）
035 测量气体压力超出LGA-4500激光气体分析仪工作允许范围 a.O
b.－
c.X
X表示根据浓度值来确定 (4-20)mA,具体数值由计算值决定 在此情况下，浓度计算采用的气体压力以1.01 Bar计算；请检查测量环境中被测气体的温度情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）
038 吹扫浓度超出范围 a.O
b.－
c.X
X表示根据浓度值来确定 (4-20)mA,具体数值由计算值决定 在此情况下，浓度计算采用的吹扫浓度以0％计算；请检查吹扫气体中被测量气体的浓度情况；（注：在此情况下，计算出来的浓度值可能存在较大误差）
043 LGA-4500激光气体分析仪的EEPROM出现故障 a.O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器，请与当地代理商联系
045 在测量过程中，出现激光器功率过大或背景光太强 a. O
b.－
c. X (4-20)mA,具体数值由计算值决定 请重启仪器，若持续出现该报警而被测管道内没有强光，请与当地代理商联系
048 在测量过程中出现持续一分钟测量气体浓度大于LGA-4500激光气体分析仪的测量范围上限 a.O
b.－
c. X (4-20)mA保持上次值不变 若持续出现该报警而被测气体中无浓度异常的被测气体，请与当地代理商联系
059/060 由于光学窗口被污染（粉尘等），导致透过率过低；测量环境中粉尘超出正常测量范围 a.O
b.－
c.X
(4-20)mA 请关闭仪器，按照本手册上维护章节中光学窗口清洁说明，对光学窗口进行清洁；若在清洁窗口之后，依然存在该报警，请与当地代理商联系
061/062 接收单元上温度过高/低 a.O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器；仔细检查接收单元内外的环境温度是否异常；确认已无异常后重启仪器，若依然出现该报警，请与当地代理商联系
063 电源供电电压过低 a.O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器；仔细检查供电电源是否异常；在确认已无异常后重启仪器，若依然出现该报警，请与当地代理商联系
099 LGA-4500激光气体分析仪内部通讯故障报警 a.O
b.O
c.－ 2mA 请关闭仪器；若断电一小时后，重启仪器，依然出现该报警，请与当地代理商联系
201 气体1级浓度报警（高） a. O
b.－
c. X (4-20)mA,具体数值由计算值决定 正常的浓度报警，不需要处理措施
202 气体1级浓度报警（低） a. O
b.－
c. X (4-20)mA,具体数值由计算值决定 正常的浓度报警，不需要处理措施
205 气体2级浓度报警（高） a. O
b.－
c. X (4-20)mA,具体数值由计算值决定 正常的浓度报警，不需要处理措施
206 气体2级浓度报警（低） a. O
b.－
c. X (4-20)mA,具体数值由计算值决定 正常的浓度报警，不需要处理措施

七、LGA产品扩展通讯功能
随着用户对分析仪器网络化、智能化和自动化的要求越来越高，用户不仅需要短距离的数据传输，还需要实现数据无线传输、仪器参数无线设定和软件无线升级等远程监控管理功能。为了满足用户的这些需求，LGA产品除了提供（4-20）mA、RS485等传输方式外，还提供了基于GPRS的无线远程数据传输方式，可建立远程无线数字通讯网络，实现远程数据采集，数据分析和监控等功能，为客户提供故障诊断、软件升级和专业化定制等服务。

图7.1 LGA产品数字网络示意