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ULTRAMAT23气体分析仪
C79000-B5276-C216-01
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目录
1用户需知……………………………………………..……..5
1.1信息概述………………………………………………..…6
1.2使用本手册的注释……………………………………..…7
1.3危险信息………………………………………………..…7
1.4认可使用……………………………………………..……8
1.5合格人员……………………………………………..……8
1.6授权信息………………………………………………..…9
1.7供货和运输……………………………………………..…9
1.8标准和规定……………………………………………..…9
1.9共同宣言………………………………………….10
2安装指南…………………………………………………….11
2.1安全信息………………………………………………...12
2.2安装……………………………………………………...12
2.3气连接和内部气路……………………………….……..13
2.4气处理…………………………………………………...13
2.5电气连接………………………………………….……..14
2.5.1电源连接…………………………………………….…..15
2.5.2信号电缆的连接……………………………………….15
3技术描述…………………………………………………….17
3.1应用………………………………………………………18
3.2设计，特性………………………………………………19
3.3特殊特性…………………………………………………20
3.4测量原理…………………………………………………21
3.5连接………………………………………………………22
3.5.1针脚分配…………………………………………………22
3.5.2内部气路，气体流程图…………………………………24
3.5.3安装图和连接图…………………………………………26
3.5.4通讯………………………………………………………28
3.6技术数据…………………………………………………30
3.7尺寸………………………………………………………31
3.8订购数据…………………………………………………33
3.9文档………………………………………………………39
3.10产品的销售和供货情况…………………………………40
4启动………………………………………………………….41
4.1安全信息………………………………………………...42
4.2启动的准备…………………………………………...…42
4.3启动………………………………………………...……43
4.3.1自标定………………………………………………..….43
4.3.2标定…………………………………………………...…44
4.3.3分析仪并接的系统设置……………………………..….45
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5操作………………………………………………………….48
5.1概述……………………………………………………….50
5.2显示屏和输入面板……………………………………….51
5.3预热模式………………………………………………….54
5.4测量模式………………………………………………….55
5.5输入模式………………………………………………….55
5.5.1密码等级………………………………………………….56
5.5.2键操作步骤……………………………………………….57
5.5.3使用ESC键……………………………………………….59
5.6将分析仪重新编码……………………………………….60
5.7分析仪状态……………………………………………….62
5.7.1分析仪状态：状态……………………………………….62
5.7.1.1分析仪状态：状态：日志/故障………………………...62
5.7.1.2分析仪状态：状态：维护请求………………………….63
5.7.1.3分析仪状态：状态：自动标定偏差…………………….63
5.7.1.4分析仪状态：状态：O2传感器状态…………………….63
5.7.2分析仪状态：诊断值…………………………………….64
5.7.2.1分析仪状态：诊断值：IR诊断值………………………64
5.7.2.2分析仪状态：诊断值：O2诊断值……………………….64
5.7.2.3分析仪状态：诊断值：压力传感器诊断……………….65
5.7.2.4分析仪状态：诊断值：其它诊断值…………………….65
5.7.3分析仪状态：工厂设置硬件…………………………….66
5.7.4分析仪状态：工厂设置软件…………………………….66
5.8标定……………………………………………………….68
5.8.1标定：标定IR通道……………………………………..68
5.8.1.1标定：标定IR通道：设定量程间距气体值…………...68
5.8.1.2标定：标定IR通道：开始于量程MR1/2………………69
5.8.2标定：标定O2传感器…………………………………….69
5.8.2.1标定：标定O2传感器：安装之后的O2标定…………..69
5.8.2.2标定：标定O2传感器：标定O2零点……………………70
5.8.3标定：标定压力传感器………………………………….70
5.8.4标定：自标定…………………………………………….71
5.9参数……………………………………………………….73
5.9.1参数：量程……………………………………………….73
5.9.1.1参数：量程：量程切换………………………………….73
5.9.1.2参数：量程：改变量程………………………………….73
5.9.1.3参数：量程：滞后……………………………………….74
5.9.2参数：极限值…………………………………………….74
5.9.3参数：时间常数………………………………………….75
5.9.4参数：泵/LCD对比度……………………………………76
5.9.4.1参数：泵/LCD对比度：调节泵………………………..76
5.9.4.2参数：泵/LCD对比度：调节LCD对比度………………77
5.10配置……………………………………………………….80
5.10.1配置：输入/输出/泵…………………………………….80
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5.10.1.1配置：输出/同步/泵：模拟输出…………………….…80
5.10.1.2配置：输出/同步/泵：分配继电器…………………….81
5.10.1.3配置：输入/输出/泵：二进制/同步输入……………...84
5.10.1.4配置：输出/同步/泵：标定/测量时的泵……………..85
5.10.2配置：特殊功能…………………………………………85
5.10.2.1配置：特殊功能：修改密码………………………….…85
5.10.2.2配置：特殊功能：自标定漂移…………………….……86
5.10.2.3配置：特殊功能：ELAN参数…………………………...87
5.10.2.4配置：特殊功能：工厂数据/复位/单位……………….89
5.10.3配置：测试……………………………………………….90
5.10.3.1配置：测试：显示/键/流量………………………….…90
5.10.3.2配置：测试：输入/输出………………………………...90
5.10.3.3配置：测试：斩波器/IR源………………………….….92
5.10.3.4配置：测试：RAM监视器………………………………..92
5.10.4配置：工厂配置………………………………………….92
5.11其它输入………………………………………………….93
5.11.1泵键……………………………………………………….93
5.11.2标定键…………………………………………………….93
6维护………………………………………………………….94
6.1信息…………………………………………….…………95
6.1.1维护请求…………………………………………….……95
6.1.2故障信息…………………………………….……………96
6.2维护工作…………………………………………….……99
6.2.1替换O2传感器……………………………………….…..100
6.2.2替换保险丝………………………………………….……100
6.2.3替换安全过滤器…………………………………….……101
6.2.4清空凝液罐（只针对便携单元）………………….……101
6.2.5替换粗过滤器（只针对便携单元）……………….……102
6.3气路的维护………………………………………….……102
6.4清洗分析仪………………………………………….……102
7备件列表…………………………………………………….103
8附录…………………………………………………………135
8.1返修…………………………………………………….…136
8.1.1返修的地址.……………………………………………...136
8.2说明…………………………………………………….…138
8.2.1缩略词………………………………………………….…138
8.2.2符号的说明…………………………………………….…138
8.3软件发布版本………………………………………….…139
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用户需知1
1.1信息概述…………………………………………..6
1.2使用本手册的注释………………………………..7
1.3危险信息…………………………………………..7
1.4认可使用…………………………………………..8
1.5合格人员…………………………………………..8
1.6授权信息…………………………………………..9
1.7供货和运输………………………………………..9
1.8标准和规定………………………………………..9
1.9共同宣言…………………………………………..10
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亲爱的客户，
在您开始工作之前请阅读这本手册!
本手册包含有重要的信息和数据，它们的规定将会确保分析仪功能的正确发
挥，同时也可节省您的维修费用。当您使用分析仪时，这些信息将会给您重大
的帮助并会引导可信赖结果的形成。
注意
我们建议您把您的应用和我们专家部门讨论一下，尤其
是在您使用这个分析仪来进行一些诸如研究和开发这些
新应用之前。
1.1信息概述
本手册所描述的产品是在一个极好和测试过的并被认为
是安全的状态下出厂的。为了保持这种状态并获得对本
分析仪正确和安全的操作，则该分析仪就只能以制造商
所描述的方式使用。另外，本分析仪正确和安全的操作
是由它合适的运输、存储和安装方式以及谨慎的操作和
维护所共同决定的。
当对本手册中所描述分析仪进行认可操作时，就需要本
手册所包含的信息。这本手册是为技术上合格的人员所
准备的，他们受过专业性的培训或者在仪器和控制领
域，也可以称为自动化技术领域拥有相应的知识。
了解本手册中所出现的安全信息与警告信息以及它们技
术上的正确实现是获得所描述分析仪的无危险安装和的
先决条件，同时也是在分析仪运行和维修过程中保证安
全的先决条件。只有一个拥有所需专业知识的合格人才
才可以正确地理解本手册中出现的安全信息和警告，并
可把这些信息应用于特定的情形中。
这本手册包含在分析仪的供货中，尽管由于售后服务方
面的原因，分开定购也是可能的。一些很显然的事实，
这本手册不可能涵盖所述分析仪的所有型号的所有可能
细节，同时在分析仪的安装、操作和维护过程中或者是
系统使用时，也不可能描述出所有的可能情况。如果您
需要其它的的信息，或者是遇到一些在本手册没有给出
足够深度解释的特殊问题时，您可以通过联系本地的
Siemens办事处或代理商来获得帮助。请参阅本手册的
第3章以获得Siemens办事处和代理商的列表。
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1.2使用本手册的注释
这本手册介绍了分析仪的应用与您该如何启动、操作和维
修该分析仪。
特别重要的是警告文本和信息文本。这些内容是和其他内
容相分开的，它们通过恰当的象形符号特别地标识出来
（见1.3节）。
1.3危险信息
在本手册中，关于如何避免对仪器使用者或维护人员造成
生命危险和健康伤害以及如何避免对财产造成损失的安全
信息和警告是通过在以下定义相关术语来强调的。另外，
它们也用警告符号（象形符号）来标识。这本手册中所使
用的术语和分析仪上的信息具有以下的含义：
危险
意味着如果没有遵守相应的安全预防措施，那么将会发生
工作人员的死亡、严重受伤和（或者）财产的巨大损失。
警告
意味着如果没有遵守相应的安全防范措施，那么将会发生
工作人员的死亡，严重受伤和/或者是财产的巨大损失。
小心
带有一个三角形外框的图标意味着如果没有遵守相应的安
全防范措施，那么将会出现工作人员受到轻微伤害的危
险。
小心
没有一个三角形外框的图标意味着如果没有遵守相应的安
全防范措施，那么将会出现财产损失的危险。
注意
意味着如果没有遵守相应的信息规定，那么将会出现一个
不合需要的结果或者状态。
注
是分析仪自身上所注明的非常重要信息，它们意味着应该
对分析仪的操作或手册各部分出现该类信息的地方给予特
别的注意。
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1.4认可使用
在这本手册中，认可使用的含义就是该分析仪只能用在目
录和技术描述中（可见本手册第3章）所描述的应用范围
内，并只能和Siemens推荐或认可的设备和部件连接使
用。
本手册中所述的分析仪是在考虑适当的安全标准情况下而
设计、制造、测试和备文档的。因此，如果遵守产品配
置、装配、认可使用和维护方面的操作指南和安全信息，
那么通常情况下，就不会出现财产损失和人员健康伤害方
面的危险。这台分析仪是这样设计的，例如确保在主电路
和二级电路之间有安全隔离。连接的低电压也必须要使用
安全隔离的方法来产生。
警告
在拆除机架或防护装置或在打开系统机柜后，可以接触到
这些部件（系统）中的某些可能带有危险电压的组件。因
此，只有合适的合格人才才可以操作本分析仪。这些人必
须对本手册中所叙述的所有危险来源和维护方法了如指
掌。
1.5合格人员
在对分析仪（系统）进行错误的操作或没有遵守手册中或
分析仪上（系统机柜上）所阐述的警告信息后，可能就会
导致工作人员受到严重的伤害和（或者）是大范围的财产
损失。因此，只有合适的合格人员才可以操作本分析仪
（系统）。
理解本手册中所出现的安全信息或者仪器自身所注明的安
全信息的合格人员是这样一类人，他们
·要么是像配置工程师那样熟悉自动化技术的安全概念
·或者是在使用自动化技术设备方面接受过作为操作员的
培训并完全掌握本手册中关于操作方面的内容
·或是在诸如自动化技术设备或在根据已制定的安全措施
下认证为激励电路、接地电路和特征电路与分析仪（系
统）方面接受过作为试运转人员和（或者）维护人员的适
当培训。
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1.6授权信息
你要注意这样一个事实，那就是这个分析仪的文本内容并
不是之前存在或者已经存在的某个协议、承诺或者法定条
例中的一部分，请不要更改这些文本内容。Siemens方面
的所有承诺都包含在各自的销售合同中，这个合同也包含
了全部的和单独的可授权条件。合同中的授权条件不会因
为这本说明手册的内容而扩展或减少。
1.8供货和运输
运输各部分的范围是根据运输所附带的海运文件中所列的
有效合同而定的。
当打开包装箱时，请遵守包装材料上的相应规定。核查运
输的设备应该是完整和无损坏的。特别提醒的是请比较标
签上的订货号（如果标签上注明）与订购数据。
如果可能，请保留封装材料，这样您就可以在需要返修设
备时再次使用它。用于这种目的的表格可以在第8.1节中
找到。
1.8标准和规定
这台分析仪的规格和生产应尽可能多地使用欧洲协调标
准。如果没有使用欧洲协调标准，那么就使用联邦德国共
和国（也可见第3章中的技术数据）的标准和规定。
当该分析仪在这些标准和规定的适用范围之外使用时，分
析仪使用者所在国的相关标准和规定就一定要被遵守。
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1.9共同宣言
CE符号ULTRAMAT23气体分析仪遵守了EU指南中所列的规
定。
EMC指南ULTRAMAT23气体分析仪遵守了EU指南89/336/EEC
“电磁兼容性”中的规定。
ULTRAMAT23气体分析仪可以使用在工业应用领域。
使用的领域要求：
发射干扰抗干扰
工业EN50081-2:1993EN50081-2:1993
低电压指南ULTRAMAT23气体分析仪遵守了EU指南72/23/EEC
“低电压指南”中的规定。可根据DINEN61010-1(相
当于IEC61010-1)来对EU指南的遵守情况进行核查。
共同宣言应遵守以上所提及的各EU指南，并且为了便于相关权
威机构进行检查，EU共同宣言可以在下列地址处获
得：
西门子（中国）有限公司
自动化与驱动集团
A&DPI21/22
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安装指南2
2.1安全信息……………………………………………..12
2.2安装…………………………………………………..12
2.3气连接和内部气路…………………………………..13
2.4气处理………………………………………………..13
2.5电气连接……………………………………………..14
2.5.1电源连接……………………………………………..15
2.5.2信号电缆的连接…………………………………....15
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2.1安全信息
警告
此分析仪的内部特定部件带有危险电压，所以在分析仪
开启之前，外壳必须要被关好和接地。
警告
此分析仪不可在潜在爆炸环境中使用。不可以测量爆炸
性气体混合物（例如：与空气或氧气以潜在爆炸比率混
合的可燃性气体）
如果样气中含有比较低爆炸极限低的可燃组分，则所要
求的防暴措施必须要得到授权检验员的批准。
警告
气路必需要根据样气的腐蚀性、有毒性和可燃性情况来
进行定期的泄漏检测。当测量有毒气体或腐蚀性气体
时，分析仪中所积累的气体可能就是气体管路泄漏出的
样气。为了避免中毒危险的发生和避免对分析仪组件的
损坏，分析仪或者系统必须要用惰性气体（例如氮气）
进行吹扫。被吹扫出的气体必须要用合适的设备收集，
并要通过一个排气管道以对环境无污染的形式排出。
2.2安装
·选择一个尽可能没有振动的安装地点。在操作过程
中，必须要确保分析仪的环境温度保持在允许环境温度
范围内。
·如果要将ULTRAMAT23安装在一个机柜内或台式机
架上，那么它就必须要放在支撑滑轨上。只将分析仪前
面的安装螺丝锁住是不够的，因为分析仪的重量可能会
让底架承受过量的负荷。
·仪器后面面板上的散热片必须要放置在一个有适度空
气对流存在的地方。
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2.3气连接和内部气路
样气路一个外直径为6mm或者1/4”的管会作为连接设备存
在。
管所用的材料：PE，FPM或者PTFE。
如果样气将会流入到一个排气管路中，请遵守以下几
点：
·排气管路的压力必需要是稳定的。如果不这样，则需
使用另外一个独立的排气管路或者是
·在分析仪和排气路之间安装一个衰减容器（>1L）
·排气管路始终都要以下降梯度方式放置，这样做是因
为水会在它里面产生冷凝。
自标定气/零气路径相对应的气体必需要通过一个细过滤器来吸入。在自标
定气（零气）中，测量气体组分的总量必需要小到可以
忽略不计。特别地，当为CO2量程<3%的仪器进行一个
自标定时，空气必需要通过一个CO2吸收器（例如：碱
石灰）来供给。
斩波器部分吹扫的路
径
对于一些特定的CO2量程（见第3节），斩波器部分要
用入口压力为3~3.5bar的干净氮气或者无CO2的合成
空气来进行吹扫。
气连接和气路参阅本手册中的技术描述（第3章）
2.4气处理
样气必须要经过足够的处理以避免对它流经部件造成污
染。ULTRAMAT23通常在下述几种设备之后：
·一个带有过滤器的气体取样装置
·一个样气冷却器
·一个分析过滤器（1-2um）
·一个外部抽气泵（样气路>20m）(见图2-1)。
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根据样气组分的不同，可能需要一些额外的设备，例
如：一个清洗瓶，额外的过滤器和一个减压器。
图2-1气处理
2.5电气连接
警告
在电气安装过程中必须要遵守以下规定：
各个国家-特定的电源系统安装标准中所规定的额定电
压低于1000V(在德国:VDE0100)。
如果不遵守这些规定，就可能会导致工作人员的死亡、
受伤和（或）财产的损失。
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2.5.1电源连接
分析仪上有一个电源插头，它只能由合格人员来连接到
电源上（见1.5节）。连接电缆的横截面面积必需要³1
mm2，并且这里所用的保护性接地导线至少要具有与L
和N相等的横截面面积。
如果主电缆不是双重绝缘的，则它就必需要和信号电缆
分开放置。
在分析仪的附近，必需要提供一个很容易接入并且很容
易识别出是属于分析仪的主断路开关。
机架型分析仪已经在仪器的后面面板上安装有一个主断
路开关，这个开关始终都要被确保是容易接入的。
检查当地的主电压是否与分析仪标签上所规定的电压一
致。
2.5.2信号电缆的连接
RC元件必须要按照图2-2所示那样连接以作为一个抑制
在继电器连接处（例如极限继电器）产生火花的方法。
注意：RC元件会因某感应组件而导致响应滞后（例如：
电磁阀）。因此RC元件应该根据以下的经验公式来定
大小：
R=RL/2；C=4L/R2
L。
下面的值通常就是足够的了：R=100W和C=200nF
此外，确保你只使用了一个非极化的电容器C。
当使用直流电时，可能用一个火花抑制二极管来取代RC
元件。
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图2-2抑制在继电器触点处产生火花的方法
模拟量输入的参考接地电势是机壳电势。
模拟量的输出是波动的，但是却有一个共同的负极。
输入/输出电缆必需要根据针脚分配图（见第三章，技
术描述，图3-5）的要求和相对应的梯形插头（D-SUB
插头）连接。导线的横截面面积应该³0.5mm2。接口电
缆不可以长于500m。
注意
电缆（除了主电缆）必需要带屏蔽线，并且它们屏蔽物
的两端也必需要接地。
注意
24V的电源必需要带有安全电气隔离功能，并且可防止
过低电压。
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技术描述3
3.1应用……………………………………………………18
3.2设计，特性……………………………………………19
3.3特殊特性………………………………………………20
3.4测量原理………………………………………………21
3.5连接……………………………………………………22
3.5.1针脚分配……………………………………………...22
3.5.2内部气路，气体流程图……………………………...24
3.5.3安装和连接图………………………………………...26
3.5.4通讯…………………………………………………...28
3.6技术数据……………………………………………...30
3.7尺寸……………………………………………………31
3.8订购数据………………………………………………33
3.9文档……………………………………………………39
3.10产品的销售和供货情况………………………………40
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3.1应用
ULTRAMAT23气体分析仪一次能够测量四种气
体组分：最多可测量三种红外敏感气体，例如：
CO、CO2、NO、SO2、CH4、R22（氟里昂
CHCIF2）以及采用电化学氧气测量单元测量O2。
ULTRAMAT23（基本类型）可：
·测量一种红外气体组分带（或不带）氧气测量
·测量二种红外气体组分带（或不带）氧气测量
·测量三种红外气体组分带（或不带）氧气测量
特殊应用
配置有两个IR组分且不带泵的ULTRAMAT23
气体分析仪（带或不带有氧气测量）可配两个独立
的气路。这样，它就可以同时测量两个采样点，这
种测量方法可用来例如：测量NOx转化炉转化前
后的NOx含量。
ULTRAMAT23气体分析仪可应用于烟气排放监
测系统以及过程与安全监测。
通过TüV认证的ULTRAMAT23气体分析仪可按
照13.BlmSchV与TALuft中的要求测量CO、
NO、SO2和O2。
通过TüV认证的最小容许量程：
·单组分和双组分分析仪
-CO：0~150mg/m3
-NO：0~250mg/m3
-SO2：0~400mg/m3
·三组分分析仪
-CO：0~150mg/m3
-NO：0~250mg/m3
-SO2：0~400mg/m3
比上述量程大的所有量程也都是容许的。
ULTRAMAT23气体分析仪适用于无潜在爆炸危
险的环境中。
应用实例
·小型燃烧系统的操作优化
·对于使用所有类型燃料（油，气体和煤）的燃烧
系统，监测它们的废气排放浓度；也可监控热焚烧
厂的运行检测
·监测室内空气
·监测水果储藏室，温室，地窖及仓库的空气状况
·监控过程控制各功能
·在钢的热处理过程中，检测环境状况
特殊特性
·稳固的19“钢板机壳，可安装于铰链式框架上或
者滑轨上。可选：带有把手、凝液罐和粗过滤器的
便携式分析仪
·基于NAMUR推荐的操作
·可对分析以进行简单快速地编程和调试
·由于使用了环境空气（对于不带氧传感器，也可
以用N2）进行自动标定，所以分析仪实际可做到免
维护，且在自标定过程中，零点和线性度也都得到
标定。
·根据实际应用，每6~12个月才需用标定气标定一
次
·大屏幕且带有背光灯的LCD显示测量值；通过菜
单操作实现编程输入、功能测试和标定
·在规定的范围内，每种组分可有两个量程；
所有量程都是线性的。
自动切换量程带有量程识别功能
·自动校正大气压力的波动
·气体流量监测；当流量<1L/min发出低流量报警信
号
·维护请求报警
·可为每种组分的上下限报警任意设置上下限
·用于开启/停止样气泵、触发自标定和让几个设备
同步的三个二进制输入
·用于故障、维护请求、维护切换、设置极限、量
程识别以及外部电磁阀的八个继电器输出可自由配
置
·四个电气隔离的模拟量输入
RS485为基本配置
可选：RS232转换器
·通过PROFIBUS-DP/PA接口接入网络
·作为服务和维护工具的SIPROMGA软件
·八个附加的继电器输出（可选）
·八个附加的二进制输出（可选）
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3.2设计，特性
图3.1ULTRAMAT23，设计
ULTRAMAT23气体分析仪
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3.3特殊特性
图3-2ULTRAMAT23，膜状小键盘和图形化显示
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3.4测量原理
ULTRAMAT23使用了两个相互独立并可选
择的测量原理。
红外气体测量
这种光谱方法是以对非分散性IR辐射的吸
收为基础的。测量相关波段红外线的衰减幅
度即可测量相应气体的浓度。
图3.3ULTRAMAT23，红外通道的操作模
式（本例中的红外通道带有三层检测器）
氧含量测量
氧气传感器是根据一个燃料池的工作原
理来工作的。氧气在阴极与电解液的分
界面被转换成电流，并且所产生的电流
与氧气的浓度成正比。
图3.4ULTRAMAT23,氧气测量单元的
操作模式
ULTRAMAT23气体分析仪
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22
3.5连接
3.5.1针脚分配
图3-5ULTRAMAT23，针脚分配（标准型）
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23
针脚分配
图3-6ULTRAMAT23，针脚分配（PROFIBUS接口面板的选项）
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3.5.2内部气路，气体流程图和基本布局
基本设计
·气体入口/出口：
-外径6mm的管
-外径1/4〞的管
·内部气路：
-Viton管
·流量计
·压力开关
图3-7ULTRAMAT23，19"机架式
如：测量一种红外组分和氧含量、内部
样气泵和安全过滤器
图3-8ULTRAMAT23，19"机架式
两个都带有各自气路的通道，如：
测量两种红外组分和氧含量，带有内
部安全过滤器，但不带采样泵
图7-图11的注释
1样气/标定气的入口
2自标定气/零气的入口或
样气/标定气的入口（通道2）
3机壳吹扫入口/斩波器吹扫
4气体出口
5膜式安全过滤器
6电磁阀1）
7样气泵1）
8流量计
9压力开关
10取样单元（见图3.3）
11氧气测量单元1）
12限流器
13凝液罐
14凝液罐
15红外测量单元
16带过滤器的凝液罐
17气体出口
18气体出口（通道2）
1）由设计决定，参见订购数据，33-38
页
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25
图3.9ULTRAMAT23，19"机架单元
如：测量三种IR组分并不带氧含量测量，
不带样气泵但带内部安全过滤器
图3.11ULTRAMAT2319"机架单元
如：测量一种IR组分并带氧含量测量，
不带采样泵但带内部安全过滤器
图3.10ULTRAMAT23，便携式
如：测量一种IR组分并不带氧含量测量，
带内部样气泵和安全过滤器，凝液罐位于
前面面板上
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3.5.3安装和连接简图
19”机架单元
图3-12ULTRAMAT23,19”机架单元，测量一种IR组分并带氧含量测量，样品预处
理作为一个实例存在
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便携单元
图3.13ULTRAMAT23，便携单元，气连接和电气连接（上图），各种标签（下图）
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3.5.4通讯
通讯设备
6系列的气体分析仪，ULTRAMAT6,OXYMAT6,以及
ULTRAMAT23都提供了以下的通讯设备：
·带有内部通讯总线(ELAN)的RS485串行接口作为标准配
置存在，它允许两台分析仪之间进行通讯，在多通道分
析仪之间，它也允许一条通道通过串行接口与另一条通
道进行通讯，一些例如生产气体的压力和对干扰气影响
补偿的信息甚至不通过PC就可实现通讯。
·SIPROMGA，专门为仪器维护维修任务所用的一套软
件工具。分析仪的所有功能，不管是单台分析仪还是通
过网络连在一起的多台分析仪，都可以通过SIPROMGA来
实现遥控和监视。
·PROFIBUS-DP/-PA是一种在市场中处于领先位置的现
场总线。当装配有可选插卡（也可能进行式样翻新）并
满足PNO(PROFIBUS用户协会)对相关“分析仪的设备构
架”的规定时，所有的Siemens气体分析仪都可以使用
PROFIBUS进行通讯。用户可以使用SIMATICPDM操作者输
入软件直接访问系统中的各分析仪。
图3-14一个RS485网络的典型设计
条款名称
1计算机
2RS485<->RS232转换器（带有
RS232/RS485电缆）
3带有跳线的RS485总线接头
4分析仪
5RS485电缆
6RS485总线连接器
7RS485网络
89针DSUB插头
9可选：RS485转发器
接口参数
级别RS485
波特率9600
数据位8
停止位1
起始位1
奇偶校验位无
无回波模式
订购信息订货号
接口描述（德文）C79000-B5200-C176
RS485-RS232转换器C79451-Z1589-U1
SIMATIC电缆/总线电缆6XV1830-0EH10
SIMATIC总线连接器6ES7972-0BB11-0XA0
9针DSUB插头6ES7972-0BB11-0XA0
中继器（可见目录CA
01或者IKPI）
6ES7972-0AA01-0XA0
SIPROMGA
应用：用于对Siemens生产气体分析仪进行遥控维护和
维修的通讯软件；最多可以维护维修12台分析仪且每
台分析仪可具有4种组分。
功能：显示和保存所有分析仪数据，遥控操作分析仪
所有功能，参数和配置设置；综合诊断信息，遥控标
定；在线帮助，在硬盘上可以循环存储测量值和状
态，并可将它们导出到可用商业应用软件中，下载新
软件。
硬件要求：PC/笔记本电脑；至少具有8MBRAM的
486DX—66，至少有10MB空余空间的硬盘；闲置的
COM端口：RS232或者RS485，最大传输距离可达500
m，使用中继器可获得更远的传输距离。
软件要求：Windows95/98或者NT(4.0版或者更高
级的版本)。
订购信息订货号
SIPROMGA软件
安装过程中可以选择德文/
英文，包含3张磁盘
（3.5”），里面存储有安装
说明，软件产品证书和注册
表
S79610-B4014-A1
为老式分析仪进行固件更新
ULTRAMAT23C79451-A3494-S501
(SW2.06之前的版本)
所有语种
ULTRAMAT6（SW4.1版之前的版本）
德文版C79451-A3478-S501
英文版C79451-A3478-S502
法文版C79451-A3478-S503
西班牙文版C79451-A3478-S504
意大利文版C79451-A3478-S505
OXYMAT6（SW4.1版之前的版本）
德文版C79451-A3480-S501
英文版C79451-A3480-S502
法文版C79451-A3480-S503
西班牙文版C79451-A3480-S504
意大利文版C79451-A3480-S505
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PROFIBUS-DP/-PA
图3.15一个PROFIBUS系统的基本结构
“现场总线”实际上是一个数字通讯系统，它可
以让工厂里分散的现场设备通过一根电缆连成一
个网络，并同时接入可编程控制器或一个过程控
制系统中。PROFIBUS是一种在市场中处于领先
地位的现场总线。PROFIBUS-DP因其可让每台
仪器实现相对较小数据量的高速传输而在生产自
动化中被广泛使用，同时，PROFIBUS-PA特别
考虑了工艺工程的要求，例如：可实现大数据量
的传输以及应用在潜在爆炸危险中。
在工厂的任何领域中，使用现场总线都可让用户
极大地节省费用，包括配置和调试、操作和维
护，以及以后的工厂扩建。
SIMATICPDM（过程设备管理）操作者输入工具
是一种运行于Windows95/98/NT中的软件，某个
控制系统或者单独的计算机可以使用它来操作气
体分析仪，并且它也可集成在SIMATICPCS7过
程控制系统中。这样可清晰地显示系统中接入的
设备和分析仪的复杂参数结构，使操作仅需简单
的点击即可进行。
PROFIBUS国际（PNO）是一个独立的国际机
构，它代表着很多分销商和用户的利益。除了提
供一些诸如咨询、培训和设备证书之类的服务之
外，它的首要任务就是负责PROFIBUS技术的进一
步发展、标准化以及市场推广。在一个构架中，
对一类仪器的某个绑定功能进行定义是让不同供
应商所提供的设备有一个统一响应的前提条件。
在1999年底，按照绑定的要求对分析仪的构架进
行了定义，这样就可确保在一个工厂中所有使用
PROFIBUS的设备都可以相互通讯。
在一个组合模块中，该构架定义了各分析仪的功
能特性，例如物理模块描述了测量过程，分析仪
及其供应商名称，序列号以及操作状态（运行状
态、维护状态）。各种功能模块都包括了特定功
能的执行情况，例如对测量值或者报警信号的处
理。变送模块描述了实际测量过程及其控制的功
能特性，如：对某个测量值的预处理、对交叉干
扰的校正、特性、量程与其切换以及控制过程。
协议定义了总线上各站之间的数据传输方式。在
循环服务和非循环服务之间制定了一个区别。循
环服务用来传送与时间相关的数据，如测量值和
状态；非循环服务允许在操作过程中扫描或者修
改设备参数。
如果装有可选插卡（可以进行式样翻新，参看订
购信息），所有6系列的气体分析仪，ULTRAMAT
6,OXYMAT6以及ULTRAMAT23都可使用PROFIBUS
进行通讯。
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3.6技术数据
常用的技术数据
测量组分最多4个组分，其中三种红外敏
感组分外加氧含量
模拟量输出最多4个，浮空，0/2/4-20mA，线
性化
负载£750W
特点线性化
显示带LED背光及对比度可调的
LCD，有各种功能键，80个字符
（4行/每行20个字符）
EMC抗干扰
（电磁兼容性）
满足NAMURNE21(05/93)或者
EN50081-1,EN50082-2中的标准要
求
使用位置前面面板垂直
继电器输出8个，用于例如：故障，维护请
求，设置极限，功能检测，最大
负载AC/DC24V/1A1），8个附加
的输出（可选）
二进制输入3个，用于例如：开启/停止泵，
触发自标定和让几个设备同步，8
个附加的输入（可选）
串行接口RS485
预热时间大约5min2）
自标定功能自动对分析仪进行标定，循环时
间可调（从0（1）-24小时）
尺寸（mm）见图16和图3.17
便携式分析仪
（HxWxD）
170mmx465mmx392mm
框架19“，4个标准高度单元=177mm
x483mm
重量大约10kg
达到EN60529要求
的防护等级
19“机架单元和便
携单元
IP21
电源
电源AC100V,+10%/-15%,50Hz
AC120V,+10%/-15%,50Hz
AC200V,+10%/-15%,50Hz
AC230V,+10%/-15%,50Hz
AC100V,+10%/-15%,60Hz
AC120V,+10%/-15%,60Hz
AC230V,+10%/-15%,60Hz
功率大约60VA
气体入口条件
样气压力绝压0.5-1.5bar3）
样气流量66-120L/h(1.2-2L/min)
样气温度0-50°C
样气湿度<90%RH4)，无凝液
环境条件
允许的环境温度储存和运输过程中：-30to+70°C
操作时：+5to+45°C
允许的湿度储存和运输过程中：年平均<90%
RH2)
允许的压力变化范
围
700-1200mbar
红外测量的技术数据
量程见订购数据
最小量程见订购数据
最大量程见订购数据
干扰变量
·有自标定的迁移可忽略
·无自标定的迁移<最小量程的2%/周
·温度自标定循环时间为3h时，每变化
10K时，最大误差为铭牌上最小量
程的2%
·大气压力压力改变1%时，<量程的0.2%,通
过内部压力传感器校正
·电源变化±10%时，<输出信号范围的
0.1%
电源频率频率变化±5%时，满量程值的±2%
电磁场10V/m，
80%振幅调节，£最小量程的1%
10kHz-500kHz£最小量程的2%
显示延迟（90%时
间）
取决于死时间和所选择的衰减
衰减（电气时间常
数）
可选范围:0-99s
输出信号的噪音<铭牌上最小量程的1%
显示分辨率取决于所选择的量程；小数点后的
数字位数可以选择
输出信号的分辨率<输出信号范围的0.1%
特性线性化
线性化误差在最大量程中：<满量程值的1%
在最小量程中：<满量程值的2%
重复性£最小量程的1%
氧气测量的技术数据
量程0-5%或者0-25%O2，参数可以设
定
干扰变量
有自标定的迁移可忽略
无自标定的迁移暴露于空气中，典型值为1%O2/年
温度<0.5%O2/20K,以20°C的测量值
为基准
大气压力压力改变1%时，<测量值的0.2%
辅助气以%表示的NH3量程会减少仪器寿
命
典型的燃烧废气干扰<0.05%O2
输出信号的噪音<满量程值的0.05%O2
显示延迟
（90%时间）
取决于死时间和所选择的衰减，但
是，当流量大约为1L/min时，不
可以<30s
显示分辨率<满量程值的0.2%
输出信号的分辨率<输出信号范围的0.2%
使用寿命测量21%O2时，大约为2年
重复性<0.05%O2
1）带有安全隔离的安全超低电压（SELV）
2）在大约45分钟之后，可以获得最大测量精度
3）工厂使用2m长的管子进行调节，在其他一些情况下，
可能需要量程标定
4）RH:相对湿度
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31
3.7尺寸
19”机架单元
图3-16，ULTRAMAT23，19”机架单元，尺寸的单位为mm
ULTRAMAT23气体分析仪
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便携单元
图3-17ULTRAMAT23，便携单元，尺寸的单位为mm
ULTRAMAT23气体分析仪
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3.8订购数据
测量一种红外组分和氧含量的
ULTRAMAT23气体分析仪
订货号
7MB2335-
-gggg0-gAAg
机壳、版本及气路
·安装在机柜内的19”单元
气连接内部样气泵
6mm管不带有2)0
1/4”管不带有2)1
6mm管带有2
1/4”管带有3
·安装在钢板机壳内的便携式分析仪，气连接的管径为6mm，带有内部样气
泵、凝液罐和位于前面面板上的安全过滤器
8
测量组分可能的量程级别代码
COD,E,F,G....R,U,XA
CO2
1)8)D,G,J....RC
CH4H,L,N,P,RD
C2H4KF
SO2F....L,WN
NOG....J,V,WP
R22HU
最小量程最大量程
0-20vpm0-100vpmC
0-50vpm0-250vpmD
0-100vpm0-500vpmE
0-150vpm0-750vpmF
0-200vpm0-1000vpmG
0-500vpm0-2500vpmH
0-1000vpm0-5000vpmJ
0-2000vpm0-10000vpmK
0-0.5%0-2.5%L
0-1%0-5%M
0-2%0-10%N
0-5%0-25%P
0-10%0-50%Q
0-20%0-100%R
0-150mg/m30-750mg/m3U
0-250mg/m30-1250mg/m3V
0-400mg/m30-2000mg/m3W
0-50vpm0-2500vpmX
测量氧含量
·不带O2传感器0
·带有O2传感器1
电源
AC100V,50Hz0
AC120V,50Hz1
AC200V,50Hz2
AC230V,50Hz3
AC100V,60Hz4
AC120V,60Hz5
AC230V,60Hz6
操作软件，文档3）
·德文0
·英文1
·法文2
·西班牙文3
·意大利文4
脚注见34页
ULTRAMAT23气体分析仪
C79000-B5276-C216-01
34
订购数据
测量一种红外组分和氧含量的ULTRAMAT23气体分析仪（接上页）
其它型号
请在定购号后加“–Z”并写明订购代码
订购代码
从RS485转换到RS232的接口转换器A11
带八个二进制输入/继电器输出和PROFIBUS-PA接口的补充电子器件A12
带八个二进制输入/继电器输出和PROFIBUS-DP接口的补充电子器件A13
滑轨（双轨），可能只有19"机架式单元才用A31
成套的梅花内六角工具A32
TAG标签（标明客户规格）B03
响应时间短的气路C01
用于斩波器吹扫的气连接管径为6mmC02
用于斩波器吹扫的气连接管径为1/4"C03
客户验收5）Y01
量程以纯文本格式显示6）Y11
附件
CO2吸收盒7MB1933-8AA
接口转换器（RS485/RS232）C79451-Z1589-U1
1）对于量程低于1%的情况，可用CO2吸收管进行零点设定（见订购数据：附件）
2）无独立的零气输入，无电磁阀
3）用户语言可选
4）可单独提供（包括接口描述C79000-E5264-C176）
5）客户验收：在仪器到达工厂后的1/2天内进行。验收时进行以下工作：比较分析仪与订单是否
同一，线性化检查（零点、中间点值和满量程值）、用标定气进行重复性检查（在XT记录仪上
记录上述每种核查的情况，并记录结果）
6）标准设置：最小量程，最大量程
7）O2传感器位于红外测量组分1的气路中
8）斩波器吹扫（对于量程小于0.1%的CO2测量，需要的N2压力约为3bar），
需另外订购（参见订购代码C02或C03）
注：在通常状况下（0°C，1013mbar），单位ppm(vpm)和mg/m3之间的换算因子如下：
SO2：0.35ppmᲙmg/m3
NO：0.75ppmᲙmg/m3
CO：0.80ppmᲙmg/m3
订购举例
ULTRAMAT23气体分析仪
测量一种IR组分和氧含量
IR通道，测量组分：CO2
量程1：0-1000vpm，量程2：0-5000vpm
通道2，组分：O2
量程：0-5%和0-25%
电源：230V，50Hz
安装在机柜中的19"机架单元
气路连接的管径为1/4"，并带样气泵
软件和文档为西班牙文
双滑轨和客户验收
订货号：7MB2335-3CJ10-3AA3-Z
A31+Y01
ULTRAMAT23气体分析仪
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35
订购数据订货号
测量二种红外组分和氧含量的
ULTRAMAT23气体分析仪
7MB2337-
-gggg0-gggg
机壳、版本及气路
·安装在机柜内的19“单元
气连接内部样气泵独立的气路（双通道）7）
6mm管不带有2)不带有0
¼“管不带有2)不带有1
6mm管带有不带有2
¼“管带有不带有3
6mm管不带有2)带有4
¼“管不带有2)带有5
·安装在钢板机壳内的便携式分析仪，气连接的管径为6mm，带有内部
样气泵、凝液罐和位于前面面板上的安全过滤器
8
第一种红外组分
测量组分可能的量程级别代码
COD,E,F,G....R,U,XA
CO2
1)8)D,G,J....RC
CH4H,L,N,P,RD
C2H4KF
SO2F....L,WN
NOG....J,V,WP
R22HU
最小量程最大量程
0-20vpm0-100vpmC
0-50vpm0-250vpmD
0-100vpm0-500vpmE
0-150vpm0-750vpmF
0-200vpm0-1000vpmG
0-500vpm0-2500vpmH
0-1000vpm0-5000vpmJ
0-2000vpm0-10000vpmK
0-0.5%0-2.5%L
0-1%0-5%M
0-2%0-10%N
0-5%0-25%P
0-10%0-50%Q
0-20%0-100%R
0-150mg/m30-750mg/m3U
0-250mg/m30-1250mg/m3V
0-400mg/m30-2000mg/m3W
0-50vpm0-2500vpmX
测量氧含量
·不带O2传感器0
·带有O2传感器1
电源
AC100V,50Hz0
AC120V,50Hz1
AC200V,50Hz2
AC230V,50Hz3
AC100V,60Hz4
AC120V,60Hz5
AC230V,60Hz6
见下页
脚注见34页
ULTRAMAT23气体分析仪
C79000-B5276-C216-01
36
订购数据订货号
测量二种红外组分和氧含量的
ULTRAMAT23气体分析仪（接上页）
7MB2337-
-gggg0-gggg
第二种红外组分
测量组分可能的量程级别代码
COD,E,F,G....R,U,XA
CO2
1)8)D,G,J....RC
CH4H,L,N,P,RD
C2H4KF
SO2F....L,WN
NOG....J,V,WP
R22HU
最小量程最大量程
0-20vpm0-100vpmC
0-50vpm0-250vpmD
0-100vpm0-500vpmE
0-150vpm0-750vpmF
0-200vpm0-1000vpmG
0-500vpm0-2500vpmH
0-1000vpm0-5000vpmJ
0-2000vpm0-10000vpmK
0-0.5%0-2.5%L
0-1%0-5%M
0-2%0-10%N
0-5%0-25%P
0-10%0-50%Q
0-20%0-100%R
0-150mg/m30-750mg/m3U
0-250mg/m30-1250mg/m3V
0-400mg/m30-2000mg/m3W
0-50vpm0-2500vpmX
操作软件，文档3）
·德文0
·英文1
·法文2
·西班牙文3
·意大利文4
订购数据
其它型号
请在定购号后加“–Z”并写明订购代码
订购代码
从RS485转换到RS232的接口转换器A11
带八个二进制输入/继电器输出和PROFIBUS-PA接口的补充电子器件A12
带八个二进制输入/继电器输出和PROFIBUS-DP接口的补充电子器件A13
滑轨（双轨），可能只有19"机架式单元才用A31
成套的梅花内六角工具A32
TAG标签（标明客户规格）B03
响应时间短的气路C01
用于斩波器吹扫的气连接管径为6mmC02
用于斩波器吹扫的气连接管径为1/4"C03
客户验收5）Y01
量程以纯文本格式显示6）Y11
附件
CO2吸收盒7MB1933-8AA
接口转换器（RS485/RS232）C79451-Z1589-U1
脚注见34页
ULTRAMAT23气体分析仪
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37
订购数据订货号
测量三种红外组分和氧含量的
ULTRAMAT23气体分析仪
7MB2338-
-gggg0-gggg
机壳、版本及气路
·安装在机柜内的19“单元
气连接内部样气泵独立的气路（双通道）7）
6mm管不带有2)不带有0
¼“管不带有2)不带有1
6mm管带有不带有2
¼“管带有不带有3
6mm管不带有2)带有4
¼“管不带有2)带有5
·安装在钢板机壳内的便携式分析仪，气连接的管径为6mm，带有内部
样气泵、凝液罐和位于前面面板上的安全过滤器
8
第一种和第二种红外组分
最小量程最大量程
CO0-500vpm0-2500vpm
NO0-500vpm0-2500vpmAA
CO0-2000vpm0-1000vpm
NO0-1000vpm0-5000vpmAB
CO0-1000vpm0-5000vpm
NO0-1000vpm0-5000vpmAC
CO0-250mg/m30-1250mg/m3
NO0-400mg/m30-2000mg/m3AK
CO0-10%0-50%
CO20-10%0-50%BA
CO0-10%0-50%
CO20-0.5%0-2.5%BB
CO20-5%0-25%
CH40-1%0-5%CA
CO20-5%0-25%
CH40-2%0-10%CB
测量氧含量
·不带O2传感器0
·带有O2传感器1
电源
AC100V,50Hz0
AC120V,50Hz1
AC200V,50Hz2
AC230V,50Hz3
AC100V,60Hz4
AC120V,60Hz5
AC230V,60Hz6
第三种红外组分
测量组分可能的量程级别代码
COD,E,F,G....R,U,XA
CO2
1)8)D,G,J....RC
CH4H,L,N,P,RD
C2H4KF
SO2F....L,WN
NOG....J,V,WP
R22HU
见下页
脚注见34页
ULTRAMAT23气体分析仪
C79000-B5276-C216-01
38
订购数据订货号
测量三种红外组分和氧含量的
ULTRAMAT23气体分析仪(接上页)
7MB2338-
-gggg0-gggg
最小量程最大量程
0-20vpm0-100vpmC
0-50vpm0-250vpmD
0-100vpm0-500vpmE
0-150vpm0-750vpmF
0-200vpm0-1000vpmG
0-500vpm0-2500vpmH
0-1000vpm0-5000vpmJ
0-2000vpm0-10000vpmK
0-0.5%0-2.5%L
0-1%0-5%M
0-2%0-10%N
0-5%0-25%P
0-10%0-50%Q
0-20%0-100%R
0-150mg/m30-750mg/m3U
0-250mg/m30-1250mg/m3V
0-400mg/m30-2000mg/m3W
0-50vpm0-2500vpmX
操作软件，文档3）
·德文0
·英文1
·法文2
·西班牙文3
·意大利文4
订购数据
其它型号
请在定购号后加“–Z”并写明订购代码
订购代码
从RS485转换到RS232的接口转换器A11
带八个二进制输入/继电器输出和PROFIBUS-PA接口的补充电子器件A12
带八个二进制输入/继电器输出和PROFIBUS-DP接口的补充电子器件A13
滑轨（双轨），可能只有19"机架式单元才用A31
成套的梅花内六角工具A32
TAG标签（标明客户规格）B03
响应时间短的气路C01
用于斩波器吹扫的气连接管径为6mmC02
用于斩波器吹扫的气连接管径为1/4"C03
客户验收5）Y01
量程以纯文本格式显示6）Y11
附件
CO2吸收盒7MB1933-8AA
接口转换器（RS485/RS232）C79451-Z1589-U1
脚注见34页
ULTRAMAT23气体分析仪
C79000-B5276-C216-01
39
3.9文档
样本摘要订货号
ULTRAMAT23气体
分析仪
NDIR气体分析仪，
一到三个IR通道外加
含氧量测量
（英文版）
E86060-K3510-B151-
A3-7600
手册订货号
ULTRAMAT23
用于测量IR-吸收气体
和含氧量的气体分析
仪
（英文版）
C79000-G5276-C216
备件列表订货号
ULTRAMAT23
气体和氧气
C79000-E5264-C217备件列表是本文档的一部分
（第7章）
ULTRAMAT23气体分析仪
C79000-B5276-C216-01
40
3.10产品的销售和供货情况
遵从产品供给和递送的普通保险条款和
电气维修和电子工业中的各项规定以及
其它一切与样本中各条款一致的规定。
仪器的技术数据、尺寸以及重量都是可
以改变的，不能更改的地方会在本样本
摘要的单独页上特别注明。
本手册的解释只供参考。
自动化领域中所用软件产品的普通保险
条款也应该应用在软件产品中。
英特网和万维网（WWW）
在万维网上，您可以在自动化与驱动集
团的网站上查到各仪器信息，网址是：