西門子6ES7136-6AA00-0CA1

ULTRAMAT 6氣體分析儀采用交變紅外雙光束原理，并使用雙層檢測器和光耦合器來測量氣體。

測量原理基于氣體分子具有特定的紅外光吸收波段。不同氣體有各自的特征吸收波長，但可能有部分重疊。這導(dǎo)致產(chǎn)生交叉干擾。ULTRAMAT 6 通道采用以下措施來最大限度的降低這種交叉干擾：

• 濾波氣室（分光器）

• 帶有光耦合器的雙層檢測氣室

• 必要時可使用特殊濾光片

右圖出示了紅外通道的測量原理。加熱到大約 700 °C 且為了平衡系統(tǒng)而能夠移動的一個紅外光源 (1) 通過分光器 (3) 分為兩個相等的光束（樣氣光束和參比光束）。紅外光源可左右移動以平衡光路系統(tǒng)。

參比光束通過充滿 N2（非吸收紅外光氣體）的參比氣室（8），然后未經(jīng)衰減地到達(dá)右側(cè)檢測器（11）。樣氣束會通過樣本室（7），然后流到檢測器（）左側(cè)，根據(jù)樣氣的濃度不同有或多或少的衰減。檢測氣室內(nèi)充滿了特定濃度的待測氣體組分。

檢測器被設(shè)計成雙層結(jié)構(gòu)。譜吸收波段的中間位置的光優(yōu)先被上層檢測氣室吸收，邊緣波段的光幾乎同樣程度地被上層檢測氣室和下層檢測氣室吸收。上層檢測氣室和下層檢測氣室通過微流量傳感器（12）連接在一起。這種耦合意味著吸收光譜的帶寬很窄。

光耦合器（13）延長了下層檢測氣室的光程長度。改變滑動調(diào)節(jié)件（14）的位置，可以改變下層檢測氣室的紅外吸收。因此，最大限度減少某個干擾組分的影響是可能的。

斷束器（5）在射束分離器和樣本室之間旋轉(zhuǎn)，并周期性的交替中斷兩個氣體射束。如果在樣本室中發(fā)生吸收，就會在兩個檢測器電平間產(chǎn)生脈動流，并由微流量傳感器（12）轉(zhuǎn)換成電氣信號。

微流量傳感器中有兩個被加熱到大約 120 °C 的鍍鎳格柵，這兩個鍍鎳格柵和兩個電阻形成惠斯通電橋。脈動氣流與鎳格柵的稠密分布一起引起了格柵電阻變化。這回導(dǎo)致橋路中的偏移，偏移量取決于樣氣的濃度。

注意

進入到分析儀的樣氣必須不含灰塵。必須防止樣品室中發(fā)生冷凝。因此，大多數(shù)應(yīng)用中有必要對氣體進行改性。

在分析儀所處的環(huán)境空氣中不含有高濃度的被測組分。

流動型參比氣室，帶限流，不適用于有毒氣體。

限流且 O2 含量 > 70% 的流動型參比氣室僅可與 Y02 一起使用。（“清潔 O2"）

具有電子校正零點的通道與標(biāo)準(zhǔn)版的區(qū)別只是量程的參數(shù)化不同。

作為特殊應(yīng)用，可以提供物理校正零點。

ULTRAMAT 6，工作原理

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1、信號模塊
信號模塊可以為CPU補充集成的IO口，模塊型號名稱一般是SM開頭的。信號模塊SM是連接在CPU右側(cè)的，包括數(shù)字量 I/O、模擬量 I/O、熱電阻和熱電偶、SM 1278 IO-Link 主站等模塊。注意CPU1211C不支持?jǐn)U展信號模塊，CPU1212C支持多擴展2個信號模塊，其他型號CPU都可以多擴展8個信號模塊。
數(shù)字量IO信號模塊包括了以下這幾種：
SM 1221 數(shù)字量輸入模塊、SM 1222 數(shù)字量輸出模塊、SM 1223 數(shù)字量直流輸入 / 輸出模塊、SM 1223 數(shù)字量交流輸入 / 輸出模塊?？偨Y(jié)一下，從輸入輸出點數(shù)來看，有8個點的有16個點的，從輸入的電源類型來看，有直流的也有交流的，從輸出類型來看，有晶體管輸出和繼電器輸出的。
模擬量IO信號模塊包括以下這幾種：
SM 1231 模擬量輸入模塊、SM 1232 模擬量輸出模塊、SM 1231 熱電偶和熱電阻模擬量輸入模塊、SM1234模擬量輸入和輸出混合模塊。SM 1231、SM 1232和SM1234是用于接收或輸出標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號和電流信號的，SM 1231是用于接熱電阻或熱電偶進行溫度采集的。
2、信號板
CPU 支持?jǐn)U展信號板，信號板是使用嵌入式的安裝方式的，安裝在CPU的正上方，安裝不會占用空間，比如我們需要擴展少量IO點的時候，可以選擇擴展數(shù)字量IO的信號板。除了數(shù)字量IO的信號板，還有模擬量的信號板，這些信號板一般型號是以SB開頭的。此外，還有通信板CB，可以為CPU增加其它通信端口。電池板 BB可提供長期的實時時鐘備份。
3、通信模塊
通信相關(guān)的模塊包括通信模塊 (CM) 和通信處理器 (CP) ，用于增加 CPU 的通信接口，例如利用CM模塊可以支持PROFIBUS 或 RS232/RS485 （支持 PtP通信、Modbus通信或USS通信）或者 AS-i 主站通信。利用CP 模塊可以提供其它通信類型的功能，例如通過 GPRS、IEC、DNP3 或 WDC 網(wǎng)絡(luò)連接到 CPU。S7-1200 CPU 的通信模塊CM或通信處理器CP擴展在CPU的左側(cè)（或連接到另一CM或CP的左側(cè)），而且多支持三個CM或CP的擴展。
通信模塊CM包括CM1241通信模塊、CM1243-5 PROFIBUS-DP主站模塊、CM1242-5 PROFIBUS-DP從站模塊，通信處理器CP包括CP1242-7 GPRS模塊、CP1243-1以太信處理器。
以CM1241通信模塊舉例，用于擴展RS232口或RS485口進行串行通信，這個模塊可以支持ASCII協(xié)議、MODBUS協(xié)議、USS協(xié)議。當(dāng)然除了這個模塊可以擴展RS232或RS485通信接口之外，我們還可以使用前面所說的CB信號板，這樣我們有了多個選擇。

版本 — 與樣氣接觸的部件，特殊應(yīng)用（示例）

氣路（19" 機架單元）

ULTRAMAT 6 氣路，單通道單元，19" 單元，帶有流量型參考單元（可選）

ULTRAMAT 6 氣路，雙通道單元，19"

氣路 (現(xiàn)場設(shè)備)

優(yōu)勢