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氧气分析仪

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氧化锆探头(氧气浓度检测仪)Zro2-III

2019-6-24 12:57:50


概述    

氧化锆氧量分析仪,由氧量检测器(传感器)和显示仪表(变送器)构成测量及显示系统,其检测器采用耐高温、耐腐蚀材料制成,可直接插入烟道内进行氧量的测量,显示仪采用单片机控制,能与各种电动单元组合仪表、常规显示记录仪及DCS集散控制系统配合使用,是一种实用可靠的在线氧量自动分析仪表    氧化锆氧量分析仪用于锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含氧量进行快速、正确的在线检测分析,以实现低氧燃烧控制,达到节能及减少环境污染之目的。 

特点 

(1)传感器采用耐高温、耐腐蚀材料,可靠性好; 

(2)特殊的结构设计,不必外加气泵,参比气能自行对流; 

(3)传感器设有标准气接口,可在现场运行时进行标定校验,维护方便; 

(4)采用单片机控制及数据处理,响应速度快,测量准确,性能稳定。

 命名方法

(探头长度)  功能

 I 检测器不带温度控制,测点温度700~800℃

II 检测器带温度控制,测点温度<600℃; 

III 检测器带温度控制,测点温度600~700℃ 

安装方式 H 横式 Z 竖式 Q 方形 G 壁挂式 

举例:WZ -800 I Z   探头长度800mm 不带温控,竖式安装

技术参数 

(1)测量范围:0~25%O2

(2)精度:≤±2%FS; 

(3)被测烟气温度:≤600℃(低温型);600~800℃(高温型) 

(4)被测烟气空气过乘系数范围:0.1~99

(5)响应时间:≤3秒(90%响应) 

(6)电流输出:0~10mADC或4~20mADC

(7)电源:220V±10%  50Hz±5%

(8)工作条件:环境温度:0~50℃            

(9)相对湿度:<85%; 

(10)氧化锆检测器加热炉升温时间:约20分钟

外型及开孔尺寸

型式 外型尺寸mm 开孔尺寸mm(高×宽)
横式(H) 160×80×260 152+1×76+1
竖式(Z) 80×160×260 76+1×152+1
方型(Q) 160×160×260 152+1×152+1
壁挂型(G) 220×170×75(高×宽×厚)

工作原理    

(1)被测气体(烟气)通过检测器(传感器)过滤器,进入氧化锆管的内侧,参比气体(空气)通过自然对流进入检测器的外侧,当锆管内外侧的氧浓度不同时,在氧化锆锆管内外侧产生氧浓差电动势(在参比气体确定情况下,氧化锆检测器输出的氧浓差电动势与检测器工作温度和被测气体浓度成函数对应关系)。该氧浓差电动势经显示仪表(变送器)转换成与被测烟气含氧量成线性关系的标准信号供显示和输出。 

(2) 氧量分析仪的核心部件是氧化锆材料,它是一种耐酸、耐碱、耐高温的陶瓷材料,在高温下它还是一种氧离子导体,在氧化锆元件的两侧涂以多孔白金电极,当两侧通以不同的含氧量时,就形成了氧浓差电动势,这种氧浓差电动势用伦斯特(Nernst)公式表示为:E=RT/4F×LnP1/P2

(E— 氧浓差电动势,单位mV;      R — 理想气体常数,8.314焦耳/度·克分子;      T — **工作温度K,273.16+T℃;      n — 参加反应的电子数,为4;      F — 法拉第常数,96500库仑;     PA — 参比气体(空气)浓度取20.6%;     P— 被测气体(烟气)浓度,单位%)


 在参比气体确定情况下,氧化锆检测器输出的氧浓差电动势EZ仅与检测器工作温度和被测气体浓度成函数对应关系。


氧化锆氧分析仪的故障现象和处理方法

一、故障现象 仪表示值偏低。

原因1:样气中可能存在可燃气体。氧化锆固体电解质工作在600~850度高温下,如果样气中存在碳氢化合物等可燃组分,将发生燃烧反应而耗氧,故导致仪表示值偏低。

处理方法:抽样检查样气,如果样气中的确有可燃气体存在,则应调整工况除去可燃气体,或者在样气中加装净化器除去可燃气体组分。

原因2:探头过滤器堵塞、气阻增大,影响被测气体中氧分子的扩散速度。

处理方法:反向吹扫、清洗过滤器,如果不能疏通,则更换过滤器。

原因3:炉温过高。

处理方法:检查校正炉温。

原因4:量程电势偏高。

处理方法:利用给定电势差校正量程电势。

二、故障现象 仪表示值偏高

原因1:锆管破裂漏气。

处理方法:检查更换锆管。

原因2:锆管产生小裂纹,导致电极部分短路渗透。

处理方法:检查更换。

原因3:锆管老化。

处理方法:测量锆管内阻,方法是在仪表规定的工作温度下,用数字万用表检测两电极引线间的阻值,一支新的锆管内阻应小于50欧姆,如果锆管内阻大于100欧姆时,可适当提高炉温继续使用。若仪表误差过大,超出允许误差范围时,应更换锆管。

原因4:炉温过低,造成锆管内阻过高。

处理方法:检查校正炉温。

三、故障现象 仪表无指示。

原因1:电炉未加热。

处理方法:检查温度控制电路的加热器、热电耦等,找出电炉不加热的原因,处理之。

原因2:信号输出回路开路。

处理方法:检查输出回路接线,确保接触良好。

原因3:锆管多孔铂电极断路。

处理方法:用数字万用表检查锆管内阻,在仪表规定的工作温度下,如果锆管两电极引线间的阻值大于100欧姆,则应更换锆管。

四、故障现象 仪表无论置于任何一档,示值均指示满量程。

原因1:电极信号接反。

处理方法:正确连接。

原因2:锆管电极脱落,或经长期使用后铂电极蒸发。

处理方法:检查锆管两极间电阻,如果超过100欧姆,则应更换锆管。

五、故障现象 表头指针抖动。

原因1:放大器放大倍数过高。

处理方法:检修放大器,调整放大倍数。

原因2:接线接触不良。

处理方法:检查并紧固接线端子。

原因3:插接件接触不良。

处理方法:清洗插接件。

六、故障现象 输出信号波动大

原因1:取样点位置不合适。

处理方法:和工艺配合检查、更改取样点位置。

原因2:燃烧系统不稳定,超负荷运行或有明火冲击锆管,气样流量变化大。

处理方法:和工艺配合检查,调整工艺参数,检查、更换气路阀件。

原因3:样气带水并在锆管中汽化。

处理方法:检查样气有无冷凝水或水雾,锆管出口稍向下倾斜改进样气预处理系统。


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