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                氧氣分析儀

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                氧化鋯探頭(氧氣濃度檢測儀)Zro2-III

                2019-6-24 12:57:50


                概述    

                氧化鋯氧量分析儀,由氧量檢測器(傳感器)和顯示儀表(變送器)構成測量及顯示系統,其檢測器采用耐高溫、耐腐蝕材料制成,可直接插入煙道內進行氧量的測量,顯示儀采用單片機控制,能與各種電動單元組合儀表、常規顯示記錄儀及DCS集散控制系統配合使用,是一種實用可靠的在線氧量自動分析儀表    氧化鋯氧量分析儀用于鍋爐、窯爐、加熱爐等燃燒設備在燃燒過程中所產生的煙氣含氧量進行快速、正確的在線檢測分析,以實現低氧燃燒控制,達到節能及減少環境污染之目的。 

                特點 

                (1)傳感器采用耐高溫、耐腐蝕材料,可靠性好; 

                (2)特殊的結構設計,不必外加氣泵,參比氣能自行對流; 

                (3)傳感器設有標準氣接口,可在現場運行時進行標定校驗,維護方便; 

                (4)采用單片機控制及數據處理,響應速度快,測量準確,性能穩定。

                 命名方法

                (探頭長度)  功能

                 I 檢測器不帶溫度控制,測點溫度700~800℃

                II 檢測器帶溫度控制,測點溫度<600℃; 

                III 檢測器帶溫度控制,測點溫度600~700℃ 

                安裝方式 H 橫式 Z 豎式 Q 方形 G 壁掛式 

                舉例:WZ -800 I Z   探頭長度800mm 不帶溫控,豎式安裝

                技術參數 

                (1)測量范圍:0~25%O2

                (2)精度:≤±2%FS; 

                (3)被測煙氣溫度:≤600℃(低溫型);600~800℃(高溫型) 

                (4)被測煙氣空氣過乘系數范圍:0.1~99

                (5)響應時間:≤3秒(90%響應) 

                (6)電流輸出:0~10mADC或4~20mADC

                (7)電源:220V±10%  50Hz±5%

                (8)工作條件:環境溫度:0~50℃            

                (9)相對濕度:<85%; 

                (10)氧化鋯檢測器加熱爐升溫時間:約20分鐘

                外型及開孔尺寸

                型式 外型尺寸mm 開孔尺寸mm(高×寬)
                橫式(H) 160×80×260 152+1×76+1
                豎式(Z) 80×160×260 76+1×152+1
                方型(Q) 160×160×260 152+1×152+1
                壁掛型(G) 220×170×75(高×寬×厚)

                工作原理    

                (1)被測氣體(煙氣)通過檢測器(傳感器)過濾器,進入氧化鋯管的內側,參比氣體(空氣)通過自然對流進入檢測器的外側,當鋯管內外側的氧濃度不同時,在氧化鋯鋯管內外側產生氧濃差電動勢(在參比氣體確定情況下,氧化鋯檢測器輸出的氧濃差電動勢與檢測器工作溫度和被測氣體濃度成函數對應關系)。該氧濃差電動勢經顯示儀表(變送器)轉換成與被測煙氣含氧量成線性關系的標準信號供顯示和輸出。 

                (2) 氧量分析儀的核心部件是氧化鋯材料,它是一種耐酸、耐堿、耐高溫的陶瓷材料,在高溫下它還是一種氧離子導體,在氧化鋯元件的兩側涂以多孔白金電極,當兩側通以不同的含氧量時,就形成了氧濃差電動勢,這種氧濃差電動勢用倫斯特(Nernst)公式表示為:E=RT/4F×LnP1/P2

                (E— 氧濃差電動勢,單位mV;      R — 理想氣體常數,8.314焦耳/度·克分子;      T — **工作溫度K,273.16+T℃;      n — 參加反應的電子數,為4;      F — 法拉第常數,96500庫侖;     PA — 參比氣體(空氣)濃度取20.6%;     P— 被測氣體(煙氣)濃度,單位%)


                 在參比氣體確定情況下,氧化鋯檢測器輸出的氧濃差電動勢EZ僅與檢測器工作溫度和被測氣體濃度成函數對應關系。


                氧化鋯氧分析儀的故障現象和處理方法

                一、故障現象 儀表示值偏低。

                原因1:樣氣中可能存在可燃氣體。氧化鋯固體電解質工作在600~850度高溫下,如果樣氣中存在碳氫化合物等可燃組分,將發生燃燒反應而耗氧,故導致儀表示值偏低。

                處理方法:抽樣檢查樣氣,如果樣氣中的確有可燃氣體存在,則應調整工況除去可燃氣體,或者在樣氣中加裝凈化器除去可燃氣體組分。

                原因2:探頭過濾器堵塞、氣阻增大,影響被測氣體中氧分子的擴散速度。

                處理方法:反向吹掃、清洗過濾器,如果不能疏通,則更換過濾器。

                原因3:爐溫過高。

                處理方法:檢查校正爐溫。

                原因4:量程電勢偏高。

                處理方法:利用給定電勢差校正量程電勢。

                二、故障現象 儀表示值偏高

                原因1:鋯管破裂漏氣。

                處理方法:檢查更換鋯管。

                原因2:鋯管產生小裂紋,導致電極部分短路滲透。

                處理方法:檢查更換。

                原因3:鋯管老化。

                處理方法:測量鋯管內阻,方法是在儀表規定的工作溫度下,用數字萬用表檢測兩電極引線間的阻值,一支新的鋯管內阻應小于50歐姆,如果鋯管內阻大于100歐姆時,可適當提高爐溫繼續使用。若儀表誤差過大,超出允許誤差范圍時,應更換鋯管。

                原因4:爐溫過低,造成鋯管內阻過高。

                處理方法:檢查校正爐溫。

                三、故障現象 儀表無指示。

                原因1:電爐未加熱。

                處理方法:檢查溫度控制電路的加熱器、熱電耦等,找出電爐不加熱的原因,處理之。

                原因2:信號輸出回路開路。

                處理方法:檢查輸出回路接線,確保接觸良好。

                原因3:鋯管多孔鉑電極斷路。

                處理方法:用數字萬用表檢查鋯管內阻,在儀表規定的工作溫度下,如果鋯管兩電極引線間的阻值大于100歐姆,則應更換鋯管。

                四、故障現象 儀表無論置于任何一檔,示值均指示滿量程。

                原因1:電極信號接反。

                處理方法:正確連接。

                原因2:鋯管電極脫落,或經長期使用后鉑電極蒸發。

                處理方法:檢查鋯管兩極間電阻,如果超過100歐姆,則應更換鋯管。

                五、故障現象 表頭指針抖動。

                原因1:放大器放大倍數過高。

                處理方法:檢修放大器,調整放大倍數。

                原因2:接線接觸不良。

                處理方法:檢查并緊固接線端子。

                原因3:插接件接觸不良。

                處理方法:清洗插接件。

                六、故障現象 輸出信號波動大

                原因1:取樣點位置不合適。

                處理方法:和工藝配合檢查、更改取樣點位置。

                原因2:燃燒系統不穩定,超負荷運行或有明火沖擊鋯管,氣樣流量變化大。

                處理方法:和工藝配合檢查,調整工藝參數,檢查、更換氣路閥件。

                原因3:樣氣帶水并在鋯管中汽化。

                處理方法:檢查樣氣有無冷凝水或水霧,鋯管出口稍向下傾斜改進樣氣預處理系統。


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