一、概述:
氧量分析儀,氧化鋯氧量分析儀,它又被稱為氧化鋯氧分析儀,氧化鋯分析儀/氧化鋯氧量計(jì)/氧化鋯氧量表。
氧量分析儀主要用于測量燃燒過程中煙氣的含氧濃度,同樣也適用于非燃燒氣體氧濃度測量。在傳感器內(nèi)溫度恒定的電化學(xué)電池(氧濃差電池,也簡稱鋯頭)產(chǎn)生一個(gè)毫伏電勢,這個(gè)電勢直接反應(yīng)出煙氣中含氧濃度值。
氧傳感器的關(guān)鍵部件是氧化鋯,在氧化鋯元件的內(nèi)外兩側(cè)涂上多孔性鉑電極制成氧濃度差電池。它位于傳感器的。為了使電池保持額定的工作溫度,在傳感器中設(shè)置了加熱器。用氧分析儀內(nèi)的溫度控制器控制氧化鋯溫度恒定。氧化鋯氧量分析儀的構(gòu)成是由氧傳感器(又稱氧探頭、氧檢測器)、氧分析儀(又稱變送器、變送單元、轉(zhuǎn)換器、分析儀)以及它們之間的連接電纜等組成。BQG-2118-S型系列。
氧量分析儀,氧化鋯探頭是利用氧化鋯濃差電勢來測定氧含量的傳感器,其的氧化鋯管安置在一微型電爐內(nèi),位于整個(gè)探頭的。
ZrO2-Ⅱ型直插式微機(jī)化氧量自動(dòng)分析儀是在總結(jié)氧化鋯氧量分析儀多年研究和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)后,成功的氧量分析儀,適用于分析工業(yè)鍋爐、窯爐及加熱爐中煙氣的含氧量。它的主要特點(diǎn)是氧量檢測器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及鉑電極的化學(xué)配方、制作工藝充分考慮了被測爐氣組分復(fù)雜這一特點(diǎn),可檢測器在水平直插條件下應(yīng)用時(shí)具有足夠長的。而其信號轉(zhuǎn)換部分以單片微處理器為,通過軟件實(shí)現(xiàn)儀表大部分功能,硬件配置重點(diǎn)強(qiáng)化儀表的抗干擾措施。
氧量分析儀從氧量測量值性入手,延長氧量檢測器的連續(xù)使用,并使儀表具備與檢測器要求相適應(yīng)的自診斷功能及抗干擾能力。本儀表在完善氧化鋯頭金屬化工藝及儀表信號轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)化等方面有較大改進(jìn),具體內(nèi)容如下:
二、工作原理:
氧量分析儀依據(jù)濃差電池原理構(gòu)成,和其它電池一樣,它具有兩個(gè)半電池,而在兩電極之間,用固體電介質(zhì)氧化鋯聯(lián)結(jié)。
在高溫下,當(dāng)氧化鋯兩側(cè)有氧濃差時(shí),就形成了氧濃差電池,電池電動(dòng)勢的大小可根據(jù)Nernst公式計(jì)算,即:
式中: E—濃差電池輸出,mV; n—電子轉(zhuǎn)移數(shù),在此為 4;
R—理想氣體常數(shù),8.314 W·S/mol; F—法拉第常數(shù),
T—溫度,K; P″O2—高濃度側(cè)氧分壓; P′O2—低濃度側(cè)氧分壓。
當(dāng)電池工作溫度固定于
由上式可知,在溫度
3.1 測量范圍
顯示:0~25.0 %O2:(三位數(shù)字顯示)
模擬量輸出(線性):0~5.00 %O2,0~10.0 %O2、0~25.0 %O2
3.2 測量精度:3%
3.3 響應(yīng)時(shí)間:≤5S(90%測量值)
3.4 溫度精度:700±
3.5 顯示內(nèi)容:氧濃(O2%)、氧勢(mV)、爐溫(℃)、加熱電壓(V)、
量程上、下限(O2%)、報(bào)警上、下限(O2%)
3.6 鍵盤設(shè)定:報(bào)警上、下限設(shè)定,探頭零電勢校正
3.7 自診斷內(nèi)容及故障類別符號:
E—0 氧量上限 E—1 氧量下限 E—2 溫度異常(高)
E—3 溫度異常(低) E—4 溫升異常(快) E—5 溫升異常(停)
E—6 氧勢異常 E—7 斷偶
3.8 輸出: 0—10mA 或 4—20mA
3.9 負(fù)載電阻:0-1.6 kΩ(0-10mA輸出), 0-800Ω(4-20mA輸出)
3.10 檢測器長度為
四、使用條件:
4.1信號轉(zhuǎn)換器的使用條件
4.2 氧量檢測器的現(xiàn)場安裝條件
檢測器的現(xiàn)場安裝場所下列條件:
五、儀器的組成:
整套儀器由氧量檢測器、信號轉(zhuǎn)換器及有關(guān)附件組成。
5.1 氧量檢測器
氧量檢測器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱電爐、測溫?zé)犭娕肌⒔泳€盒以及殼體等主要部件組成。整個(gè)裝置采用全封閉型結(jié)構(gòu),以增加整個(gè)裝置的密封性能,使用。
氧化鋯管是該檢測器的,由它產(chǎn)生氧濃差電勢信號,使用時(shí)應(yīng)注意避免劇烈震動(dòng),以免損壞。
檢測器內(nèi)加熱電爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度,為延長加熱電爐的,在工藝上做了的處理。由于檢測器本身帶有加熱裝置,因而在低于
5.2信號轉(zhuǎn)換器
ZrO2-Ⅱ型微機(jī)化氧量自動(dòng)分析儀的信號轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)小型的測控系統(tǒng),由單片機(jī)作為**控制系統(tǒng)。
將來自氧量檢測器的模擬信號(氧勢、熱電勢)分別調(diào)制成0-10KHz調(diào)頻信號,經(jīng)光電隔離后送至計(jì)算機(jī),采用調(diào)頻方式能將儀表輸入、輸出相互隔離,這樣就**了諸如大電流跳變所引起的干擾,能夠克服高共模電壓,因而大大了儀表的抗干擾能力。應(yīng)用程序主要由主程序和子程序組成,的程序都采用模塊結(jié)構(gòu)編制,便于修改、增加軟件功能,以不同用戶的需要。程序運(yùn)算采用了三位浮點(diǎn)數(shù),了運(yùn)算的精度,對氧濃、爐溫的計(jì)算,采用查表線性插值法,對爐溫的控制采用增量式PID算式控制。信號轉(zhuǎn)換器的電氣原理框圖見圖1
斷偶檢測
計(jì)
算
機(jī) |
輸出 |
電爐 固態(tài)繼電器 光隔過零檢測 光隔 F/ I
氧 量 處理器 報(bào)警
檢測器
圖1 信號轉(zhuǎn)換器電氣原理框圖
6.1取樣點(diǎn)位置的選擇
選擇取樣點(diǎn)的原則有:
6.2 氧量檢測器的安裝
氧量檢測器的安裝參照圖3、 圖4、進(jìn)行
盤裝式
探頭