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分体式氧化锆氧含量分析仪

分体式氧化锆氧含量分析仪
产品时间:2020-02-14
分体式氧化锆氧含量分析仪是近几十年发展起来的新型测氧器,因其具有结构简单、维护方便、反应速度快、测量范围广等特点,而广泛应用于电力、冶金、供暖、建材、电子等部门,分析各种工业锅炉及窑炉中烟气的氧含量,提高燃烧效率,节约能源,减少环境污染。

       南京吉帆自动化科技有限公司专注于化锆氧量分析仪变送器压力表流量计水位计双金属温度计热电阻热电偶炉膛工业电视系统汽包水位监视系统生产加工实验室成套的设计、研发;传感设备、测量系统、气体检测及分析设备、输配电控制设备及系统销售;电气成套设备、环保设备及材料、建筑材料、电缆光缆、实验设备、安防产品、会议音响工程、多媒体展厅工程的设计、施工。公司本着以质量求生存,以质量求发展,向质量要效益的原则服务于广大用户朋友。

分体式氧化锆氧含量分析仪

一、 概述

       氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器(俗称氧探头)组成,在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上,采用了纳米材料和先进的生产工艺,在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。检测器采用直插式探头结构,不需取样系统,能及时反映锅炉内燃烧状况,如与自控装置配合使用,可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计,汉字液晶显示,使数据显示、功能控制更具有人性化;可与各类型DCS数据接入设备连接。使仪表的操作变的简单,容易掌握。具有以下特点:

   1. 通用性较强,可以直接替换其它厂家氧量分析仪。

   2. 大屏幕蓝底白字LCD显示。

   3. 全中文操作菜单(出口产品可以提供英文菜单)。

   4. 氧量量程0.01-25.00%内自由设定(最低量程0-5%)。

   5. 温度采用PID控温,恒温点700℃和750℃(可现场选择)。

   6. 可设置氧量上、下限报警指示,温度上、下限报警指示。

   7. 本底电势一键校正。

   8. 可用标准气在线校准。

   9.  4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离,可直接远传进入DCS系统。

   10. 多种故障信息提示。

二、工作原理

        氧化锆是一种高温电解质浓差电池,在数度的高温环境下,具有能产生氧离子迁移的导电性能,由于被测气体(烟气或其它气体)与参比气体(空气或其它气体)在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同,在两极间有一定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势,其电势值与氧浓度的关系,可

以用能斯特(Nernst)公式来表示:

             E=RT/4F×LnP1/P2

式中:E—氧浓差电势(V)

      R—理想气体常数(8.314J/moLK)

      T—绝对温度值(K)

      F—法拉第常数(96500c/moL)

      P1—参比气体分压(空气)

      P2—被测气体分压

    变送器把所测量出的数据,经单片机计算转换,将氧含量在液晶屏上显示出来,同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。

三、 技术指标

     量程:     0.01~25.00%O2(量程从5.00%-25.00%内自由设置)

     输出信号: 4 ~20mA 负载电阻≤500Ω 隔离

     重复性:   满量程的±0.5%

     基本误差: ≤±1%(满量程)

     稳定性:   ≤±1%(仪器连续检定4h)

     响应时间: 当标准气体从检测器入口引入时计,5秒内达到90%的响应

     环境温度: 检测器 -10℃~80℃   转换器 0℃~40℃

     电源及功耗:电源220±10%VAC,功耗最大为150W

     样气温度:   ≤700℃(700℃以上协商供货)

     样气压力范围:±10KPa

     检测器长度:  0.4m;0.8m;1.0m;1.2m;(其他长度可根据用户要求生产)

四、 转换器安装尺寸

   盘装横式表:外形尺寸160*80mm*250mm,开孔尺寸152*76mm  

   盘装竖式表:外形尺寸80*160mm*250mm,开孔尺寸76*152mm  

   盘装方式表:外形尺寸160*160*150mm,开孔尺寸152*152mm

   盘装方式表:外形尺寸144*144*150mm,开孔尺寸138*138mm

   墙挂式表:  外形尺寸260*200*100mm

五、分体式氧化锆氧含量分析仪配套检测器(探头)的构造

       检测器由防尘装置、氧化锆管、加热炉、热电偶、气体导管、接线盒以及壳体等主要部件组成。整个装置采用全封闭型结构,以增加整个装置的密封性能,提高使用寿命。对高粉尘的检测环境,为达到更好的过滤效果,加装了多孔陶瓷过滤器。

       检测器内的氧化锆管是核心元件 ,属陶瓷易碎品,运输和安装使用过程中应避免剧烈震动,以免损坏。检测器内加热炉的作用是提供氧化锆元件正常工作所需的温度,为延长加热炉的寿命,在工艺上作了特殊的处理。因检测器本身带有加热装置,从而在低于700℃的环境中能正常工作。

 

六、 检测器的现场安装条件

  6.1氧量检测器的现场安装条件

      避开震动场合;

      环境温度要在仪器规定范围内;

      接线盒要避开高辐射热源;

      尽可能避开腐蚀性气体;

      要有足够的工作空间;

6.2  取样点的位置选择

      取出的气样能快速反映工艺状态的变化情况,即气体要具有代表性。

      为避免SO2 的冷凝,取样点气体温度应高于300℃,其范围为300—600℃  。

      取样点的温度、压力、流量等参数不应变化太大。

      取样探头的长度应达到烟道直径的1/3。

      切忌在管道、烟道底部开口取样。

      取样点的附近炉堂、烟道应无泄漏,否则将造成测量误差。

      要选择在易于维护、检修的地方。

6.3 氧量检测器的安装

      预先加工好带法兰的设备短接管,孔径为Φ76,长度约为400mm。按要求选好取样位置(炉壁或管道),开一个Φ76 的孔,将短接水平焊接到炉壁上,焊接时要保证焊接处不漏气。把检测器插入短接管中,接管法兰与检测器法兰之间垫上2—4mm 厚的石棉垫,旋紧4 个螺栓,使其不漏气即可。

七、 安装注意事项

        ※注意: 新建炉膛或烟道要等几次烘炉干燥后再安装氧探头,否则,过于潮湿的烟气可能降低新探头使用寿命。

    ※注意:锆头信号线、电偶导线要与加热器线分开走线。

 

附录一   氧量电流对照表

量程20.6%

量程25.0%

量程20.6%

量程25.0%

氧含量

电流mA

氧含量

电流mA

氧含量

电流mA

氧含量

电流mA

0.1

4.08

0.1

4.06

9

10.99

9

9.76

1

4.78

1

4.64

9.5

11.38

9.5

10.08

2

5.55

1.5

4.96

10

11.77

10

10.40

2

5.55

2

5.28

11

12.54

11

11.04

2.5

12.37

2.5

12.62

12

13.32

12

11.68

3

6.33

3

5.92

13

14.10

13

12.32

3.5

6.72

3.5

6.24

14

14.87

14

12.96

4

12.54

4

13.30

15

15.65

15

13.60

4.5

7.50

4.5

6.88

16

16.43

16

14.24

5

7.88

5

7.20

17

17.20

17

14.88

5.5

8.27

5.5

7.52

18

17.98

18

15.52

6

8.66

6

7.84

19

18.76

19

16.16

6.5

9.05

6.5

8.16

20

19.53

20

16.80

7

9.44

7

8.48

20.6

20.00

20.6

17.18

8

10.21

8

9.12

22

 

22

18.08

8.5

10.60

8.5

9.44

23

 

23

18.72

9

10.99

9

9.76

24

 

24

19.36

 

 

 

 

25

 

25

20

 

附录二  氧量--氧电势对照表(参比气氧浓度20.6%,工作温度700℃或750℃)

温度(℃)

 氧量%

  氧电势 E(mv)

温度(℃)

 氧量%

  氧电势 E(mv)

700

0.5

77.94

750

0.5

81.95

700

1

63.41

750

1

66.67

700

1.5

54.91

750

1.5

57.73

700

2

48.88

750

2

51.39

700

2.5

44.21

750

2.5

46.48

700

3

40.38

750

3

42.46

700

3.5

37.15

750

3.5

39.06

700

4

34.35

750

4

36.12

700

4.5

31.89

750

4.5

33.52

700

5

29.68

750

5

31.20

700

5.5

27.68

750

5.5

29.10

700

6

25.86

750

6

27.18

700

6.5

24.18

750

6.5

25.42

700

7

22.62

750

7

23.79

700

7.5

21.18

750

7.5

22.27

700

8

19.83

750

8

20.84

700

8.5

18.55

750

8.5

19.51

700

9

17.36

750

9

18.25

700

9.5

16.22

750

9.5

17.06

700

10

15.15

750

10

15.93

700

10.5

14.13

750

10.5

14.85

700

11

13.15

750

11

13.83

700

11.5

12.22

750

11.5

12.85

700

12

11.33

750

12

11.91

700

12.5

10.47

750

12.5

11.01

700

13

9.65

750

13

10.14

700

13.5

8.86

750

13.5

9.31

700

14

8.10

750

14

8.51

700

14.5

7.36

750

14.5

7.74

700

15

6.65

750

15

6.99

700

15.5

5.96

750

15.5

6.27

700

16

5.30

750

16

5.57

700

16.5

4.65

750

16.5

4.89

700

17

4.03

750

17

4.23

700

17.5

3.42

750

17.5

3.59

700

18

2.83

750

18

2.97

700

18.5

2.25

750

18.5

2.37

700

19

1.69

750

19

1.78

700

19.5

1.15

750

19.5

1.21

700

20.6

0.00

750

20.6

0.00 

 

 

附录B:高温型检测器的原理及系统组成

   高温型检测点的气体温度可达0-1400℃,高温型是采取抽气或正压自喷的方式,将炉气引入减温器装置内,经扩容、减压、降温后使其实际温度降至600℃以下,从而实现对高温气体的检测。

 

 由于高温型检测器的特殊结构,在安装时请注意以下几方面:

    1 当待测气体温度在800℃以上时,高温型检测器的取样管应呈垂直形式安装,以防高温取样管因自重产生弯曲变形。

    2 如果炉气压力为负压或为忽正忽负时,应选用负压型高温型检测器。以50-100Kpa压力的压缩风接入抽气系统,调节控制阀,将被测气体抽入采样装置中。

    3 如果炉气压力为正压时,应选用正压型高温型检测器。利用正压自喷使待测气体进入采样装置,并通过调节阀控制喷出气体的压力保持在微正压状态(50Kpa以下)。

    4 如果减温器内温度过低(<150℃时),由于硫化物结露会造成喷射泵堵塞,应采用保温材料将减温器进行保温。必要时,可将压缩风金属管道铺在炉体高温处,加盖保温材料,使压缩风加热到>150℃再接入喷射泵,只要样气出口的气体温度>150℃喷射泵就不会堵塞。

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