技術文章
Technical articles
更新時間：2022-10-08
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一、 概述
氧化鋯煙氣氧量分析儀是近幾十年發展起來的新型測氧器，因其具有結構簡單、維護方便、反應速度快、測量范圍廣等特點，而廣泛應用于電力、冶金、供暖、建材、電子等部門，分析各種工業鍋爐及窯爐中煙氣的氧含量，提高燃燒效率，節約能源，減少環境污染。
氧化鋯氧量分析儀由轉換器和檢測器（俗稱氧探頭）組成，在檢測器的核心元件氧化鋯濃差電池上，采用了納米材料和先進的生產工藝，在電極涂層上添加抑制電極老化的添加劑。大大提高了氧化鋯測量探頭的精度和使用壽命。檢測器采用直插式探頭結構，不需取樣系統，能及時反映鍋爐內燃燒狀況，如與自控裝置配合使用，可有效地控制燃燒狀況。轉換器采用單片機智能化設計，漢字液晶顯示，使數據顯示、功能控制更具有人性化；可與各類型DCS數據接入設備連接。使儀表的操作變的簡單，容易掌握。具有以下特點：
? 1. 通用性較強，可以直接替換其它廠家氧量分析儀。
2. 大屏幕藍底白字ＬＣＤ顯示。
? 3. 全中文操作菜單(出口產品可以提供英文菜單)。
? 4. 氧量量程0.01-25.00％內自由設定（量程0-5%）。
5. 溫度采用ＰＩＤ控溫，恒溫點７００℃和７５０℃（可現場選擇）。
? 6. 可設置氧量上、下限報警指示，溫度上、下限報警指示。
? 7. 本底電勢一鍵校正。
? 8. 可用標準氣在線校準。
? 9. 4-20mA標準電流輸出與主電路光電隔離，可直接遠傳進入DCS系統。
? 10. 多種故障信息提示。
二、工作原理
氧化鋯是一種高溫電解質濃差電池，在數百℃的高溫環境下，具有能
產生氧離子遷移的導電性能，由于被測氣體（煙氣或其它氣體）與參比氣
體（空氣或其它氣體）在氧化鋯兩側鉑電極的氧分壓不同，在兩極間有一
定數量的氧離子遷移而產生了氧濃差電勢，其電勢值與氧濃度的關系，可
以用能斯特（Nernst）公式來表示：
E=RT/4F×LnP1/P2
式中：E—氧濃差電勢（V）
R—理想氣體常數（8.314J/moLK）
T—絕對溫度值（K）
F—法拉第常數（96500c/moL）
P1—參比氣體分壓（空氣）
P2—被測氣體分壓
變送器把所測量出的數據，經單片機計算轉換，將氧含量在液晶屏上顯示出來，同時轉換成電流信號供計算機或計錄儀使用。
700℃和750℃時氧濃度與氧濃差電勢關系見附表．
三、 技術指標
?? 量程： 0.01～25.00%O2(量程從5.00％－25.00％內自由設置）
輸出信號： 4 ～20mA 負載電阻≤500Ω 隔離
重復性： 滿量程的±0.5%
基本誤差： ≤±1%（滿量程）
穩定性： ≤±1%（儀器連續檢定4h）
響應時間： 當標準氣體從檢測器入口引入時計，5秒內達到90%的響應
環境溫度： 檢測器 -10℃～80℃ 轉換器 0℃～40℃
?? 樣氣溫度： ≤700℃（700℃以上協商供貨）
? 樣氣壓力范圍：±10KPa
?? 檢測器長度： 0.4m;0.8m;1.0m;1.2m；（其他長度可根據用戶要求生產）
四、 檢測器的構造
檢測器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱爐、熱電偶、氣體導管、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個裝置采用全封閉型結構，以增加整個裝置的密封性能，提高使用壽命。對高粉塵的檢測環境，為達到更好的過濾效果，加裝了多孔陶瓷過濾器。
檢測器內的氧化鋯管是核心元件 ，屬陶瓷易碎品，運輸和安裝使用過程中應避免劇烈震動，以免損壞。檢測器內加熱爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度，為延長加熱爐的壽命，在工藝上作了特殊的處理。因檢測器本身帶有加熱裝置，從而在低于700℃的環境中能正常工作。
五、 檢測器的現場安裝條件
5.1氧量檢測器的現場安裝條件
??避開震動場合；
??環境溫度要在儀器規定范圍內；
??接線盒要避開高輻射熱源；
??盡可能避開腐蝕性氣體；
??要有足夠的工作空間；
5.2 取樣點的位置選擇
??取出的氣樣能快速反映工藝狀態的變化情況，即氣體要具有代表性。
為避免SO2 的冷凝，取樣點氣體溫度應高于300℃，其范圍為300—600℃ 最 佳。
取樣點的溫度、壓力、流量等參數不應變化太大。
??取樣探頭的長度應達到煙道直徑的1/3。
??切忌在管道、煙道底部開口取樣。
??取樣點的附近爐堂、煙道應無泄漏，否則將造成測量誤差。
??要選擇在易于維護、檢修的地方。
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