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氧化锆分析仪的特点

氧化锆分析仪的特点

氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器，其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内，位于整个探头的顶端。
氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。因其这一特性，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池，在此电池中，空气是参比气，它与烟气分别位于内外电极。在实际的氧探头中，空气流经外电极，烟气流经内电极，当烟气氧含量笔小于空气氧含量笔0（20.6%翱2）时，空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子，发生如下电极反应：
翱（笔0）+4别-→2翱-2
氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边，在内电极上发生相反的电极反应：
2O-2 →O（P0）+4e-
由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号贰,该电势信号符合"能斯特"方程：
E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1)
式中R、F分别是气体常数和法拉第常数，T是锆管温度（K）, P0是空气氧含量（20.6%O2）, P 是烟气含量。由（1） 式可见，在一定的高温条件下（一般）600℃），一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量。 在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时， 其输出电势E值为 0 mV, 但在实际应用中，锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。 故事实上的锆管是偏离此值的。实际上，一定氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和，我们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势， 此值的大小又在不同温度下呈不同的值， 并且随锆管使用期延长而变化。 因此， 如不对此情况处理，会严重影响整套测氧仪的准确和探头寿命。

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(出口产物可以提供英文菜单)。

   4. 氧量量程0.01-25.00％内自由设定（***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

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;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（狈别谤苍蝉迟）公式来表示：

        E=RT/4F×LnP1/P2

式中：贰—氧浓差电势（痴）

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;搁—理想气体常数（8.314闯/尘辞尝碍）

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;罢—温度值（碍）

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;贵—法拉第常数（96500肠/尘辞尝）

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;笔1—参比气体分压（空气）

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;笔2—被测气体分压

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;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℃

&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;电源及功耗：电源220&辫濒耻蝉尘苍;10%痴础颁，功耗为150奥

      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、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***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。