氧化鋯氧量分析儀是近幾十年發(fā)展起來的新型測氧器，因其具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、反應(yīng)速度快、測量范圍廣等特點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于電力、冶金、供暖、建材、電子等部門，分析各種工業(yè)鍋爐及窯爐中煙氣的氧含量，提高燃燒效率，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。

   氧化鋯氧量分析儀由轉(zhuǎn)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*的生產(chǎn)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(jié)構(gòu)，不需取樣系統(tǒng)，能及時反映鍋爐內(nèi)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(zhuǎn)換器采用單片機(jī)智能化設(shè)計，漢字液晶顯示，使數(shù)據(jù)顯示、功能控制更具有人性化；可與各類型DCS數(shù)據(jù)接入設(shè)備連接。使儀表的操作變的簡單，容易掌握。具有以下特點(diǎn)：

1. 通用性較強(qiáng)，可以直接替換其它廠家氧量分析儀。

   2. 大屏幕藍(lán)底白字ＬＣＤ顯示。

3. 全中文操作菜單(出口產(chǎn)品可以提供英文菜單)。

4. 氧量量程0.01-25.00％內(nèi)自由設(shè)定（zui低量程0-5%）。

   5. 溫度采用ＰＩＤ控溫，恒溫點(diǎn)７００℃和７５０℃（可現(xiàn)場選擇）。

6. 可設(shè)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(biāo)準(zhǔn)氣在線校準(zhǔn)。

9.  4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出與主電路光電隔離，可直接遠(yuǎn)傳進(jìn)入DCS系統(tǒng)。

 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(zhì)濃差電池，在數(shù)百攝氏度的高溫環(huán)境下，具有能產(chǎn)生氧離子遷移的導(dǎo)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(cè)鉑電極的氧分壓不同，在兩極間有一定數(shù)量的氧離子遷移而產(chǎn)生了氧濃差電勢，其電勢值與氧濃度的關(guān)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(shù)（8.314J/moLK）

      T—溫度值（K）

      F—法拉第常數(shù)（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(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)計算轉(zhuǎn)換，將氧含量在液晶屏上顯示出來，同時轉(zhuǎn)換成電流信號供計算機(jī)或計錄儀使用。

    700℃和750℃時氧濃度與氧濃差電勢關(guān)系見附表．

三、 技術(shù)指標(biāo)

? 量程： 0.01～25.00%O₂(量程從5.00％－25.00％內(nèi)自由設(shè)置）

     輸出信號： 4 ～20mA 負(fù)載電阻≤500Ω 隔離

     重復(fù)性：   滿量程的±0.5%

     基本誤差： ≤±1%（滿量程）

     穩(wěn)定性：   ≤±1%（儀器連續(xù)檢定4h）

     響應(yīng)時間： 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)氣體從檢測器入口引入時計，5秒內(nèi)達(dá)到90%的響應(yīng)

     環(huán)境溫度： 檢測器 -10℃～80℃   轉(zhuǎn)換器 0℃～40℃

     電源及功耗：電源220±10%VAC，功耗zui大為150W

?   樣氣溫度：   ≤700℃（700℃以上協(xié)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(jù)用戶要求生產(chǎn)）

四、 檢測器的構(gòu)造

     檢測器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱爐、熱電偶、氣體導(dǎo)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(jié)構(gòu)，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(huán)境，為達(dá)到更好的過濾效果，加裝了多孔陶瓷過濾器。

    檢測器內(nèi)的氧化鋯管是核心元件 ，屬陶瓷易碎品，運(yùn)輸和安裝使用過程中應(yīng)避免劇烈震動，以免損壞。檢測器內(nèi)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(huán)境中能正常工作。

  檢測器的外形和尺寸見下圖：

五、 檢測器的現(xiàn)場安裝條件

  5.1氧量檢測器的現(xiàn)場安裝條件

?避開震動場合；

?環(huán)境溫度要在儀器規(guī)定范圍內(nèi)；

?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(diǎn)的位置選擇

?取出的氣樣能快速反映工藝狀態(tài)的變化情況，即氣體要具有代表性。為避免SO₂ 的冷凝，取樣點(diǎn)氣體溫度應(yīng)高于300℃，其范圍為300—600℃ 。 取樣點(diǎn)的溫度、壓力、流量等參數(shù)不應(yīng)變化太大。

?取樣探頭的長度應(yīng)達(dá)到煙道直徑的1/3。

?切忌在管道、煙道底部開口取樣。

?取樣點(diǎn)的附近爐堂、煙道應(yīng)無泄漏，否則將造成測量誤差。

?要選擇在易于維護(hù)、檢修的地方。

5.3 氧量檢測器的安裝

   預(yù)先加工好帶法蘭的設(shè)備短接管，孔徑為Φ76，長度約為400mm。按要求選好取樣位置(爐壁或管道)，開一個Φ76 的孔，將短接水平焊接到爐壁上，焊接時要保證焊接處不漏氣。把檢測器插入短接管中，接管法蘭與檢測器法蘭之間墊上2—4mm 厚的石棉墊，旋緊4 個螺栓，使其不漏氣即可。

  ※注意: 新建爐膛或煙道要等幾次烘爐干燥后再安裝氧探頭，否則，過于潮濕的煙氣可能降低新探頭使用壽命。

   由于探頭的參比氣是靠空氣自然對流提供的,探頭必須水平安裝, 參比氣和標(biāo)準(zhǔn)氣接口相應(yīng)朝下.探頭端部防護(hù)套管的缺口位置(可調(diào)整方向)也應(yīng)垂直向下,以防積灰.

六、 轉(zhuǎn)換器安裝尺寸

?盤裝橫式表：外形尺寸160*80mm*250mm，開孔尺寸152*76mm  

?盤裝豎式表：外形尺寸80*160mm*250mm，開孔尺寸76*152mm  

?盤裝方式表：外形尺寸160*160*150mm，開孔尺寸152*152mm

?盤裝方式表：外形尺寸144*144*150mm，開孔尺寸138*138mm

?墻掛式表：  外形尺寸260*200*100mm

七、 儀器接線示意圖：

7.1.鋯頭信號引線用RVVP2×1.0帶屏蔽二芯電纜線

7.2.熱電偶選用K分度號KX-G型2×1.0帶屏蔽二芯補(bǔ)償導(dǎo)線

7.3.加熱器選用RVV2×1.5二芯電纜線

※注意：鋯頭信號線、電偶導(dǎo)線要與加熱器線分開走線。 

八、 操作說明

8.1 開機(jī)

打開電源，二十分鐘后儀器顯示如下：

當(dāng)溫度達(dá)到700℃后，儀器穩(wěn)定一小時以上進(jìn)行下列設(shè)置：

8.2參數(shù)設(shè)置與校正：

8.2.1 本底自動校正：

將標(biāo)氣入口的密封螺釘擰下，通入空氣（流量≤50ml/min），或?qū)⒀跆筋^直截放在空氣中，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上 ” “向下 ”鍵將光標(biāo)選中“氧量參數(shù)校正”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入校正子菜單，按“向上 ” “向下”鍵將光標(biāo)選中“本底自動校正”菜單，按 “確認(rèn)”鍵，本底自動校正后，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。氧量顯示20.6左右即可。 再將標(biāo)氣入口的密封螺釘擰上。※注意：此步驟在每次更換探頭或變送器時，必須進(jìn)行本底校正。

8.2.2 標(biāo)氣自動校正：

    將標(biāo)氣入口的密封螺釘擰下，通入標(biāo)準(zhǔn)氣（一般選用5%左右的氮中氧，流≤50ml/min），待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上 ” “向下”鍵將光標(biāo)選中“氧量參數(shù)校正”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入校正子菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“標(biāo)氣自動校正”菜單，按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入校正進(jìn)入校正頁面，按“向上” “向下”鍵將數(shù)據(jù)修正到和標(biāo)準(zhǔn)氣值相同，按 “確認(rèn)”鍵完成標(biāo)氣校正。按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。再將標(biāo)氣入口的密封螺釘擰上。

8.2.3 氧量上限報警值：

    按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“氧量上限報警值”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵調(diào)整氧量上限數(shù)據(jù)，按 “確認(rèn)”鍵完成調(diào)整，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。

8.2.4 氧量下限報警值：

    按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“氧量下限報警值”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵調(diào)整氧量下限數(shù)據(jù)，按 “確認(rèn)”鍵完成調(diào)整，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。

8.2.5 溫度上限報警值：

    按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“溫度上限報警值”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵調(diào)整溫度上限數(shù)據(jù)，按 “確認(rèn)”鍵完成調(diào)整，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。

8.2.6 溫度下限報警值：

    按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“溫度下限報警值”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵調(diào)整溫度下限數(shù)據(jù)，按 “確認(rèn)”鍵完成調(diào)整，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。

8.2.7 氧量量程設(shè)置：

按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“氧量量程設(shè)置”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵調(diào)整氧量量程數(shù)據(jù)(量程從５％－２５％內(nèi)自由設(shè)定)，按 “確認(rèn)”鍵完成調(diào)整，按 “返回鍵返回測量狀態(tài)。4-20mA電流輸出將自動和量程對應(yīng)。※注意：出廠量程一般默認(rèn)設(shè)置為0-25%。

8.2.8 恒溫溫度設(shè)置：

    按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“恒溫溫度設(shè)置”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵調(diào)整恒溫溫度值(恒溫點(diǎn)７００℃和７５０℃兩檔選擇)，按 “確認(rèn)”鍵完成，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。※注意：出廠恒溫點(diǎn)一般默認(rèn)設(shè)置為７００℃。

8.2.9 溫度報警控制：

    按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“溫度報警控制”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵選擇報警“開”或“關(guān)”，按 “確認(rèn)”鍵完成，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。

8.2.10氧量報警控制：

    按 “設(shè)置”鍵進(jìn)入主菜單，按“向上” “向下”鍵將光標(biāo)選中“氧量報警控制”菜單， 按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入調(diào)整頁面，按“向上” “向下”鍵選擇報警“開”或“關(guān)”，按 “確認(rèn)”鍵完成，按 “返回”鍵返回測量狀態(tài)。

九、貯存

    儀器在倉庫存放時，應(yīng)包裝完好，存放溫度為0～40℃，相對濕度不大于85％，沒有強(qiáng)腐蝕性氣體。

十、儀器的成套及附件

    氧量分析儀一套（轉(zhuǎn)換器、檢測器各一臺，也可以單獨(dú)購買）

    使用說明書 一本

    出廠合格證 一份

附錄一   氧量電流對照表

附錄二  氧量--氧電勢對照表(參比氣氧濃度20.6%，工作溫度700℃或750℃)

附錄B：高溫型檢測器的原理及系統(tǒng)組成

   高溫型檢測點(diǎn)的氣體溫度可達(dá)0-1400℃，高溫型是采取抽氣或正壓自噴的方式，將爐氣引入減溫器裝置內(nèi)，經(jīng)擴(kuò)容、減壓、降溫后使其實(shí)際溫度降至600℃以下，從而實(shí)現(xiàn)對高溫氣體的檢測。

高溫型檢測器的原理圖

爐體法蘭安裝孔中心孔距100mm

由于高溫型檢測器的特殊結(jié)構(gòu)，在安裝時請注意以下幾方面：

當(dāng)待測氣體溫度在800℃以上時，高溫型檢測器的取樣管應(yīng)呈垂直形式安裝，以防高溫取樣管因自重產(chǎn)生彎曲變形。

2 如果爐氣壓力為負(fù)壓或?yàn)楹稣鲐?fù)時，應(yīng)選用負(fù)壓型高溫型檢測器。以50-100Kpa壓力的壓縮風(fēng)接入抽氣系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制閥，將被測氣體抽入采樣裝置中。

3如果爐氣壓力為正壓時，應(yīng)選用正壓型高溫型檢測器。利用正壓自噴使待測氣體進(jìn)入采樣裝置，并通過調(diào)節(jié)閥控制噴出氣體的壓力保持在微正壓狀態(tài)（50Kpa以下）。

4 如果減溫器內(nèi)溫度過低（＜150℃時），由于硫化物結(jié)露會造成噴射泵堵塞，應(yīng)采用保溫材料將減溫器進(jìn)行保溫。必要時，可將壓縮風(fēng)金屬管道鋪在爐體高溫處，加蓋保溫材料，使壓縮風(fēng)加熱到＞150℃再接入噴射泵，只要樣氣出口的氣體溫度＞150℃噴射泵就不會堵塞。