ZO系列氧化锆氧量分析仪

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氧化锆分析仪原理、结构及安装

氧化锆分析仪原理、结构及安装

氧化锆分析仪一:产品概述ZOY-4系列智能氧化锆氧量分析仪是一种实用可靠的自动化分析仪表。

能与各种电动单元仪表、常规显示记录仪表及DCS集散控制系统配合作用,可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析。

以实现低氧燃烧控制,达到节能目的,减少环境污染。

ZOY-系列智能氧化锆氧量分析仪有ZOY型氧化锆探头(一次仪表)和ZOY氧量变送器(二次仪表)二部分组成。

二:工作原理氧化锆锆管是一种金属氧化物,在高温下形成固态电解质具有传导氧离子的特性。

被测气体(烟气)通过探头过滤器,进入氧化锆锆管的内侧,参比气体(空气)通过自然对流进入探头氧化锆锆管的外侧。

当锆管内外侧氧浓度不同时,在氧化锆锆管内外两侧间会产生氧浓差电动势。

三:型号规格及技术指标①基本误差:<±2%F·S,仪表精度1级②量程:0~5%O2;0~10%O2;0~20%O2;0~25%O2③本底修正:-20mV~+20mV④被测烟气温度:ZOY-4型低于700℃(低温型)ZOY-5型700~1000℃(高温型)⑤输出信号:可扩展双路隔离输出,0~10mADC和4~20mADC,采取光电隔离,直接和计算机联网。

⑥负载能力:0 ~1.2ΚΩ或0~600Ω⑦环境条件:0~50℃;相对湿度<90%⑧电源:220V±10%,50Hz⑨功耗:变送器约8W,加热炉平均约50W⑩响应时间:90%约3秒四:安装方式1、安装点的选择安装点的烟气温度应符合相关要求,一般来说,烟气温度低,检测器使用寿命长,烟气温度高,使用寿命短。

检测器不能安装在烟气不流动的死角,也不能安装在烟气流动很快的地方(如有些旁路气道的扩容腔内)。

另外要求烟道漏气较小,检测器安装维修方便,对于中、小型锅炉,建议安装在省煤器前过热器后,因为锅炉系统烟气的流向从炉膛到汽包,经过过热器、省煤器、空气预热器,由引风机经回收处理后从烟囱排放。

3-技术-ZO系列氧化锆氧量分析仪使用说明书

3-技术-ZO系列氧化锆氧量分析仪使用说明书

Em k ln P0 E 0 P
(2)
本设计中P0为空气中氧含量(21.00%),k和E0值均可以通过校正得到。通过
测定氧化锆电池电势信号Em,并将其输送至变送器,变送器将根据(2)式,计
算出被测气体的氧含量P 值。
① 严格地说,氧化锆氧分析仪测量的是惰性气体中的氧含量,当烟气中含有可 燃性气体时,测得的氧含量值将偏小。
1
中国原子能科学研究院
ZO 系列氧化锆氧分析仪
2 仪器测量原理
ZO系列氧化锆氧分析仪是利用氧浓差电池原理来测定气体①中氧含量的电化
学分析仪器。在理想状态下,当氧化锆元件达到工作温度且内外电极表面的氧含
量不相等时,便构成一个氧浓差电池,产生电池电动势,电池电动势与电极表面
氧浓度关系符合能斯特(Nernst)方程:
4.2.1 探头简介..................................................................................................4 4.2.2 变送器简介..............................................................................................4
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中国原子能科学研究院
ZO 系列氧化锆氧分析仪
4.2 各部分简介
4.2.1 探头简介 探头由氧化锆元件、加热炉、K型热电偶、过滤器、信号引线、接线盒及不
4.2.2.1 基本结构..........................................................................................4 4.2.2.2 基本操作..........................................................................................5 4.2.2.3 基本设置..........................................................................................6 5 仪器检验..................................................................................................................6 6 仪器安装..................................................................................................................8 6.1 安装前的准备..................................................................................................8 6.1.1 探头安装位置的选择..............................................................................8 6.1.2 炉体法兰的焊接......................................................................................9 6.1.3 现场布线..................................................................................................9 6.2 安装................................................................................................................10 6.2.1 变送器的安装........................................................................................10 6.2.2 探头的安装............................................................................................10 6.3 现场连线........................................................................................................11 7 仪器校准................................................................................................................11 7.1 校准前的准备................................................................................................11 7.2 校准方法........................................................................................................11 8 仪器日常维护与常见故障排除............................................................................13 8.1 仪器日常维护................................................................................................13 8.2 常见故障的分析与排除................................................................................13

ZO-3000型氧化锆氧量分析仪使用手册

ZO-3000型氧化锆氧量分析仪使用手册

目录一、技术指标二、仪器的安装三、仪器的使用四、仪器电路的调试五、故障及处理方法六、仪器的日常维护七、仪器成套性ZO-3000型(LCD)氧化锆氧量分析仪ZO-3000型(LCD)氧化锆氧量分析仪由以微处理机为核心的智能化信号转换器和氧化锆检测器组成。

用于在线测量被测气中的氧浓度,输出线性模拟量信号,使用方便、可靠、维护简单。

该仪器适用于如下领域:⑪空分制氮、化工流程氧含量自动分析;⑫磁性材料等高温烧结炉的保护性气体中氧含量分析;⑬电子行业保护性气体中氧含量分析;⑭玻璃、建材行业氧含量分析。

1 技术指标1.1测量范围:0.1ppm~100%O2(LCD液晶显示)1.2基本误差:P<100ppm,±3%FSP≥100ppm,±2%FS1.3重复性: P<100ppm,±1.5%FSP≥100ppm,±1%FS1.4零点漂移和量程漂移:≯基本误差1.5滞后时间:T90≤30秒1.6输出信号:4~20mA(负载电阻≤750Ω),与输出信号对应的测量范围为:0.1~100ppm、1~1000ppm、0.1~25%标准RS-232接口1.7温控精度:700℃±2℃1.8升温时间:~30min1.9测量值报警上、下限设定:上、下限设置值可在与输出信号相对应的测量范围内任意设定,报警接点容量为交流220伏,1安1.10功耗:≤50W1ZO-3000型氧化锆氧量分析仪1.11外形尺寸、开孔尺寸外形尺寸(台式):205×120×325mm(宽×高×深)外形尺寸(盘式):144×144×380mm(宽×高×深)开孔尺寸(盘式)138+1×138+1mm2仪器的安装仪器开箱后,请按装箱单逐一核对备件、说明书、合格证等是否齐全,并检查仪器在运输过程中有无明显损坏,否则请及时与本公司联系。

安徽天康(集团) ZOA 系列氧化锆氧分析仪 说明书

安徽天康(集团) ZOA 系列氧化锆氧分析仪 说明书

Z OA系列氧化锆氧分析仪说明书安徽天康(集团)股份有限公司目录一、概述 (3)二、工作原理 (3)三、仪器组成和特点 (4)四、主要技术指标 (5)五、仪器设计说明 (5)六、安装 (7)七、调试及投运方法 (13)八、故障检验及排除 (15)九、附表 (17)1.热电偶分度表 (17)2.氧电势与氧含量(E-P)对照表(750℃) (18)3.氧电势与氧含量(E-P)对照表(700℃) (19)4.电流输出与氧含量对照表 (20)2Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd.3 一、概述氧化锆氧分析仪是六十年代初逐渐发展起来的一种工业自动化控制仪表。

它广泛用于电力、冶金、石油、化工、轻纺、造纸等工业领域的各种燃烧控制,收到节约能源、减少污染的目的,引起各界的广泛重视。

用于工业炉窑燃烧尾气氧量测量的氧化锆氧分析仪是通过控制风燃比,达到系统最佳燃烧,抑制NO x 和SO x 的生成,来实现节能和环保之目的。

较比其它测量方法它具有结构简单,使用方便,直接插入烟道测量,反应速度快,测量范围宽,耐高温等一系列优点。

该仪器已被列为国际国内标准化设计项目。

当前,国内已经有几种型号的氧化锆氧分析仪在运行中,〈包括引进的产品〉,大多数传感器在寿命和准确度上不尽人意。

我们在研究国内使用环境的同时,引进、消化、吸收国外先进技术的基础上,率先研制出ZOA 系列新型氧化锆氧分析仪,生产许00000393,为工业现代化服务作出贡献。

该系列仪表具有如下特点1.结构品种齐全,具有直插式和导流直插式检测器结构,取样准确。

2.检测器采用全金属过滤器,能够有效过滤烟道粉尘,长期不堵,减少现场维护(该技术已获国家专利03200106.1)。

3.检测器内置电极保护网,延长使用寿命(该技术已获国家专利03267187.3) 4.首创定温式和浮温式一体的转换器设计,大大扩大使用范围和整机使用寿命。

5.转换器采用智能化设计,功能强,精度高,并设有各种功能键,随时检验仪器运行状态,具有自检、故障报警、保护功能。

美康仪 ZO-110 氧化锆氧量分析仪使用说明书

美康仪 ZO-110 氧化锆氧量分析仪使用说明书

1ZO-110氧化锆氧量分析仪安徽美康仪表自动化有限公司Anhui Meikang Automatic Instrument Co LtdZO-110型氧化锆氧量分析仪使用说明书目录1、概述 (3)2、工作原理 (4)3、主要技术指标 (5)4、仪器的结构和功能介绍 (6)5、安装 (10)6、使用、校正、参数设定 (12)7、维护 (15)8、运输、储存注意事项 (16)21.概述ZO-110系列氧化锆分析仪是由智能化分析仪和氧化锆氧量计(简称氧探头)组成。

该仪器的工作原理是基于电化学原理,检测元件是利用氧化锆(ZrO2)制成的固体电解质,其在高温下具有传导氧离子的特性,当固体电解质两侧存在氧浓度差时,即有一与浓度成一定关系的电势产生,对此电势作补偿计算,从而可准确反映氧量。

ZO-110系列氧分析仪采用单片机作核心,对氧探头进行炉温加热控制和数据处理,通过氧探头可对诸多工业炉窑烟气中的氧含量进行快速、准确、连续地检测,减少低氧燃烧造成的污染,确保生产过程的安全和经济性。

因此,氧化锆氧分析仪可广泛用于电力、化工、冶金、石油、轻工纺织领域中的燃烧控制,也可应用于电子元件、磁性材料等高温烧结的保护性气氛中的微量含氧分析。

采用单片机组成的智能化仪表,可以对氧探头送来的氧浓度电势、K型热偶电势进行测量比较,用“能斯特”公式实时地计算出烟气中的氧含量,并且在计算中引入双参数校正法,具有氧探头本底电势补偿功能,氧电势斜率修正,弥补了氧探头的离散性缺陷,延长了氧探头的使用寿命。

ZO-110氧分析仪具有氧百分浓度、氧化锆探头电势、热偶温度显示,并有本底电势补偿值、氧电势斜率系数修正值显示、隔离的4—20mA模拟量输出,且模拟量输出对应的氧百分比浓度可由面板操作设定,其日常维护十分方便。

2.工作原理3 2.1传感器(氧探头)工作原理氧化钇稳定的氧化锆材料是一种高性能的氧离子导体,氧化锆管内外侧涂以多孔铂电极,在高温(>600℃)时,当氧化锆管内外两侧分别通以不同氧浓度的气体时,就形成氧浓差电池:(PO1)▌▏ZrO2▕▌(PO2)Pt Pt阴极:O2+4e=2O2-阳极:2O2-=O2+4ePO1和PO2分别为参比气氧分压和被测气氧分压,氧浓差电池电动势E与氧分压的关系可用能斯特(Nernst)公式表示:E=(RT/4F)ln(PO1/PO2)式中,R:理想气体常数(8.314J/mol•k)T:浓差电池工作温度(K)F:法拉第常数(96500J/V)PO1:参比气氧分压(通常以空气作为参比气,其浓度为20.60%)PO2:被测气氧分压通过测量氧浓差电池电动势E、温度,就可以计算出被测气体的氧浓度。

ZO系列氧化锆氧分析仪安装使用指南

ZO系列氧化锆氧分析仪安装使用指南

氧化锆氧分析仪安装使用指南1,探头安装位臵的选择:正确选择探头安装点,对于提高测量准确性和延长探头使用寿命有着重要意义。

选择安装点的原则:参考之一:由于锅炉烟道中烟气工况十分复杂,如果氧化锆探头安装点选择不合理,将会出现氧量失真、响应迟缓现象,同时还会严重缩短氧化锆探头的使用寿命。

因此选好氧化锆探头安装点是用好氧量表的关键,所以用户应严格遵照以下规范选好安装点:1,在较高的温度段对氧化锆探头各部件的氧化腐蚀比较严重,对氧化锆探头的使用寿命有明显的影响;而温度过低时,凝结的水气与烟气中的SO2及SO3形成亚硫酸、硫酸,对氧化锆元件危害极大,因此,氧化锆探头的检测点应尽量选在(100~600)℃之间。

2,要求安装点的烟气流通好,以保证有较快的响应时间。

切忌安装在炉内侧、死角、涡流和缩口处。

安装在内侧和死角处易造成慢响应迟缓现象;安装在涡流处会导致氧量波动大,代表性差;安装在缩口处烟速过大,虽然响应迅速,但易造成灰堵故障和冲刷故障。

3,要求便于操作,没有障碍物影响插入氧化锆探头的操作。

4,要求安装点上游5米内无人孔及明显漏点,以防氧量失真。

在停炉时,安装点应不受水冲刷操作的影响,不易被人为因素破坏。

5,不能受火焰冲刷。

6,氧化锆探头的安装方式可分为:垂直向下或者水平安装,其中水平安装时一般情况下与水平夹角大于20度(即氧化锆探头在烟道内部最好向下倾斜20度左右),防止水蒸汽残留在探头内。

7,及时掌握烟气中的含硫量、流速等技术参数,对维护好氧化锆探头十分重要。

参考之二:一般情况下,探头安装位臵的选择,通常应选择在具备下列条件的地方:1、具有一定代表性的平均气样;2、安装点附近的炉墙必须无漏风;3、锅炉内无吹灰设备的地方;4、被测气体(烟气)的压力变化不大的地方;5、机械振动小的地方;6、安装点处要有拆装传感器的空间位臵;7、环境温度不超过探头接线盒允许温度,易于维修的地方。

参考图:推荐安装选点区域过热器 再热器省煤器空 气除尘器炉 膛烟囱预热器图1 电厂锅炉和工业炉推荐安装点 图2 旁路烟道安装图2, 炉体法兰的焊接 :ZO 系列氧化锆氧分析仪的炉体法兰大小相同,但长度不同。

美康仪 ZO-802型微氧量分析仪使用手册

美康仪 ZO-802型微氧量分析仪使用手册

ZO-802型微氧量分析仪使用手册目录一、使用注意事项二、产品概述三、技术指标四、外型尺寸五、仪表的安装须知六、仪表的使用七、仪表的校正与设定八、一般故障及处理方法九、仪表的日常维护十、仪表的成套性附表一:氧浓度-浓差电势对照表(1ppm-25%)附表二:600℃至800℃范围内,镍铬、镍硅热偶温度-电势对照表十一、贮存一、使用注意事项1、通入仪表的气体不能含有大量的水分,如形成水滴会造成氧化锆锆头断裂,仪器将无法使用。

原因:传感器温度为700度恒温工作,有水滴会造成陶瓷热胀冷缩产生裂纹或者破碎。

2、通入仪表的气体应保持-10KPa到10KPa之间,防止损毁内置采样泵。

原因:被测气体压力大于10KPa会导致采样泵损坏,如果负压大于-10KPa会导致采样泵采样不到气体。

3、通入仪表气体不能含有可燃性气体,流量计测量时必须控制在250ml-300ml/分以内,在使用过程中如果流量计流量波动范围大,即说明压力不恒定,需要加装减压稳压阀,稳定压力以避免流量计流量超出400ml造成锆管断裂。

原因:压力波动会造成流量波动,如果压力突然大,流量就随之大,甚至超400ML,这样大量的冷气喷到700度的传感器上,容易造成传感器破裂。

严禁将本仪表用于正压系统,否则传感器会破碎断裂报废。

4、仪表应接专供仪表使用的电源,禁止与电磁阀、接触器、气泵、风机、变频器等强电设备共用电源。

原因:电源电压的波动或者频率的波动会造成仪表控温温度的波动,从而影响测量精度。

5、仪表安装位置应该远离磁场、强电、变频器等,防止对仪表干扰,造成测量不稳定。

原因:同4一样6、通入仪表的气体需要降温,正常应该在80度以内,可以增加管线长度和水冷降低烟气温度原因:超80度气体容易爆流量计7、气体如有灰尘需要过滤灰尘后通入仪表,防止气路堵塞。

原因:灰尘容易堵塞管路,最后造成气路堵塞,无法测量,甚至损毁传感器。

8、排气口应该接皮管排入室外,否则会造成测量误差原因:仪表一端为参比气,就是空气,正常为20.6%,如果排气也排在室内,那么低浓度的气体会混合空气作为仪表的参比气,则参比浓度为20.6%以下,这样就会造成测量误差,仪表测量不准确。

ZO系列氧化锆氧量分析仪的使用和调试

ZO系列氧化锆氧量分析仪的使用和调试

ZO系列氧化锆氧量分析仪的使用和调试胡国利上海存昊电子技术有限公司ZO系列恒温加热式氧化锆氧量分析仪是近年来普遍在工业炉窑中采用的热控仪表,根据我们生产销售多年的经历,了解到其在使用和调试过程中存在一些需要注意和重视的问题,特别对小型或新创办的发电企业的热工人员来讲,尤其需要对ZO系列恒温加热式氧化锆氧量分析仪的使用和调试充分了解,可以更好的发挥节能环保作用,从而保证设备安全运行。

一、ZO系列恒温加热式氧化锆氧量检测器的正确安装位置是安全运行的前提ZO系列恒温加热式氧化锆氧量检测器(锆头)的自身运行温度要求是7000C,因此,氧量检测器(锆头)不能安装在温度高于7000C的过热器前面,不允许安装在高温的炉膛里;准确的必须选择烟道内烟气温度在7000C以下的位置上(详细可见产品说明书),因此,插入安装的选择一般有两种:第一、过热器和省煤器之间;第二、一级省煤器和二级省煤器之间。

根据浙江嘉爱斯热电有限公司使用的分析总结完全可以得出两种安装位置都能满足锅炉运行的烟气检测要求,只是在锆头自身的寿命长短不同、测量反应速度稍有不同和对烟道密闭性要求有别。

我们建议这样两种安装位置的选择。

在过热器和省煤器之间安装锆头,同样会受到现场位置空间的限制,结果往往会不得不将锆头安装在烟道弯头的节点上,由于受到不稳定烟气的流速变化造成锆头的测量工作不正常,并且很快将锆头的金属管磨损,造成了锆头的使用寿命缩短一半;曾经有两台锅炉上的两支锆头发现这样现象。

因此,对这个位置的选择要慎重,要根据烟道空腔形状大小仔细判断弯道部位的烟气运行状态方能决定。

ZO系列恒温加热式氧化锆氧量分析仪的工作性能和技术指标与普通的氧化锆探头有很大的不同,恒温加热功能克服了对烟气温度的依赖,延长了自身寿命。

我们对认识这一点是很重要的,如果依然将恒温加热式的探头按照过去一样安装在过热器前面、安装在几乎接近炉膛的位置都是不妥当的,这样会使锆头不能正常工作,甚至由于高温、高温辐射、炉温控制操作的温度骤变等损坏锆头的结构和性能,我们就目睹过这样的故障。

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ZO系列氧化锆氧量分析仪ZO系列氧化锆氧量分析仪是一种可靠的自动化分析仪表,能与各种电动单元仪表,常规显示记录仪及DCS 集散控制系统配合使用,可对锅炉、窑炉加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含氧量进行快速、正确的在线检测分析,以实现低氧燃烧控制,达到节能、减少环境污染。

功能特点:1、本仪表分JG型氧化锆探头和ZO型氧量变送器二部分组成。

2、JG型探头采用不锈钢结构,氧化锆拆卸调换方便,不必外加气泵,参比气自行对流,并设有标准气接口,进行本底及预置标气检验。

根据用户需求亦可配加保护套管。

3、ZO型仪表软件功能完备,全部面板操作,接线简单,电路集成、性能可靠、调试方便、表机性能价格在国内属领先水平。

技术指标基本误差:<±3%F.S;仪表精度1级;探头精度2级。

量程:0~5%O2;0~10%O2;0~20%O2;0~100%O2;本底修正:-20mV~+20mV冷端补偿:在0~80℃时,热电偶冷端补偿值由用户设定。

输出信号:双路隔离输出,0-10mADC或4-20mADC负载能力:0~1.2KΩ或0~600Ω。

环境条件:0~50℃;相对湿度<90%。

电源:220V±10%;50Hz。

响应时间:90%约5S功耗:变送器约8W,加热炉平均约50W开孔尺寸:ZO-ⅠZA墙挂式仪表250mm,M6-2ZO-ⅠZB盘装式仪表152×76mm(宽×高)ZO-ⅠZC盘装式仪表152×152 mm(宽×高)ZO-ⅠZD盘装式仪表76×152 mm(宽×高)安装接线图:YT系列ZrO2-II型直插式微机化氧量自动分析仪是在总结氧化锆氧量分析仪多年研究和应用经验后,研制成功的新型氧量分析仪,适用于各种工业锅炉、窑炉及加热炉中烟气的含氧量。

它的主要特点是氧量检测器的结构设计及铂电极的化学配方、制作工艺充分考虑了被测炉气组分极端复杂这一特点,可保证检测器在水平直插条件下应用时具体足够长的寿命。

而其信号转换部分以单片微处理器为核心,通过软件实现仪表大部分功能,硬件配置重点强化仪表的抗干扰措施。

从提高氧量测量可靠性入手,延长氧量检测器的持续使用寿命,并使仪表具备与检测器要求相适应的自诊断功能及抗干扰能力。

本仪表在完善氧化锆头金属化工艺及仪表信号转换器实现智能化等方面较大改进,具体内容如下:(1)多孔性铂电极的化学配方及制作工艺可保证氧量检测器氧化锆探头在锅炉烟气氛中有足够的使用寿命。

(2)仪表具有多种线性量程选择。

(3)仪表温度控制系统所给出的升温曲线能满足氧化锆材料对升温速度的要求。

(4)仪表信号具有必要的自诊断功能。

1、工作原理本仪器依据浓差电池原理构成,和其他电池一样,它具有两个半电池,而在两电极之间,用固体电介质氧化锆联结。

在高温下,当氧化锆两侧有氧浓差时,就形成了氧浓差电池,电池电动势的大小可依据Nernst公式计算,即:式中:E-浓差电池输出,mV; n-电子转移数,在此为4;R-理想气体常数,9.314 W*S/mol; F-法拉第常数,96500 C;T-绝对温度,K; P"Q-高浓度侧氧分压; P’Q-低浓度侧氧分压。

当电池工作温度固定于700℃时,上式为:由上式可知,在温度700℃时,当固体电介质一侧氧分压为空气(20.6%)时,由浓差电池输出电动势E,就可以计算出固体电介质一侧氧分压,这就是氧化锆氧量自动分析仪的测氧原理。

2.主要技术参数2.1 测量范围显示:0~25.0%?:(三位数字显示)模拟量输出(线性):0~5.00%?,0~10.0%?,0~25.0%?2.2 测量精度:3%2.3 响应时间:≤5S(90%测量值)2.4 温度精度:700±1℃2.5 显示内容:氧浓()、氧势(mV)、炉温(℃)、加热电压(V)、量程上、下限()、报警上、下限()2.6 键盘设定:报警上、下限设定,探头零电势校正2.7 自诊断内容及故障类别符号:E-0 氧量上限E-1 氧量下限E-2 温度异常(高)E-3 温度异常(低)E-4 温度异常(快)E-5 温度异常(停)E-6 氧势异常E-7 断偶2.8 输出:0-10mA 或4-20mA2.9 负载电阻:0-1.6kΩ(0-10mA输出),0-800Ω(4-20mA输出)2.10 检测器长度为0.2m、0.4m、0.8m、1.0m、1.2m。

3 使用条件3.1 信号转换器的使用条件3.1.1 仪器安装环境应无易燃、易爆和强腐蚀性气体,并要求通风良好。

3.1.2 工作环境温度:0-50℃3.1.3 工作环境温度:≤90%3.1.4 供电电压:220V.AC±10%Hz3.1.5 功率消耗:150W3.2 氧量检测器的现场按装条件检测器的现场按装场所必须满足下列条件:3.2.1 避开震动场合;3.2.2 要有足够的工作空间。

3.2.3 烟气温度和压力要在仪器规定范围内。

(烟气温度<650℃)4 仪器的组成整套仪器由氧量检测器、信号转换器及有关附件组成。

4.1 氧量检测器氧量检测器由防尘装置、氧化锆管、加热电炉、测温热电偶、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。

氧化锆管是该检测器的核心,由它产生氧浓差电势信号,使用时应注意避免剧烈震动,以免损坏。

检测器内加热电炉的作用是提供氧化锆元件正常工作所需的温度,为延长加热电炉的寿命,在工艺上做了特殊的处理。

由于检测器本身带有加热装置,因而在低于600℃的环境中仍能正常工作。

4.2 信号转换器YT系列Zr02-Ⅱ型微机化氧量自动分析仪的信号转换器实际上是一个小型的测控系统,由单片机作为中央控制系统。

将来自氧量检测器的模拟信号(氧势、热电势)分别调制成0-10KNz调频信号,经光电隔离后送至计算机,采用调频方式能将仪表输入、输出相互隔离,这样就消除了诸如大电流跳变所引起的干扰,能够克服高共模电压,因而大大提高了仪表的抗干扰能力。

应用程序主要由主程序和子程序组成,所有的程序都采用模块结构编制,便于修改、增加软件功能,以满足不同用户的特殊需要。

程序运算采用了三位浮点数,保证了运算劳动精度,对氧浓、炉温的计算,采用查表线性插值法,对炉温的控制采用增量式PID算式控制。

信号转换器的电气原理框图见图15 仪器的安装5.1 取样点位置的选择选择取样点的原则有:5.1.1 所取的气样能快速反映工艺的变化情况,即气体要具有代表性;5.1.2 取样点的温度、压力、流量等参数不应变化太大;5.1.3 氧检测器插入深度应达到烟道气流部位,避免死区;5.1.4 切忌在管道、烟道底部开口取样;5.1.5 取样点附近炉膛、烟道应无、泄漏,否则将造成测量误差;5.1.6 要选择在易于维护、检修的地方。

5.2 氧量检测器的安装氧量检测器的安装参照图3、图4、进行预先加工好带法兰的φ76mm设备短节,按要求选好取样位置(炉壁或管道),开一个φ76的孔,将短节以水平方式焊接到设备上,焊接时要保证焊接处不漏气。

对带余热锅炉流程,在选定取样点位置后,φ76mm设备短节应根据保温厚度适当加长穿过炉体保温砖,与炉体钢壳焊牢,露出部分长度约60mm。

必须注意:应保证设备短节与炉体保温砖之间的密封,绝对不能泄漏。

把检测器插入短节,在短节法兰与检测器法兰间垫上2-4mm厚的石棉垫,旋紧4个螺栓,使其不漏气即可。

注意:由于探头的参比气是靠空气自然对流提供的,探头必须水平安装,参比气和标准气接口相应朝下。

探头端部防护套管的缺口位置(可调整方向)也应垂直向下,以防积灰。

5.3 信号转换器的安装信号转换器的外形尺寸:水平×垂直×深160×80×250mm信号转换器的开口尺寸:水平×垂直152-1×76-1mm信号转换器用随机配备的安装夹板及螺丝安装在仪表盘上,亦可安装在现场仪表保护箱内。

5.3.1 信号转换器与检测器之间的连接信号转换器盘装于控制室,氧量检测器安装于现场,它们之间连接线有:氧势信号线两根采用RVVP2×1.5带屏蔽二芯电缆线敷设、电偶冷端补偿导线两根,采用K分度KX-G型2×1.5带屏蔽二芯补偿导线敷设、电炉加热线两根,采用RVVP2×2.5二芯电缆线敷设。

信号转换器与氧量检测器之间的接线见图3。

5.3.2 接线时应注意下列要求:5.3.2.1 加热线与信号线分开穿管;5.3.2.2 锆管的氧势、热电偶温度补偿信号线都是具有极性的信号线,安装时应注意极性的正确连接。

6 使用方法6.1 信号转换器的使用6.1.1 开机及状态说明置信号转换器于“测量”状态(出厂时,信号转换器已置于测量状态),开机后,显示屏显示“———”符号,表示开机正常,2S后进入程序升温状态,显示屏交叉显示“UUU”及温度,温度键对应指示灯亮,经1h炉温达700℃,并自动退出程序升温状态转入氧量测量程序,氧量键对应指示灯亮,LED窗口显示当时氧量,输出通道给出与所选择的测量范围及当时氧量有关的模拟量(0-10mA或4-20mA)。

开机后各状态说明表1表1 开机后各状态说明状态显示输出说明开机———开机后稳定约2S程序升温升温符“UUU”、温度值1S 0-1000℃对应为0-10mA或4-20mA 按键不影响输出氧量测量氧量由数字开关“2”“3”的位置决定按键不影响输出6.1.2 在线查询参数在线查询参数的具体按键操作说明如表2表2 测量状态下按键操作详细说明按键显示内容氧量氧量()温度炉温(℃)加热电压电炉加热电压(V)氧势经零电势校正后的氧探头电势(mV)氧势、氧量零点(同时按)显示氧探头输出电势(mV)氧量零点显示测量范围下限设定值()氧量量程显示测量范围上限设定值()上限报警显示氧量上限报警设定值()下限报警显示氧量下限报警设定值()在“程序升温”状态下,仪表显示升温符号及当时温度值,在正常“测量”状态下,仪表显示当时“氧量”值,当要查询“温度”或“氧量”以外的其它参数时,只要按下列板对应键,在显示窗口立即显示对应参数值,但按键动作不影响程序升温时温度或测量状态时氧量所对应的模拟输出量,且在10S后显示内容自动返回,恢复显示程序升温状态时温度或测量状态时的氧量值。

总之,在测量时,任何按键动作不影响与氧量相对应的模拟量输出,仅仅是显示内容的改变,且在10S 后返回。

6.1.3 仪器的校正由于氧化锆元件的离散性,由于氧化锆元件在使用过程中的老化,由于安装点比气的流通情况不尽相同,可能是氧化锆元件的测量产生较大误差。

因此,不仅对新安装的氧化锆探头需要进行在线校准,而且必须定期对运行中的探头进行校准。

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