ZO系列氧化锆氧量分析仪使用说明书
智能型氧化锆氧气含量分析仪器 ZOY系列 使用说明书
智能型氧化锆氧气含量分析仪器ＺＯＹ系列智能氧化锆氧量分析仪一、用途：ZOY系列氧化锆氧量分析仪可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程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系列氧化锆氧量分析仪有氧化锆头（一次仪表）和氧量变送气（二次仪表）两部分组成。
ZOY型氧化锆探头外壳采用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料制成。
不必外加气，参比气能自行对流。
并设有标准气接口，可在现场运行时用标准气体进行标定校验。
探头锆管能方便地拆卸更换。
ZOY型氧量变送器结构简单，安装尺寸规范，线路设计合理，工艺质量先进，仪表性能稳定可靠，调试方便。
ZOY系列氧化锆氧量分析仪由于其优越的性能、价格比数年来在国内大中型电厂得到广泛应用。
二、型号规格1、氧化锆探头的型号定义ZOY - □- □探头的长度规格分400、800、1200mm探头的加热形式4 表示加热形式，即低温式5表示不加热式，即高温式2、氧量变送器的型号定义ZOY - □- □I 表示盘装式II 表示盘装横式III 表示盘装方式IV 表示墙挂式4 表示加热式（中低温型）5 表示不加热式（高温型）三、规格尺寸1、氧量变送器尺寸盘装竖式（I）160*80*250 152*76 盘装横式（II）80*160*250或160 76*152 盘装方式（III）160*160*250或160 153*153 墙挂式（IV）325*250*110 310*128 2、氧化锆探头的外形尺寸：单位mm四、技术指标1、基本误差：<+3%F. S; 仪表精度1级2、量程: 0~25%O23、本底修正: -20ｍＶ~+20ｍＶ4、被测烟气温度: ZOY-4型低于800℃(低温型);ZOY-5型800℃~1200℃(高温型)5、输出信号:0~10ｍＡＤＣ4-20ｍＡＤＣ任意设置6、负载能力: 0~1.2KΩ(0~10mA时)或0~600Ω(4~20mA时)7、环境能力: 0~50℃,相对湿度<90%8、电源: 220V+10%,50Hz.9、功耗: 变送器约8W,加热炉平均为50W.10、响应时间:90%约3秒.11、氧化锆探头加热炉升温时间:约20分钟.五、仪表接线(1) 氧化锆探头的端子接线图(2)变送器接线变送器热电势(2、3)接到传感器热电偶变送器1、4脚接Cu50热电阻作冷电补偿变送器氧电势(5、6)接传感器氧电势变送器加热炉(10、11)接到传感器加热炉（高温型氧探头加热炉不要接）操作说明:按←键并保持2秒钟,等显示出参数代号后再放开,再按←键,仪表将显示该参数,通过、▼、▲、〈、等键可修改参数值(按键某一位小数点闪亮,即可用▼、▲键修改此位).六、参数功能Loc: 若要设置以下参数,先把Loc设置为808,设置结束后,可把Loc设置为其他值,防止误操作改变设置值dA: 等于零电流输出为0~10mA,不等于零电流输出为4~20mAdIL: 0- +20.00,线性输入零点显示值dIH: 0- +20.00,线性输入满度显示值,对应dIL~dIH.7.8脚输出电流4~20mA氧化锆氧分析仪℃温度%氧含量加热自校故障←<∨∧注: 1键为设置键. 2为光标移位键; 3键为数字减键; 4键在设置状态下为数字加键,在工作状态下为温度与氧量的切换键. 5*字为工作间.特别注意1、本仪表的4~20mA输出为模拟信号输出,在与计算机连接时,必须先检查一下计算机输入的方式是模拟信号输入还是二线制输入,如为模拟信号输入,即可以将仪表的输出与计算机的输入直接相接;如计算机为二线制输入,则仪表的输出与计算机的输入之间必须加装隔离器隔离,仪表才能正常使用,(计算机都有二线制输入,即既为信号线又为电源线.)如果误将模拟信号输入错当二线制输入接入,仪表的输出必将损坏,这一点务必注意.2、锅炉停止运行的同时,务必请将氧量分析仪的电源也同时断开,以确保氧化锆探头正常的工作寿命.3、硫化床炉在用水清洗烟道粉尘时,请不要将水洒到氧化锆探头上,氧化锆锆管遇水将要爆裂.七、关于氧化锆本底电势的检测及设定修正值的二种方法如下:1、不用标气的校验方法为: 将氧化锆检测器置于大气中,与仪表的连线都接好,给仪表通电(氧化锆检测器同时也加热工作),待仪表显示稳定的氧量值后(氧化锆检测器大约需要通电1-2小时左右后,氧量值读数才能稳定),然后将仪表显示的氧量值与大气作比较(大气的含氧量标准值应为20%-20.6%左右),仪表显示的实际氧量值高于大气标准值,高出部分的数值就叫本底电势值;这个值必须在仪表上进行修正,修正办法是:仪表在工作状态下连续按设置键,显示“SC”(本底修正符号),将本底电势值输入仪表,然后按工作键,仪表应显示大气氧量为20%-20.6%,如不显示20%-20.6%,则需反复修改“SC”直到显示20%-20.6%为止.2、标气校验: 先按上面的方法将示值修正到20%-20.6%,然后将标气接到探头的标气入口处,打开标气(流量控制在100毫升以内),示值应符合精度要求,我厂生产的氧化锆氧量分析仪为智能型线性仪表,其电势变化值与示值为表格式一一对应,出厂前都已用标气严格标定,按装时用户无须再进行从新标定,如需标定,为了确保标气的精度,请从我厂购买全套氧化锆标准的标气校验装置.3、温控值的设定: 仪表在工作状态下连续按设置键,显示“cc”温控设定符号,温控值可以任意设定,为了延长探头的使用寿命,温控值千万不能大于75０℃,出厂时都设定在700℃,即探头加热到700℃后即显示氧量值,温控值请不要随意改变, △键在设置状态时为+键;在工作状态时为当前温度值与当前氧量值的切换键.八、氧化锆探头氧量分析仪全套装置连接校验方法：1、接线：氧化锆探头及仪表安装好后，要根据探头接线盒里及仪表接线柱所示的接线符号逐一将８０Ｖ加热线，热电偶线，锆管线接好（仪表的４-２０ｍＡ模拟信号输出线，在调试时为防损坏输出元件，请暂时不要与计算机连接，调试时可串个万用表的电流档用一下，待调试完已后再与计算机连上），热电偶线，锆管线有正负号，千万不能接错；２、氧化锆氧量分析仪全套装置实际工作可为三个部分组成：第一部分为温控部分，由探头的加热炉，仪表的温控电路组成，８０Ｖ的电炉线，热电偶线接好后，如果这一部分工作正常且接线正确，显示器显示温度值应该不断升高，到控温点后即显示氧量值；如没有温度显示，用万用表量一下仪表后部接线端子一脚与四脚的补偿电阻ｃｕ５０有没有装，如没有或开路要把它装上；再脱开８０Ｖ加热线，用万用表的档检查一下电路丝的电阻值应为６２左右，然后量一下８０Ｖ电压，空载时应高于８０Ｖ值；再量一下热电偶丝应为２左右，如一切正常，则重点检查热电偶正负线可能接反了，调正好了温度值即可正常升高。
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
3
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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-2000氧化锆分析仪说明书
JB/T 8281—99《氧化锆氧分析器产品技术条件》适用于本仪器本仪器产品的“计量器具制造许可证”号码为： (苏) 制01000259 号。
1、简介本“操作手册”介绍的内容可帮助有关人士熟悉南京能斯特仪器公司生产的ZO--2000型氧化锆氧分析仪的安装、使用、操作、调校和一般性维护、检修。
ZO--2000型氧化锆氧分析仪是一种以微电脑为数据处理控制核心、以氧化锆固体电解质氧传感器为检测元件的小型智能化仪器。
主要用于测定“氮－氧、氩－氧”及其他惰性混合气体中的氧气体积比的单组份气体成分的定量分析。
本分析仪设计为在线连续工作方式，LED数字显示。
仪器可按现场工艺要求，可任意设定待测气体氧含量的上、下限控制点。
氧量超限时，发出声光报警信号及提供报警信号输出接点。
本仪器在总结以往现场使用经验的基础上，设计有密封式电炉和独特的二次超温保护功能，延长了电炉的使用寿命，提高了仪器的安全可靠性。
仪器设有4—20mA标准信号输出、RS-232通讯口以及氧含量上限超限报警信号输出，为仪器的现场闭环使用提供了条件。
该仪器自身可以配用气样过滤装置，使待测气样能得到净化处理，延长了传感器的使用寿命。
仪器可以根据用户现场的要求，内部加装抽气泵，因此可以直接使用在测量对象为负压的场合，不必另外考虑安装抽气装置。
该仪器设计精巧、紧凑是同类分析仪器中体积最小的产品，具有重量轻、制作精良、适应性强，外形美观大方，使用、操作简便等优点，尤其适用于石油化工、玻璃建材、磁性材料、冶金机械、化肥化纤、空分气体制造、电子、制药等行业的工艺性气体，保护性气体和需要在线定量检测惰性气体中氧含量的场合使用，也可以用于实验室测定和科学实验等场合，是气体成份分析检定、试验，相关产品的工艺、质量控制、检测的理想设备。
ZO-2000型氧化锆氧分析仪分为台式和嵌装式（盘式）两种外形，便于用户根据现场安装情况选用。
上述两种机型除仪器的外形和安装方式不同外，其技术性能指标、操作、使用、维修、调校方法均相同。
美康仪 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)23 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。
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。
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系列氧化锆氧量分析仪使用说明介绍模板之欧阳理创编
目录1 概述12 仪器测量原理23 仪器主要技术参数34 仪器简介34.1 仪器组成34.2 各部分简介44.2.1 探头简介44.2.2 变送器简介44.2.2.1 基本结构44.2.2.2 基本操作54.2.2.3 基本设置65 仪器检验66 仪器安装86.1 安装前的准备86.1.1 探头安装位置的选择86.1.2 炉体法兰的焊接96.1.3 现场布线96.2 安装106.2.1 变送器的安装106.2.2 探头的安装106.3 现场连线117 仪器校准117.1 校准前的准备117.2 校准方法118 仪器日常维护与常见故障排除138.1 仪器日常维护138.2 常见故障的分析与排除131 概述氧化锆氧分析仪主要用于测定锅炉烟气中的氧分压即氧气的体积百分数含量（简称氧含量或氧量），对于保障锅炉运行安全、提高燃料燃烧效率及减少环境污染将起到重要作用。
其应用场所主要有：●火电厂锅炉；●炼油厂加热炉和输油管道加热炉；●冶炼厂加热炉和均热炉；●化工、轻纺、食品加工、制药、水泥和采暖等企业的工业锅炉。
燃料燃烧效率与空气过剩系数密切相关。
在燃烧过程中，当空气过剩系数太小即氧量不足时，由于燃料未充分燃烧而导致热效率降低，且排出的未完全燃烧气体也将对导致环境污染；而当空气过剩系数太大即氧量过多时，虽然能使燃料充分燃烧，但过剩空气带走的热量多，也导致热效率降低，同时过量氧气使烟气中硫化物和氮氧化物含量增大，同样导致环境污染。
因此，通过安装氧化锆氧分析仪，在线实时监测烟气中的氧含量，调节空气和燃料的最佳配比，实现优化燃烧，在节能减排与安全环保等方面具有重要意义。
中国原子能科学研究院始建于1950年，是中国核科学技术的发祥地，是以核科学为主、多学科并存的综合性大型科研基地，是我国“两弹一艇”事业的摇篮。
氧化锆开发研究室是院下属的集科研、产品开发和市场营销为一体的综合性实体，从事氧化锆测氧技术的研究已30余年，编写了国内本行业第一本专著：《氧离子固体电解质浓差电池与测氧技术》。
ZO系列氧化锆氧量分析仪使用说明介绍模板之令狐文艳创作
目录1 概述12 仪器测量原理23 仪器主要技术参数34 仪器简介34.1 仪器组成34.2 各部分简介44.2.1 探头简介44.2.2 变送器简介44.2.2.1 基本结构44.2.2.2 基本操作54.2.2.3 基本设置65 仪器检验66 仪器安装86.1 安装前的准备86.1.1 探头安装位置的选择86.1.2 炉体法兰的焊接96.1.3 现场布线96.2 安装106.2.1 变送器的安装106.2.2 探头的安装106.3 现场连线117 仪器校准117.1 校准前的准备117.2 校准方法118 仪器日常维护与常见故障排除138.1 仪器日常维护138.2 常见故障的分析与排除131 概述氧化锆氧分析仪主要用于测定锅炉烟气中的氧分压即氧气的体积百分数含量（简称氧含量或氧量），对于保障锅炉运行安全、提高燃料燃烧效率及减少环境污染将起到重要作用。
其应用场所主要有：●火电厂锅炉；●炼油厂加热炉和输油管道加热炉；●冶炼厂加热炉和均热炉；●化工、轻纺、食品加工、制药、水泥和采暖等企业的工业锅炉。
燃料燃烧效率与空气过剩系数密切相关。
在燃烧过程中，当空气过剩系数太小即氧量不足时，由于燃料未充分燃烧而导致热效率降低，且排出的未完全燃烧气体也将对导致环境污染；而当空气过剩系数太大即氧量过多时，虽然能使燃料充分燃烧，但过剩空气带走的热量多，也导致热效率降低，同时过量氧气使烟气中硫化物和氮氧化物含量增大，同样导致环境污染。
因此，通过安装氧化锆氧分析仪，在线实时监测烟气中的氧含量，调节空气和燃料的最佳配比，实现优化燃烧，在节能减排与安全环保等方面具有重要意义。
中国原子能科学研究院始建于1950年，是中国核科学技术的发祥地，是以核科学为主、多学科并存的综合性大型科研基地，是我国“两弹一艇”事业的摇篮。
氧化锆开发研究室是院下属的集科研、产品开发和市场营销为一体的综合性实体，从事氧化锆测氧技术的研究已30余年，编写了国内本行业第一本专著：《氧离子固体电解质浓差电池与测氧技术》。
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● 探头长度②:500ｍｍ～１200mm;
● 变送器箱体尺寸(高×宽×深):
墙挂式(Q型）：320mm×２40mｍ×1１0mm；
盘装式（Ｐ型)：１60ｍm×16０mm×40０mm；
８０mｍ×160mｍ×3２0mm（卧式）;
160mm×８０ｍm×３20ｍm（立式）;
② 不同型号探头长度不同。
4 仪器简介
4.1 仪器组成
该仪器主要由探头和变送器两大部分组成。探头实际上是一种装有氧化锆电池的氧传感器,其主要作用就是输出被测氧量所对应的电势信号值。变送器主要有两大功能:一是稳定控制探头的工作温度；二是将从探头输入的电势信号值转换为对应的氧量值,并将氧量值转化为对应的电流值输出。
4．2．2.1 基本结构ﻩ４
4．2.２.2 基本操作ﻩ５
4.2．2.3 基本设置6
5 仪器检验6
6 仪器安装ﻩ8
6.１ 安装前的准备焊接ﻩ9
6．1.3 现场布线9
６.2 安装ﻩ１0
6．2.1 变送器的安装10
６.3 现场连线1１
7 仪器校准ﻩ11
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。
3 仪器主要技术参数
● 测量范围:0～25.０0Ｖｏl%O２；
● 测量精度：1级；
● 量程选择：0~1０Vol%O2或0~２０Voｌ％Ｏ２;
● 工作温度①:7５0℃±５℃;
● 响应时间：＜3秒（达到9０%）;
●火电厂锅炉；
●炼油厂加热炉和输油管道加热炉；
●冶炼厂加热炉和均热炉；
●化工、轻纺、食品加工、制药、水泥和采暖等企业的工业锅炉。
燃料燃烧效率与空气过剩系数密切相关。在燃烧过程中，当空气过剩系数太小即氧量不足时，由于燃料未充分燃烧而导致热效率降低,且排出的未完全燃烧气体也将对导致环境污染；而当空气过剩系数太大即氧量过多时，虽然能使燃料充分燃烧，但过剩空气带走的热量多,也导致热效率降低，同时过量氧气使烟气中硫化物和氮氧化物含量增大,同样导致环境污染。因此,通过安装氧化锆氧分析仪，在线实时监测烟气中的氧含量,调节空气和燃料的最佳配比，实现优化燃烧，在节能减排与安全环保等方面具有重要意义。
● 直插式探头安装点烟气温度:≤600℃（300－500℃最佳);
●安装点允许最大压差：2KPa;
● 环境温度：变送器-5℃~55℃, 探头＜70℃;
●工作电源:AＣ2２0V±２２Ｖ,５0Ｈz。
① 对于不同型号探头,其值可能略有不同,本文均以工作温度为750℃的ZＯ-12B探头为例说明。若工作温度不同，将文中涉及温度７５0℃改为对应工作温度值即可。
ZO系列氧化锆氧量分析仪使用说明书
———————————————————————————————— 作者：
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ﻩ
1 概述１
２ 仪器测量原理ﻩ2
４ 仪器简介ﻩ３
4.1 仪器组成ﻩ３
４．２ 各部分简介ﻩ4
4.2.1 探头简介4
４．2.2 变送器简介ﻩ4
4.2.2 变送器简介
4．２.2.１ 基本结构
变送器主要由主电路板、操作显示面板、接线端子和机箱等组成。主电路由氧浓差电势信号放大器、热电偶电势信号放大器、电源单元、中央处理单元、温控单元、显示单元及输出单元等部分组成。
图２ 变送器电路原理框图
从图２可见，探头产生的氧浓差电势信号、热电偶电势信号经分别放大后,由多路选择开关将其输入A/D转换器，经A/D转换后由CPＵ根据能斯特方程计算出氧量值，再经D/A转换、光电隔离及V／Ｉ转换，最后得到DC0～１０ｍA或DC4ｍA~２0mA的电流信号输出。
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：
(1）
式中：
E— 浓差电池电动势,ｍV；
R— 气体常数,8．314５Ｊ·mol－1·Ｋ-１；
F— 法拉第常数,96485.３０9C·mｏl-1;
T— 绝对温度，K；
P0— 参比气体氧分压,%;
P— 被测气体氧分压，%。
由于受各种因素的影响，实际测量并非在理想状态下进行,因此需要对（1)式进行校正，校正后得到新的方程:
（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。
中国原子能科学研究院始建于195０年,是中国核科学技术的发祥地,是以核科学为主、多学科并存的综合性大型科研基地，是我国“两弹一艇”事业的摇篮。氧化锆开发研究室是院下属的集科研、产品开发和市场营销为一体的综合性实体,从事氧化锆测氧技术的研究已30余年,编写了国内本行业第一本专著：《氧离子固体电解质浓差电池与测氧技术》。该技术曾先后多次荣获国家发明奖及部科技成果奖。在这一系列科研成果的基础上,成功研制出ＺO系列氧化锆氧分析仪。该产品曾在北京国际博览会上获同类产品最高质量奖，并在全国氧化锆氧分析仪行业质量评比中荣获一等奖。２001年,该产品通过ISＯ９00１国际质量体系认证。此后,我院开发并推出了防硫型、高温型等多种型号的氧化锆氧分析仪,以满足不同用户的需求。
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、接线盒及不锈钢壳体等组成,其结构如图１所示:
图1 探头结构示意图
1.过滤器 ２.氧化锆元件 ３.加热炉 4.外壳 5． 信号引线
６.标气管 7.元件法兰 ８.K型热电偶 9.法兰 10.接线盒
各主要部件作用：氧化锆元件是探头的核心部件，由其产生电势信号；加热炉将氧化锆元件加热到设定的工作温度;热电偶作为温度传感器，用来测量加热炉的温度;信号引线将氧化锆元件所产生的电势信号输送到变送器。
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ﻩ1３
8.１ 仪器日常维护ﻩ1３
8.２ 常见故障的分析与排除13
1 概述
氧化锆氧分析仪主要用于测定锅炉烟气中的氧分压即氧气的体积百分数含量（简称氧含量或氧量）,对于保障锅炉运行安全、提高燃料燃烧效率及减少环境污染将起到重要作用。其应用场所主要有：