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目录关于本分析仪的的重要提示.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

一、 氧化锆测氧传感器工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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二、 CY 系列氧化锆氧分析仪技术规格. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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三、 CY 型氧化锆氧分析仪构成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 3.1 氧分析仪检测器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 3.2 氧分析仪转换器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 3.3 配套组件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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四、 安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14 4.1 转换器安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14 4.2 炉体法兰安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15 4.3 成套安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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五、 系统调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20 5.1 CYZDA 盘装式仪表系统连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 5.2 CYZC 壁挂式仪表系统连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 5.3 系统调校方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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六、 维护与检修. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25 6.1 必备知识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25 6.2 正确使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28 6.2 故障检查. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28 附表 1: 成套配Z及备件表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31 附表 2: 镍铬-镍硅 K 型热电偶分度表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32 附表 3: 氧电势与氧含量对照表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33 附表 4: 氧含量与输出信号对应关系表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34 CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

1 - 关于该分析仪的重要提示 当系统停电一周以上时,应将检测器拆下存放于干燥处. 例如,当供暖锅炉夏季停用时,油田注汽锅炉检修停用时,以及其它安装于环境潮 湿的烟道内的检测器停用时. 电缆选用注意事项:需配备两根电缆线 用于传输氧电势、热电偶及温补信号的电缆线必须采用屏蔽信号线,屏蔽层接地. 用于电炉加热的电缆线必须与信号电缆线分开使用,以防电磁干扰. 当转换器室外安装时必须配有防雨箱进行防护. 安装于检测器顶端的传感器是由陶瓷材料氧化锆组成,易碎,不要跌落或承受外力. 检测器正常工作时,检测器顶端内部有热源,烫,需操作时带上手套. 关键词:检测器 用于测量氧信号、电炉加热温度及热电偶冷端温度,配有相对应的传感器及电加 热丝. 为了确保正确进行仪器选型、安装、维护、修理等工作,请关注我公司微信服务号, 二维码,网站及联系电话等. CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

2 - 概述氧化锆氧分析仪适用于工业炉窑烟气中氧量的连续监测,作为操作人员调节燃 风配比的依据.与自控系统连接,实现低氧合理燃烧,达到降低燃耗、稳定工艺、 提高产品质量、减少环境污染等目的.具有显著的经济效益和社会效益. 我公司生产的 CY 系列氧化锆氧分析仪获得了国家多项专利,其中发明专利(专 利号 87104586)的专利技术在提高检测器寿命方面起着显著的作用. 检测器寿命最 高可达 2~3 年,维护量甚微.该仪器自

86 年面世以来,已在全国大多数省市、自 治区的大中型企业中运行.应用的行业有冶金、化工、电力、建材、轻工、城市小 区供热锅炉、环保监测车等.并在替代进口产品方面取得显著成绩. 该仪表转换器采用了

16 位的 Intel80C196 单片微处理器,具有运算速度快, 数据处理能力强的特点.配合小信号处理的隔离放大电路,电源监控及数据保护电 路等方法使产品测量精度高,抗干扰能力强.有效的保证了仪表在恶劣的工业环境 下长期稳定、可靠地运行.

一、氧化锆测氧传感器工作原理 本仪器所使用的氧化锆测氧传感器材料是一种氧化锆固体电解质,是在纯氧化 锆中掺入氧化钇或氧化钙,在高温下烧结成的稳定氧化锆.在600℃以上高温条件 下,它是氧离子的良好导体,一般做成管状.见图 1. 图1氧化锆测氧传感器 CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

3 - 如果氧化锆管内外两侧的温度高于 700℃时,其内外壁接触氧分压不同的气体, 氧化锆管就成为一个氧浓差电池,在两个铂电极上将发生如下反应: 在空气侧(参比侧)电极上:O2+4e→2O2- 在低氧侧(被测侧)电极上:2O2- →O2+4e 即空气中一个氧分子夺取电极上四个电子而变成两个氧离子.氧离子在氧浓差电 势的驱动下,通过氧化锆传感器迁移到低氧侧电极上,留给该电极四个电子而复原 为氧分子,电池处于平衡状态时,两电极间电势值 E 恒定不变. 氧电势值 E 符合能斯特方程: E= RT 4F Ln PA PX 式中:R-气体常数 T-锆管的绝对温度 F-法拉第常数 PX-被测气体氧浓度百分数 PA-参比气氧浓度百分数,一般为 20.6%. 如果把氧化锆管加热至大于 600℃的稳定温度,在氧化锆管两侧分别流过被测 气体和参比气体,则产生的电势与氧化锆管的工作温度和两侧的氧浓度有固定的关 系.如果知道参比气体的浓度,则可根据氧化锆管两侧的氧电势和氧化锆管的工作 温度计算出被测气体的氧浓度.

二、CY 系列氧化锆氧分析仪技术规格 测量对象:各种工业炉窑烟气,混合气体 测量元件:氧传感器 测量范围:0~20.6%O2(特殊要求另议) 输出电流: 4~20mA. (输出信号对应显示氧量 0~5%、0~10%、0~ 20.6%、0~25%O2 量程可选. ) 检测器加热炉升温,达到工作温度时间约

20 分钟. 检测器标准长度:180mm,400mm,600mm,800mm,1000mm, 1200mm .特殊要求另议. 重复性≤±0.5%FS CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

4 - 基本误差≤±2%FS 稳定性≤±1%FS(仪器连续检定 24h) 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 -10℃~40℃ 电源及功耗:电源 220±10%VAC 50Hz,功耗最大为 150W.

三、CY 型氧化锆氧分析仪构成 该仪器基本组成:氧分析仪检测器、氧分析仪转换器.根据不同工况还需取气 装Z及其他部件,如:高温检测器适配器、氧分析仪转换器防护箱等. 图2氧分析仪构成图 3.1 氧分析仪检测器 根据氧化锆探头适用场合的不同,检测器一般分为常规型检测器、防腐型检测 器、防护型检测器、高温直插型检测器及高温适配器型检测器等多种类型.检测器 的一般结构如图

3 所示,氧化锆传感器安装在检测器前端.检测器设有标准气路, 可由转换器对检测器进行在线标气操作. 图3检测器结构原理图 CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

5 - 3.1.1 常规型检测器 常规型氧化锆氧分析仪的检测器常用于普通锅炉烟道中,适用于烟气温度 140℃~700℃的场合. 在下面图

4 中所注 标准气入口 即为校准操作时使用.测量被测气时,请务 必将此口堵死,以防止空气泄漏进去,引起测量误差.其 参比空气入口 在任何 时间都要开放,保持与大气相通. 图4氧分析仪检测器结构图 (以检测器长度 400mm 为例)

120 Φ

46 6

568 8

400 接线盒

42 120 A-A 面Φ130 4-Φ

15 A A Φ

155 50

40 标准气入口 参比空气入口 电缆出线孔 端盖 单位:mm CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

6 - 检测器接线盒内共有

8 个引线端子 (见图 5) . 检测器接有温度补偿器 AD590, 因此由检测器向转换器传送热电偶信号时无需使用补偿导线.如果使用了补偿导线, 在安装本仪器时,应将温度补偿器移至转换器的接线端子 CJ 处. 图5检测器端子图 3.1.2 隔爆型检测器 电池 + E - 电偶 + T - 温补 +CJ- 电炉 HTR AD590 图6隔爆型检测器结构图

(一) CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

7 - 检测器接线盒内共有

8 个引线端子(见图 8) .检测器接有温度补偿器 AD590,因 此由检测器向转换器传送热电偶信号时无需使用补偿导线.如果使用了补偿导线,在安 装本仪器时,应将温度补偿器移至转换器的接线端子 CJ 处.

110 Φ

45 Φ

155 接线端子盒 电缆线出线孔 单位:mm A A A-A 面图7隔爆型检测器结构图

(二) E + - T + - + - CJ HTR E: 氧电势 T: 电偶CJ: 温补HTR: 电炉 图8隔爆型检测器接线端子图 CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

8 - 3.1.3 其它应用类型检测器 氧分析仪检测器分类表: 表1序号 检测器类型 技术特点 适用场合

1 常规型 用于温度在 140℃~700℃ 之间的烟气中. 常用于普通锅炉烟道中

2 隔爆型 采样密封好及隔爆等级高的 接线端子盒. 用于隔爆场合

3 防护型 检测器外有防冲刷保护管, 可 防止粉尘颗粒引起的磨损. 用于冲刷严重的沸腾炉等烟 道.

4 防腐型 检测器护管表面烧结低温防 腐材料. 常用于 CEMS 系统脱硫后 烟道中或其他 140℃以下场 合中及脱硝场合

5 防护+防腐型 选用防磨材料做检测器保护 管并在其表面烧结高温防腐 涂层. 主要用于温度在 300℃~ 700℃之间且烟气中含有较 强腐蚀性气体的测点环境. 常用于垃圾焚烧炉、固废燃 烧、余热锅炉出口的氧量测 量.

6 高温直插型 由于检测器本身特殊的结构 和选用耐高温抗氧化的材料. 使之当测点温度在 700℃~ 1000℃时可应用此类型探 头. 常用于热处理炉(渗碳炉、 退火炉、 淬火炉等) 、 循环流 化床锅炉炉膛出口处.

7 适配器型 该类型检测器由常规型探头+ 适配器组成, 测量点是负压时 需0.5MPa 的压缩气. 常用于工业加热炉 (1400℃) ,检测点压力大 于2KPa 的场合. CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

9 - 3.2 氧分析仪转换器 氧分析仪转换器具有密封性能好,运行可靠、操作简便、维护方便等特点.对 检测器炉温控制采用模糊控制算法,炉温控制在 750℃,同时氧量计算还根据温度 变化进行浮温式计算,使氧量测量更加准确. 转换器的主要功能如下: 1)检测氧浓差电池输出的氧电势信号. 2)处理氧电势与氧含量的非线性关系,完成对数关系运算. 3)完成池温恒温控制,保证氧化锆元件的稳定工作状态. 4)显示氧含量测量值及其它各项辅助参数. 5)将氧含量信号转换为输出 4~20mA 标准电流信号. 面板功能: 值显示功能:显示测量的氧气浓度值,等等. 数据显示:显示维护用的各种数据,如锆池温度,氧电势等. 状态信息:用相应的指示灯闪烁时,指示报警或错误发生. 校正功能:通过外接信号标准气源与 LED 显示相互配合完成. 校正设Z项:量程气浓度(Vol%O2) ,零点气浓度(Vol%O2) ,温度量程校准. 转换器结构形式:分为盘装式和壁挂式两种结构. CYZC 壁挂式转换器 图9氧分析仪转换器 CYZDA 盘装式竖表 CYZDA 盘装式横表 CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 -

10 - 3.2.1 转换器分为盘装式和壁挂式两种结构形式 3.2.1.1 盘装式转换器(CYZDA)[分为竖式和横式两种] 图10 CYZDA 转换器尺寸图 图11 CYZDA 转换器端子图 温补 输出

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