PDF《CY系列氧化锆氧气含量分析仪》

样CY系列氧化锆氧气含量分析仪 选型本天康(集团)股份有限公司 目录概述.

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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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 3.1 氧化锆检测器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3.2 氧化锆转换器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3.3 取气装置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

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

9 4.1 转换器安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 4.2 炉体法兰安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 4.3 检测器, 导流管, 防尘管安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 4.4 成套安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

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

15 5.1 CY-2DA 盘装式仪表系统连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15 5.2 CY-2C 壁挂式仪表系统连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 5.3 系统调校方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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

20 6.1 检查内容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20 6.2 常见问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21 附表 1: 成套配置及备件表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 附表 2: 镍铬-镍硅 K 型热电偶分度表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 附表 3: 氧电势与氧含量对照表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 附表 4: 氧量与输出信号对应关系表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 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,或与自控系统连接,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. 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严酷的工业环境下 长期稳定可靠运行.

一、氧化锆测氧传感器工作原理 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

1 Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd. CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 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. 表1:氧化锆传感器工作特性表 温度 氧化锆传感器工作状态 600℃以下时 绝缘电阻大,不遵守能斯特方程 700℃以上时 绝缘电阻小,遵守能斯特方程 CY 系列氧分析仪工作为 750℃±2℃

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:氧化锆管 测量范围:0-20.6VOL%O2

2 Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd. CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 输出电流: 4-20mA. (输出信号对应显示氧量 0-

5、0-

10、0-20.

6、0-25VOL O2 量程可选. ) 检测器加热炉升温时间约

20 分钟. 检测器标准长度:180mm,400mm,600mm,800mm,1000mm,1200mm .特殊要求 面议. 重复性:满量程的±0.5% 基本误差≤±2%(满量程) 稳定性≤±1%(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,功耗最大为 150W

三、CY 型氧化锆氧分析仪构成 该仪器由三部分组成:氧化锆检测器、氧化锆转换器和取气装置 3.1 氧化锆检测器 检测器为直插式结构(见图 2),氧化锆传感器安装在检测器头部.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2中所注 标气入口 即为 校准操作时使用.如不进行校准操作,请务必将此口堵死,以防止空气泄漏进去, 引起测量误差.其 参比气入口 在任何时间都要开放,保持与大气相通.

3 Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd. CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 图2氧化锆检测器结构图 (以检测器长度 400mm 为例) 检测器接线盒内共有

8 根引线端子,(见图 3).检测器接有温度补偿器,所以 由检测器向转换器传送热电偶信号时不必用补偿导线,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. 检测器长度有六种:180mm,400mm,600mm,800mm,1000mm,1200mm

4 Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd. CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 图3检测器端子图 3.2 氧化锆转换器 转换器由氧量输入转换单元、键盘显示及控制单元、检测器炉温控制单元、氧 含量对应电流输出单元等组成.采用微处理器控制,仪表系统的稳定性、可靠性及 安全性都大为提高,运算程序采用模糊控制算法的恒温(750℃)控制,浮温计算的 方式.配合计算机数字调校功能,保证了仪表准确、可靠运行.转换器的主要作用 是将检测器测出的氧电势信号 E(mV)转换成数字量.CPU 对数值运算、处理得到氧 含量值送到显示器显示, 并且输出与氧含量对应的 4-20mA 电流信号, 同时转换器要 对检测器内工作电炉进行控温,使氧化锆管工作温度稳定在 750±2℃,除此之外,转 换器还可以通过按键操作实现显示温度值(℃) 、氧电势值(mV)、以及对检测器进行 在线校准等功能. 3.2.1 转换器由以下

5 部分组成: 3.2.1.1 输入信号处理转换部分

5 Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd. CY 系列氧化锆氧分析仪使用说明书 安装在现场的检测器有两种测量信号输出,即氧电势 E(mV)和热电偶信号(mV), 为了解决系统连接时的电位匹配,抑制可能来自检测器及系统各部分的干扰,屏蔽 若干个装置之间的地电位等问题,两路信号分别采用了高精度小信号放大器,V/F 转 换及光电耦合器,实现了输入、输出以及电源三隔离,使整套........