PDF《2000系列氧化锆氧分析仪》

2000系列氧化锆氧分析仪 2001/2002氧化锆测氧探头 2011型氧气变送器 2022型氧气变送器 Anhui Tiankang (Group) Shares Co.

, Ltd. 目录 一2000 系列氧化锆氧分析仪简介・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・1

(一)

2000 系列氧化锆氧分析仪原理・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・1

(二)

2000 系列氧化锆氧分析仪系统组成・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・1

(三)

2000 系列氧化锆氧分析仪主要特点・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・1-2 二 氧化锆测氧探头・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・3

(一) 探头分类・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・3

(二) 结构特点・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・3-4

(三) 性能指标・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・4

(四) 主要技术指标・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・5 三 氧气变送器・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・6

(一) 变送器分类・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・6

(二) 性能特点・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・6-7

(三) 技术指标・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・8-9 四 系统选型及安装接线・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・10 一2000 系列氧化锆氧分析仪简介

(一)2000 系列氧化锆氧分析仪原理 氧化锆氧量分析仪(又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表),主要用于测量燃烧 过程中烟气的含氧浓度,同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量.在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池, 也简称锆头)产生一个毫伏电势,这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值. 氧传感器的关键部件是氧化锆,在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池.它位于传感器 的顶端.为了使电池保持额定的工作温度,在传感器中设置了加热器.用氧分析仪内的温度控制器控制氧化锆温 度恒定. 在额定的温度下,电池输出电势用下面的公式计算(Nernst 方程) : RT P1 mV=------Ln--- +C 4F P2 式中 P1在电池内侧参比气体(如空气)的氧分压;

P2在电池外侧被测气体(如烟气)的氧分压;

R-----气体常数;

F-----法拉第常数;

T-----绝对温度=(

273 + t ℃);

C-----电池常数. 参比气体应为干燥清洁无油的空气( 含氧 20.60% ).在参比气侧与被测气体侧氧浓度不同时,氧离子从高的 一侧迁移到低的一侧.电池输出就以对数的规律反应出被测气体中的氧浓度值. ( 二)

2000 系列氧化锆氧分析仪系统组成

2000 系列氧化锆氧量分析仪的系统组成是由氧化锆测氧探头(又称氧气传感器、 氧检测器,基本型号为

2001 型加 热型及

2002 型非加热型)、氧气变送器(又称变送单元、转换器,基本型号为

2011 型单路输入型及

2022 型双路输 入型)以及它们之间的连接电缆等组成在线检测系统.

(三)2000 系列氧化锆氧分析仪主要特点

1、2000 系列氧化锆氧分析仪的设计合理,体积小,功 能强,精度高.该仪器可用

4 个螺丝方便快捷的安装. 仪器采用

2 块电路板和插头连线的设计方式,方便用户 的维修和调换,维护人员一般可以在 5-10 分钟内进行 调换.

2、22000 系列氧化锆氧分析仪探头采用螺纹旋入式, 安装和调换都非常方便, 快速. 如果用户采用法兰盘的 安装方式, 只需把探头旋入相应法兰盘即可, 这样省去 了由于法兰盘规格不同时不能互换的麻烦.

3、2000 系列氧气变送器和探头采用专用电缆.这样不 需要采用专用的热电偶补偿导线 (用户希望用自己电缆 线也可以) ,同时可采用航空插头来连接探头,非常方 便,这样做也减少了由于接线的错误所造成的问题. Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd.

4、氧量变送器有单通道输入和双通道输入供用户选 择,2022 型双通道输入氧气变送器一台仪器可带

2 只探 头 (特别对于希望测量精度高的用户, 比如电厂目前普 遍采用在同一侧用

2 只探头,由于烟气分布不均匀性) 这样用可增强可靠性,安全性,准确性.同时该仪器有 两路 4-20mA 标准输出电流, 可输出

2 路的氧含量信号, 或者在第

2 路可输出相关的各种其它参数,也可输出

1 探头与

2 探头的平均值.

5、2000 系列氧化锆氧分析仪的测量精度高.相对误差 +1%(一般氧分析仪在+3%左右) .2022 型双通道输入氧 分析仪具有每

1 分钟自我检测和校正系统, 另外仪器能 显示各种有关燃烧数值, 是目前同类仪器中能显示相关 参数最多,最全的仪器.另外该仪器自动检测功能强, 报警信号全(有四路可编程报警功能) .

6、2000 系列氧化锆氧分析仪采用数字校正系统,全仪 器没有一个需手动校正的电位器, 全部参数可通过仪器 自身的微机智能系统进行校正, 也可采用自动校正的方 式.

7、2022 型双通道输入氧气变送器附带的功能多,带自 动清尘, 自动校正气体的功能, 其它仪器都需带附加装 置才能有此功能(但需加高额外费用) .

8、2022 型双通道输入氧气变送器提供很强的数字通讯 功能(抗干扰性强)可供网络通讯.

9、2000 系列氧化锆氧分析仪的探头设计独特,采用与 普通氧化锆探头不同的氧化锆探芯. 由于通常的纯氧化锆探芯在高温时的热震性和机械 性非常脆弱, 相当容易损坏. 故在探头设计时都采用把 探芯从探头的前部装入法, 然后通过机械密封的原理装 配.由于氧化锆是陶瓷材料,必须在加温至 650℃以上 方可测氧 (其原理利用在高温下, 内外两侧不同氧浓度 产生电信号)由于金属材料与陶瓷材料的热涨系数不 同, 在高温时氧化锆探芯非常容易破裂和漏气. 这也就 是国内外探头普遍存在的结症和问题. 国外的新探头质 量相对来讲好一点,但更换探芯后就不断地出现问题, 给用户带来很大的麻烦.

2000 系列氧化锆氧分析仪的氧化锆探头结构不同, 采用陶瓷焊接法(澳洲科学院的专利) ,将特殊混合材 料的氧化锆 (合成后的热涨数与三氧化二铝称钢玉的陶 瓷管一致)然后用陶瓷焊接的方式焊接在钢玉瓷管上. 由于钢玉的热震性和机械强度是陶瓷材料中最好的. 因 此氧化锆探芯质量大大提高, 可采用从后面装入探芯的 方式, 由于前端高温部位无任何机械密封装置 (从后面 密封,由于温度低,可以有效的封闭) ,使得探头使用 寿命大大提高,一般情况下可用 2-4 年,特别适合钢 铁厂高温炉子的使用情况.

10、2000 系列氧化锆氧分析仪的氧化锆探头采用特殊 的涂层材料(电极抗硫性强) ,同时采用不同的电极接 触方式 (其它产品通常采用白金丝焊接的方式, 但硫对 白金有腐蚀作用,时间不长白金丝会腐蚀后断掉) .由 于采用强弹簧弹性的接触方式, 该电极不会由于热胀冷 缩以及硫腐蚀而出问题,可靠性大大加强.

11、 由于通用的氧化锆探头采用前部安装方式. 因此密 封氧化锆内外两侧探芯须做成 U 字型, 这样被测的烟气 只有一个进口, 从而降低了测量的速度, 当采用从后部 装入探芯法, 可使被测气体通过前后透气的通道, 从而 大大提高测量速度和精度,一般情况下高 6-8 倍左右.

12、 相对来讲整个系统价格比较便宜, 特别是探头的价 格,澳仪探头的价格通常是日仪和美仪的 60%左右,但 是使用寿命长( 通常翻倍).由于探头是易耗品,所以 大大降低了用户的使用费用. 二 氧化锆测氧探头.

(一)探头分类 2002B 2002A 2001B 2001A 2000系列测氧探头分为2001型(加热型)和2002型(非加热型).其中2001型又分为2001A(普通加热型)和2001B(双 金属过滤器加热型);

2002 型分为 2002A(陶瓷外壳非加热型)和2002B(合金外壳非加热型).

(二)结构特点 1.2000 系列氧化锆探头设计独特,其氧化锆探芯有独 特的性能,非常坚固和耐用. 2.一般的氧化锆探头采用把很短的氧化锆锆头从探头 的前部装入,然后通过机械密封的方法装配. 由于氧化锆是陶瓷材料, 在锆头局部有加热器, 在高温 条件时由于金属密封材料与陶瓷材料的热涨系数不同, 此时热应力就很容易引起锆头破裂漏气. 这正是国内外 探头普遍存在问题. 3.2000 系列氧化锆探头结构不同, 采用陶瓷焊接法 (专 利技术),把氧化锆片焊接在钢玉瓷管上成为一体,氧 化锆探芯长度接近探头长度. 由于钢玉的热震性和机械 强度是陶瓷材料中最好的, 因此氧化锆探芯质量大大提 高. 4.2000 系列氧化锆探头采用从后面装入探芯的方式. 由于前端高温部位无任何机械密封装置, 而是从后面密 封,温度相对很低,可以有效的密封,彻底解决了热应 力引起锆头破裂漏气的问题,使得探头质量大大提高, 测氧范围扩展

10 ―100%.

30 ? 5.2000 系列带加热器的氧化锆探头(2001 型)直插使用 温度高达 900℃,大大高于一般的氧化锆探头的 600℃ 限制;

陶瓷外壳非加热型探头(2002A)可工作在 1400℃,而其 他高温氧化锆探头只能采用将锆头安装在探头尾部低 温处,通过引流方式测量,不是真正的直插式探头.事 实上,2000 系列探头的探芯本身能承受的温度高达 1700℃.因此

2000 系列氧化锆探头特别适合诸如钢铁 厂等高温炉子的使用情况 . 6.一般的氧化锆探头的电极引线........