氧化锆氧量分析仪

  上海奥林仪表厂创建于1993年，是专业生产自动化仪器仪表，承揽自控工程的厂家。2010年因企业规模发展需要，又新成立了上海吉斯林奥仪器仪表有限公司。

  公司基本的产品有温度仪表、压力仪表、流量液位仪表、压力\差压变送器、阀门管件、开关柜、电线电缆等，产品大范围的使用在电力、石油化学工业、钢铁、制药、造纸。

  优质的产品和完善的管理体系及优良的售后服务使我们与全国各设计单位及大中型企业建立良好的业务关系，同时在大型成套项目中我们已与上海自动化仪表股份有限公司、美国罗斯蒙特、日本横河、德国西门子、法国施耐德等众多厂家及公司成立了友好的合作伙伴关系。同时也是中国化工部第二设计院工程部的*合作伙伴。相信随我国现代化工业的迅猛发展，奥林仪表厂会*地向广大新老用户提供较早的优质产品和优良的售后服务，为用户的发展和腾飞作出我们较大的贡献！

  用户的支持就是我们的成功，上海奥林仪表厂董事长李训学携全体员工感谢社会各界广大用户的关心和支持，我集团将加倍努力为用户更好的提供更为满意的产品和服务。

  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。它的主要特征是氧量检测器的结构设计及铂电极的化学配方、制作流程与工艺最大限度地考虑了被测炉气组分复杂这一特点，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，硬件配置要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常规使用的寿命，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，详细的细节内容如下：（1）多孔性铂电极的化学配方及制作流程与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常规使用的寿命。（2）仪表具有多种线）仪表温度控制管理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。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：

  R-理想气体常数，9.314 W*S/mol; F-法拉 常数,96500 C;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。

  2.5 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（）2.9 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。3.1.1 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。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，提高常规使用的寿命。氧化锆管是该检测器的核心，由它产生氧浓差电势信号，使用时应注意避开剧烈震动，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。Zr02-Ⅱ型微机化氧量自动分析仪的信号转换器其实就是一个小型的测控系统，由单片机作为控制管理系统。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， 这样就解决了诸如大电流跳变所引起的干扰，能够克服高共模电压，因而大幅度的提升了仪表的抗力。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，以满足多种用户的特殊需要。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。

  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动情况，即气体要有代表性；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。一定要注意：应保证设备短节与炉体保温砖之间的密封，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观尺寸：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二芯电缆线 加热线 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

  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）。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。6.1.2 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的过程中的老化，由于安装点比气的流通情况不完全一样，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有必要进行在线校准，而且必须定期对运行中的探头进行校准。在实验室或现场，把氧探头和转换器按图6正确连接好并接通电源，一小时后温度达到700℃。旋开探头上的标准气螺栓，将瓶装5%含量的氮中氧标准气体 通过减压器将其流量控制在300ml/分钟，用无味乳胶管送入探头的标气口内，观察转换器的氧量显示值，若氧量偏差较大则需按一下“氧势校正键”，再通过 按“加”或“减”键使显示值增加或减少一些，再按“氧量”键，查看氧量是否在5%左右，若未达到标准请重复此步骤调整，若无法调到标准，说明锆管已老化， 需换新锆管。无标气现场标准：旋开探头上的标准气螺栓，使空气进入标准气导管，按一下转换器面板上的“氧势校正键”，通过按“加”或“减”键使显示值为0.1mv以内，再按下“氧量”键应显示20.6即可，校准结束应将标准气螺栓重新旋紧即可正常使用。

  按上限报警（或下限报警）键，此时显示上限报警（或下限报警）设定值，如需进行改变，按“加”或“减”键，直至符合标准要求为止。6.1.4 异常报警说明在发生异常时，LED窗口显示故障类别，并将报警接点接通，此时，输出不自锁。仔细检查氧量检测器是不是满足 5节所述安装要求后，在检测器电炉温度达到700℃后，仪表应显示系统当时含氧量对应的模拟量。7 故障判别及排除方法注：表4包括由于仪器信号故障所造成的氧量测量值偏高、偏低或不稳定，其故障排除方法可参考6.1.3仪器校正的步骤进行。7.1 故障处理步骤7.1.1 将氧量检测器从取样口抽出，在现场与信号转接器按说明书要求正确接线，并使氧量检测器氧化锆探头升温至700℃。测量锆管的低电势及高温内阻，应分别 小于5mV及500Ω（出厂时，锆管的低电势及高温内阻分别小于3mV及50Ω），如能符合标准要求，说明氧化锆探头性能好。若低电势及高温内阻分别大 于5mV及500Ω以上，需换新锆管，然后按照6.1.3节说明的办法来进行校准。

  7.1.3 确认氧化锆探头性能，氧量测量及温度控制管理系统均正常后，重新将氧量检测器装回取样口，按表4所列现象按先后次序检查、排除。关键词：

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