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壁掛式盤裝式氧化鋯氧量分析儀

壁掛式盤裝式氧化鋯氧量分析儀
更新時間:2024-04-09
壁掛式盤裝式氧化鋯氧量分析儀是近幾十年發(fā)展起來的新型測氧器,因其具有結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、反應(yīng)速度快、測量范圍廣等特點,而廣泛應(yīng)用于電力、冶金、供暖、建材、電子等部門,分析各種工業(yè)鍋爐及窯爐中煙氣的氧含量,提高燃燒效率,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。
品牌吉帆價格區(qū)間面議
產(chǎn)地類別國產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)保,石油,地礦,能源,印刷包裝

       安徽吉帆儀表有限公司位于長江之濱的天長市,南接古城南京,東與揚州相鄰,地處充滿活力的"長三角"經(jīng)濟圈,交通便利,信息暢通,為企業(yè)發(fā)展提供了*條件,有著良好的投資與發(fā)展環(huán)境。

       安徽吉帆儀表有限公司成立于2021年,公司以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、專業(yè)的研發(fā)團隊,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)技術(shù),為全國需要實時測量、把握燃燒過程中的煙氣氧含量的公司提供高品質(zhì)的服務(wù)和定制規(guī)格的氧化鋯分析儀。產(chǎn)品涉足于石油化工、制藥、鋼鐵、研究所、煤礦、紡織等眾多行業(yè)領(lǐng)域。多年以來,憑借良好的口碑和過硬的產(chǎn)品質(zhì)量造福了幾百家企業(yè),為其提供氧化鋯分析儀,用于燃燒監(jiān)視和控制過程,并且成功幫助這些企業(yè)取得了比較可觀的節(jié)能、降低環(huán)境污染效益。

       公司專注于氧化鋯分析儀、磁翻板液位計,變送器、爐膛工業(yè)電視系統(tǒng)、汽包水位監(jiān)視系統(tǒng)等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)加工。

       團結(jié)、務(wù)實、發(fā)展是永恒的信念,廣大用戶的信賴是不懈的追求,用戶的支持就是我們的成功。公司本著以質(zhì)量求生存,以質(zhì)量求發(fā)展,向質(zhì)量要效益的原則服務(wù)于廣大用戶朋友。為用戶提供專業(yè)智能的產(chǎn)品,熱情完善的服務(wù)。

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壁掛式盤裝式氧化鋯氧量分析儀

一、 概述

       氧化鋯氧量分析儀由轉(zhuǎn)換器和檢測器(俗稱氧探頭)組成,在檢測器的核心元件氧化鋯濃差電池上,采用了納米材料和良好的生產(chǎn)工藝,在電極涂層上添加抑制電極老化的添加劑。大大提高了氧化鋯測量探頭的精度和使用壽命。檢測器采用直插式探頭結(jié)構(gòu),不需取樣系統(tǒng),能及時反映鍋爐內(nèi)燃燒狀況,如與自控裝置配合使用,可有效地控制燃燒狀況。轉(zhuǎn)換器采用單片機智能化設(shè)計,漢字液晶顯示,使數(shù)據(jù)顯示、功能控制更具有人性化;可與各類型DCS數(shù)據(jù)接入設(shè)備連接。使儀表的操作變的簡單,容易掌握。

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二、工作原理

       氧化鋯是一種高溫電解質(zhì)濃差電池,在數(shù)度的高溫環(huán)境下,具有能產(chǎn)生氧離子遷移的導(dǎo)電性能,由于被測氣體(煙氣或其它氣體)與參比氣體(空氣或其它氣體)在氧化鋯兩側(cè)鉑電極的氧分壓不同,在兩極間有一定數(shù)量的氧離子遷移而產(chǎn)生了氧濃差電勢,其電勢值與氧濃度的關(guān)系,可

以用能斯特(Nernst)公式來表示:

E=RT/4F×LnP1/P2

式中:E—氧濃差電勢(V)

R—理想氣體常數(shù)(8.314J/moLK)

T—溫度值(K)

F—法拉第常數(shù)(96500c/moL)

P1—參比氣體分壓(空氣)

P2—被測氣體分壓

典型的氧化鋯傳感器是
                                  Pt,P''O2│ZrO2·Y2O3│P'O2,Pt
     在上述電池中,Pt表示兩個鉑電極,它是涂制在氧化鋯電解質(zhì)的兩邊,兩種氧分壓為P''O2和P'O2的氣體分別通過電解質(zhì)的兩邊。作為氧傳感器,其中P''O2是參比氣,例如通人空氣(20.6%O2),P'O2是待測氣,例如通入煙氣。在高溫下,由于氧化鋯電解質(zhì)是良好的氧離子導(dǎo)體,上述電池便是一個典型的氧濃差電池。
     在高溫下(650---850℃),氧就會從分壓大的P''O2一側(cè)向分壓小的P'O2側(cè)擴散,這種擴散,不是氧分子透過氧化鋯從P''O2側(cè)到P'O2側(cè),而是氧分子離解成氧離子后,通過氧化鋯的過程。在750℃左右的高溫中,在鉑電極的催化作用下,在電池的P''O2側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),一個氧分子從鉑電極取得4個電子,變成兩個氧離子(O2-)進入電解質(zhì),即:O2(P''O2)+4e→2O2-

      P''O2側(cè)鉑電極由于大量給出電子而帶正電,成為氧濃差電池的正極或陽極。這些氧離子進入電解質(zhì)后,通過晶體中的空穴向前運動到達右側(cè)的鉑電極,在電池的P'O2側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),氧離子在鉑電極上釋放電子并結(jié)合成氧分子析出,即:
2O2--4e→O2(P'O2)
     P'O2側(cè)鉑電極由于大量得到電子而帶負(fù)電,成為氧濃差電池的負(fù)極或陰極。這樣在兩個電極上,由于正負(fù)電荷的堆積而形成一個電勢,稱之為氧濃差電動勢。當(dāng)用導(dǎo)線將兩個電極連成電路時,負(fù)極上的電子就會通過外電路流到正極,再供給氧分子形成離子,電路中就有電流通過。
     其池電勢由能斯特方程給出:
                                    E=RT/4F×ln(P''O2/P'O2)
     式中R為氣體常數(shù),T為電池的熱力學(xué)溫度(K),F(xiàn)為法拉第常數(shù).(1)式是在理想狀態(tài)下導(dǎo)出的, 必須具有四個條件:(1)兩邊的氣體均為理想氣體;(2)整個電池處于恒溫恒壓系統(tǒng)中;(3)濃差電池是可逆的;(4)電池中不存在任何附加電勢。因此稱(1)式為氧化鋯傳感器的理論方程。由(1)式可見由于參比氣氧含量P''O2是已知的,因此測得E值后便可求得待測氣體氧含量P'O2值。
     當(dāng)電池工作溫度固定于700℃時,上式為:
                                    E=48.26lg(P''O2/P'O2)
     由上式,在溫度700℃時,當(dāng)固體電介質(zhì)一側(cè)氧分壓為空氣(20.6%) 時,由濃差電池輸出電動勢E,就可以計算出固體電介質(zhì)另一側(cè)氧分壓,這就是氧化鋯氧量分析儀的測氧原理。

變送器把所測量出的數(shù)據(jù),經(jīng)單片機計算轉(zhuǎn)換,將氧含量在液晶屏上顯示出來,同時轉(zhuǎn)換成電流信號供計算機或計錄儀使用。

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三、 技術(shù)指標(biāo)

量程:     0.01~25.00%O2(量程從5.00%-25.00%內(nèi)自由設(shè)置)

輸出信號: 4 ~20mA 負(fù)載電阻≤500Ω 隔離

重復(fù)性:   滿量程的±0.5%

基本誤差: ≤±1%(滿量程)

穩(wěn)定性:   ≤±1%(儀器連續(xù)檢定4h)

響應(yīng)時間: 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)氣體從檢測器入口引入時計,5秒內(nèi)達到90%的響應(yīng)

環(huán)境溫度: 檢測器 -10℃~80℃   轉(zhuǎn)換器 0℃~40℃

電源及功耗:電源220±10%VAC,功耗大為150W

樣氣溫度:   ≤700℃(700℃以上協(xié)商供貨)

樣氣壓力范圍:±10KPa

檢測器長度:  0.4m;0.8m;1.0m;1.2m;(其他長度可根據(jù)用戶要求生產(chǎn))

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四、 轉(zhuǎn)換器安裝尺寸

盤裝橫式表:外形尺寸160*80mm*250mm,開孔尺寸152*76mm

盤裝豎式表:外形尺寸80*160mm*250mm,開孔尺寸76*152mm

盤裝方式表:外形尺寸160*160*150mm,開孔尺寸152*152mm

盤裝方式表:外形尺寸144*144*150mm,開孔尺寸138*138mm

墻掛式表:  外形尺寸260*200*100mm

具有以下特點:

1. 通用性較強,可以直接替換其它廠家氧量分析儀。

2. 大屏幕藍底白字LCD顯示。

3. 全中文操作菜單(出口產(chǎn)品可以提供英文菜單)。

4. 氧量量程0.01-25.00%內(nèi)自由設(shè)定(低量程0-5%)。

5. 溫度采用PID控溫,恒溫點700℃和750℃(可現(xiàn)場選擇)。

6. 可設(shè)置氧量上、下限報警指示,溫度上、下限報警指示。

7. 本底電勢一鍵校正。

8. 可用標(biāo)準(zhǔn)氣在線校準(zhǔn)。

9.  4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出與主電路光電隔離,可直接遠傳進入DCS系統(tǒng)。

10. 多種故障信息提示。

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五、壁掛式盤裝式氧化鋯氧量分析儀配套檢測器(探頭)的構(gòu)造

       檢測器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱爐、熱電偶、氣體導(dǎo)管、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個裝置采用全封閉型結(jié)構(gòu),以增加整個裝置的密封性能,提高使用壽命。對高粉塵的檢測環(huán)境,為達到更好的過濾效果,加裝了多孔陶瓷過濾器。

       檢測器內(nèi)的氧化鋯管是核心元件 ,屬陶瓷易碎品,運輸和安裝使用過程中應(yīng)避免劇烈震動,以免損壞。檢測器內(nèi)加熱爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度,為延長加熱爐的壽命,在工藝上作了特殊的處理。因檢測器本身帶有加熱裝置,從而在低于700℃的環(huán)境中能正常工作。

氧化鋯傳感器的測量原理以及結(jié)構(gòu)特點:

        氧化鋯傳感器的核心構(gòu)件是氧化鋯固體電解質(zhì),氧化鋯固體電解質(zhì)是由多元氧化物組成的。常用的這類電解質(zhì)有ZrO2·Y2O3,它由二元氧化物組成,其中,ZrO2稱為基體,Y2O3稱為穩(wěn)定劑。ZrO2在常溫下是單斜晶體,在高溫下它變成立方晶體(螢石型),但當(dāng)它冷卻后又變?yōu)閱涡本w,因此純氧化鋯的晶型是不穩(wěn)定的。所以當(dāng)在ZrO2中摻人一定量的穩(wěn)定劑Y2O3時,由于Y3+置換了Zr4+的位置,一方面在晶體中留下了氧離子空穴,另一方面由于晶體內(nèi)部應(yīng)力變化的原因,該晶體冷卻后仍保留立方晶體,因此又稱它為穩(wěn)定氧化鋯。據(jù)上分析,穩(wěn)定氧化鋯在高溫下(650℃以上)是氧離子的良好導(dǎo)體。

氧化鋯探頭的校準(zhǔn)

1、切記應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)氣流量計流量調(diào)至200ml/分-300ml/分。流量不能大,否則會造成校對時的誤差并對傳感器造成損壞。

2、快速擰開傳感器校對堵頭,將標(biāo)準(zhǔn)氣插上五分鐘后,待數(shù)據(jù)穩(wěn)定時,即校對完成。

3、去除標(biāo)準(zhǔn)氣皮管,快速將堵頭擰上(堵頭擰下后,不能長時間放在空氣中,因為空氣溫度低,傳感器是在高溫下工作,會吸入大量的空氣,造成溫差太大,傳感器斷裂)



六、 安裝注意事項

       ※注意: 新建爐膛或煙道要等幾次烘爐干燥后再安裝氧探頭,否則,過于潮濕的煙氣可能降低新探頭使用壽命。

   ※注意:鋯頭信號線、電偶導(dǎo)線要與加熱器線分開走線。



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