氧化鋯分析儀實時測量燃燒過程中煙氣氧含量

    基本原理

    氧化鋯分析儀實時測量燃燒過程中煙氣氧含量被測氣體（煙氣）通過傳感器進入氧化鋯管的內(nèi)側(cè)，參比氣體（空氣）通過自然對流進入傳感器的外側(cè)，當(dāng)鋯管內(nèi)外側(cè)的氧濃度不同時，在氧化鋯管內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生氧濃差電勢（在參比氣體確定情況下，氧化鋯輸出的氧濃差電勢與傳感器的工作溫度和被測氣體濃度呈函數(shù)對應(yīng)關(guān)系）該氧濃差電勢經(jīng)顯示儀表轉(zhuǎn)化成與被測煙氣含氧量呈線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)信號，供測氧儀的儀表顯示和輸出。 

   儀器組成結(jié)構(gòu)

   氧化鋯分析儀實時測量燃燒過程中煙氣氧含量氧化鋯氧分析儀主要由氧化鋯探頭和氧量變送器兩部分組成。

一、氧化鋯探頭。氧化鋯探頭是氧分析器的檢測部件，其核心就是氧化鋯固體電解質(zhì)氧濃差電池。它的作用是將被測氣體的氧含量轉(zhuǎn)換成氧濃差電勢。

1 探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu) 

要使氧化鋯探頭輸出的濃差電勢信號和待測氣體的氧濃度成單值函數(shù)關(guān)系，必須使探頭的工作溫度保持恒定?，F(xiàn)常用的方法有兩種；一種是在探頭內(nèi)部設(shè)置溫度控制系統(tǒng)，使探頭置于恒定的工作溫度之中；另一種是采用熱電偶來檢測探頭感受的實際工作溫度，然后把此熱電勢信號送至氧量變送器，在變送器中進行溫度補償運算，以消除溫度對濃差電勢信號的影響。根據(jù)所采用的方法不同，氧化鋯探頭結(jié)構(gòu)有直插式、直插加熱恒溫式和恒溫抽氣式三種。其中直插式探頭采用溫度補償運算方法，后兩種探頭采用恒溫的方法。

國產(chǎn)氧化鋯氧分析器多數(shù)采用直插式氧化鋯探頭，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要由氧化鋯固體電解質(zhì)材料、鉑電極，碳化硅過濾器、鎧裝熱電偶(此圖中未表示出來)氧化鋁管及金屬套管等組成，碳化硅過濾器用于濾去粉塵，熱電偶用來檢測探頭感受的實際工作溫度，金屬套管則是為了使檢測部件免受機械損傷。

二、氧量變送器。氧量變送器的作用就是把濃差電勢轉(zhuǎn)挨成0-10mA或4-20mA直流電流，輸出給顯示儀表或調(diào)節(jié)器。

技術(shù)規(guī)格

* 測量對象：各種工業(yè)爐窯煙氣，混合氣體濃度

* 測量元件：氧化鋯管

1、測氧范圍：0—20.6%O2或0--10%

2、儀器精度：系統(tǒng)測氧基本誤差≤±2%滿量程值

3、變送器精度：1.0級（≤1.0%滿量程值）

4、溫控精度：恒溫點的700±1℃

5、響應(yīng)時間：≤3秒（達到90%的響應(yīng)）

6、報警輸出：上、下限節(jié)點輸出，可選“常開"或“常閉"點

7、模擬量輸出信號：4—20 mA ADC（負(fù)載0Ω—750Ω）對應(yīng)氧量0—10%O2或者0—20.6%O2

8、本底修正范圍：-20 mV—+20 mV

9、數(shù)顯形式：LED四位數(shù)碼管顯示

10、電源：AC220V±15%

11、功耗：<6W（不包括加熱功率）

12、加熱功率：約50W（平均值）可提供150W輸出功率

13、環(huán)境條件：溫度-20℃—60℃

相對濕度<90%

14、檢測器約10Kg，轉(zhuǎn)換器約5Kg

15、標(biāo)定方式：叁參數(shù)標(biāo)定?？諝恻c、標(biāo)準(zhǔn)氣點、工況點。

應(yīng)用范圍

氧化鋯氧量分析儀廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)的燃燒監(jiān)視與控制過程，并且?guī)椭餍袠I(yè)領(lǐng)域取得了相當(dāng)可觀的節(jié)能效果。應(yīng)用領(lǐng)域包括能耗行業(yè)，如鋼鐵業(yè)、電子電力業(yè)、石油化工業(yè)、制陶業(yè)、造紙業(yè)、食品業(yè)、紡織品業(yè)，還包括各種燃燒設(shè)備，如焚燒爐、中小型鍋爐等。