氧化锆氧量分析仪

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1、氧化锆分析仪工作原理

       全稳定氧化锆陶瓷是一种固体电介质,它在一定温度下具有离子导电性质,是测量装置中将烟气氧浓度转换成电信号的关键元件。在一定温度下，当氧化锆管内外两侧的氧浓度不同时,氧化锆管内外两侧将产生一个氧浓度差电势，锆管上两根引线将氧浓差电势送至二次仪表进行处理运算并将氧量显示出来。

一、产品概述

一次氧量传感器法兰插入式安装，二次显示仪表盘装嵌入式或墙挂式两种安装方式。一次氧量传感器与二次显示仪表间用六芯电缆线连接传输信号，其中四芯采用≥１mm2屏蔽电缆（分别接氧电势、热电偶信号），另二芯采用≥1.5mm2普通电缆线（接加热炉信号）。安装时请注意信号线极性和次序不要接错。否则仪表不能正常工作，甚至造成仪表损坏。

WDG-1210氧分析仪是一种实用可靠的在线气体含氧量自动分析仪表。它是由一次氧量传感器（俗称氧化锆探头）和二次显示仪表（俗称氧量变送器，氧量分析仪）组成。主要用于石油、电力、冶金、化工、玻璃、制药和纺织等行业内以煤、油和气为燃料的各种锅炉、窑炉、油炉、汽炉等燃烧设备中，监控燃料燃烧过程中所产生烟气的剩余氧气含量，以掌握燃料在燃烧设备中的燃烧程度，减少浪费，降低能耗，同时减少环境污染，得到保护环境的目的。

二、工作原理

1、氧化锆锆管是一种金属氧化物，在高温下形成固态电解质具有传导氧离子的特性。被测气体（烟气）通过探头过滤器，进入氧化锆锆管的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入探头氧化锆锆管的外侧。当锆管内外侧氧浓度不同时，在氧化锆锆管内外两侧间会产生氧浓差电动势。（见图一）

这种氧浓差电动势可用奈斯特（Nerast）公式表示如下：

式中：EZ—气浓差电动势，单位mV

R—理想气体常数，8.314焦耳/度·克分子

T—工作温度K，273.16+T℃

n—参加反应的电子数，为４

F—法拉弟常数，96500库仑

PA—参比气体（空气）尝试取20.6%

PO—被测气体（烟气）浓度，单位%

在参比气体气体确定下，氧化锆探头输出的气深度差电动势Ez仅于探头工作温度和被测气体浓度成函数对应关系。

2、TXZO型氧化锆氧量分析仪主要作用就是将气化锆探头输出的气浓差电动势Ez转换成与被测烟气含气量成线性关系的电流信号输出。

三、主要技术参数

1、结构组成

一次氧量传感器（俗称氧化锆探头）和二次显示仪表（俗称氧量变送器，氧量分析仪）组成。

（1）一次仪表—氧化锆探头的规格（插入深度）：L=400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm等。

（2）二次仪表—氧化锆氧量分析仪，尺寸分为壁挂式和盘装盘装型横式160（宽）×80（高）×260（深）；直式80（宽）×160（高）×260（深）；墙挂型170（宽）×220（高）×75（深）

2、型号命名及参数

（1）氧化锆探头TXZO型，例如TXZO-800就表示插身为800mm的氧化锆探头。

（2）氧化锆氧量分析仪为ZOX型，分为三种ZOX-H（横式盘装）、ZOX-Z（直式盘装）和ZOX-Q（墙挂式）

3、一次氧量传感器（氧化锆探头）

※测量范围：0.05%O2～20.6%O2

※被测烟气温度：≤800℃（低温型），＞800℃（高温型）

※被测烟气过剩系数：0.1～99

※响应速度：3秒

※氧化锆本底电势：≤3mV（T=700℃±10℃）

※加热炉工作温度：700℃±5℃在500℃～850℃范围内任意设定

※加热炉工作电压：（0～80）V脉冲

※热电偶分度号：K型

※工作压力：-100Kpa～100Kpa

※绝缘电阻：≥20MΩ（500VDC.兆欧表）

※绝缘强度：1.5KV正弦交流电压历时60秒不击穿。

※防护等级：IP65

※氧电势变送范围：126.205mV～0mV（对应0.05%O2～20.6%02）

※插入深度：400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm（特殊规格协商订货）

※安装方式：Dn50Pn0.25法兰（见法兰外形结构图）

※重量：≤10Kg

4、二次氧量显示仪表（氧化锆氧量分析仪）

※氧量量程：0.05%O2～20.6%O2精度±0.2%

※温度量程：0℃～800℃

※加热炉工作电压：（0～80）V　脉冲

※输出电流：（4～20）mA精度±0.5%

※工作电压：（220±15%）VAC.50Hz～60Hz

※环境温度：0℃～50℃

※环境湿度：≤85%无腐蚀性气体的环境。

※上下限设定：0.05%O2～20.6%O2100%满量程设定

※继电器触点容量：1A220VAC.阻性负载

※消耗功率：≤15W

※重量：≤2Kg

※外形尺寸：盘装型横式160（宽）×80（高）×260（深）/直式80（宽）×160（高）×260（深）/墙挂型170（宽）×220（高）×75（深）

※开孔尺寸：横式151（宽）×76（高），直式76（宽）×151（高）

四、产品选型表

1、一次氧量传感器（氧化锆探头）

2、二次氧量显示仪表（氧化锆氧量分析仪）

3、氧化锆探头选型注意

对于工业上经常使用我公司的这套智能仪表，我们对于使用环境必须要掌握，烟气温度范围在800度属于低温环境，我们就采用标准型氧化锆探头，在大于800度的环境就采用小高温的氧化锆探头，如果烟气内含有二氧化硫SO2气体浓度较大的情况下，我们就采用特制探头。

检测器由防尘装置、氧化锆管、加热炉、热电偶、气体导管、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，提高使用寿命。对高粉尘的检测环境，为达到更好的过滤效果，加装了多孔陶瓷过滤器。

检测器内的氧化锆管是核心元件，属陶瓷易碎品，运输和安装使用过程中应避免剧烈震动，以免损坏。检测器内加热炉的作用是提供氧化锆元件正常工作所需的温度，为延长加热炉的寿命，在工艺上作了特殊的处理。因检测器本身带有加热装置，从而在低于700℃的环境中能正常工作。

五、典型应用

※采暖锅炉的控制

※工业生产过程的控制

※航空行业飞机机载氧气发生系统的控制

※汽车排气的诊断

※厂用仪表

※医疗供氧设备

※工业烟道氧含量的检测

※燃烧器氧含量检测

※制氧机

※潜艇氧仓、氧吧

※船仓，气调保鲜存储行业的氧气测量

※食品包装行业保护气体的检测

※发酵工业中剩余氧气的检测

※生产过程中的保护气体（焊接、热处理）

※实验设备

※生物技术和医疗系统中氧气的测试

※任何氧气浓缩需要准确测定的场合

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