直插式氧化鋯氧探頭

直插式氧化鋯氧探頭

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(hù)方便、反應(yīng)速度快、測量范圍廣等特點(diǎn)，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。

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，采用了納米材料和優(yōu)良的生產(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(shí)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(jī)智能化設(shè)計(jì)，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。

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。要使氧化鋯探頭輸出的濃差電勢信號(hào)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。

現(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(shí)際工作溫度，然后把此熱電勢信號(hào)送至氧量變送器，在變送器中進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算，以消除溫度對(duì)濃差電勢信號(hào)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(bǔ)償運(yùn)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。

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(shí)際工作溫度，金屬套管則是為了使檢測部件免受機(jī)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。

它由下列幾部分組成。

(1)高阻抗變換器。氧化鋯探頭檢測部件是一個(gè)氧濃差電池，，其本身具有較大的內(nèi)阻，為了使?jié)獠铍姵禺a(chǎn)生的電勢信號(hào)全部(或接近全部)輸出給氧量變送器，必須使流過濃差電池的電流為零或接近于零。為此，氧量變送器的輸入回路采用高輸入阻抗的阻抗變換級(jí)，以保證流過濃差電池的電流近似為零。

(2)溫度變換級(jí)。這是為在后面的除法器電路中，進(jìn)行探頭溫度補(bǔ)償運(yùn)算而設(shè)置的。氧量變送器采用類似兩函數(shù)式相除，將其公因式相消來進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算。

氧化鋯氧分析儀的作用主要有三個(gè)：

　　（1）節(jié)約能源 （2）減少環(huán)境污染 （3）延長爐齡

　　在爐窯燃燒過程中，當(dāng)空氣過剩系數(shù)過小即氧量不足時(shí)，由于燃料未燃燒而導(dǎo)致熱效率降低。與此同時(shí)煙囪冒黑煙，會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的污染。當(dāng)空氣過剩系數(shù)太大即氧量過多時(shí)，過?？諝鈳ё叩臒崃慷?，也會(huì)導(dǎo)致熱效率低，同時(shí)過量的氧氣會(huì)導(dǎo)致煙氣中SO2、SO3和NOX含量增大，這樣，一方面對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，另一方面SO2、SO3還會(huì)腐蝕鍋爐尾部。因此，將氧氣含量控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，不僅能夠提高燃料熱效率，起到節(jié)約能源的作用，還能夠減少廢氣對(duì)環(huán)境的污染以及SO2、SO3對(duì)鍋爐尾部的腐蝕，延長爐齡。氧化鋯氧分析儀能在線實(shí)時(shí)監(jiān)測煙氣中的氧含量值，并能將監(jiān)測到的氧含量值直接反饋給鍋爐燃燒控制系統(tǒng)，將氧氣含量控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　◆PC-ZO系列氧化鋯分析儀的核心部件—氧化鋯鋯頭，采用配方和優(yōu)良的成型工藝，使得其測量準(zhǔn)確性和工作壽命

　　等性能指標(biāo)處于國內(nèi)；具有內(nèi)阻小，本底電勢好，響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

　　◆氧化鋯元件采用減應(yīng)力設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，極大提高了元件的抗震性和機(jī)械強(qiáng)度；

　　◆氧化鋯電極表面經(jīng)過工藝處理，測量靈敏度和準(zhǔn)確度有了極大的提高，靈敏度優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品；

　　◆氧化鋯電極在涂制過程中增加了特殊的保護(hù)層，極大增強(qiáng)了電極的抗腐蝕能力；

　　◆氧化鋯探頭采用密封技術(shù)，具有防灰堵、防沖刷、反應(yīng)靈敏的特點(diǎn)；

　　◆氧量變送器采用智能化單片機(jī)和專用模塊電路設(shè)計(jì)，運(yùn)算、控制精度高，穩(wěn)定性好，能滿足DCS系統(tǒng)的要求；

　　◆儀器標(biāo)定采用兩點(diǎn)標(biāo)定方式，可獨(dú)立調(diào)整零點(diǎn)和量程，確保全量程的測量線性；

　　◆儀器具有斷偶保護(hù)功能；

技術(shù)參數(shù)：

　　測量范圍:0.1％-25％ 氧氣

　　基本誤差:≤±1.5%FS

　　響應(yīng)時(shí)間:T90小于5秒

　　重復(fù)性: ≤±1.0%FS

　　樣氣壓力：±10kpa

　　測量介質(zhì)：主要為煙氣，或混合氣體

　　加熱爐電壓:85V±10％

　　熱偶型號(hào):K偶

　　絕緣電阻:＞10兆歐

　　鋯管本底電勢:700℃/空氣狀態(tài)下 （小于-2mv）

　　被測氣體溫度:＜700℃ 氧化鋯探頭適合用于腐蝕性小的干燥氣體

　　氧化鋯探頭不適合用于有可燃性或爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)，以免產(chǎn)生安全上的問題

　　鋯管內(nèi)阻:700℃/空氣狀態(tài)下（正向電阻＋反向電阻）/2＜30歐姆

　　傳感器長度:1.2米、1.0米、0.8米、0.6米（其他尺寸根據(jù)用戶需要可特制）