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，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(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)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(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，以保證流過濃差電池的電流近似為零。

(2)溫度變換級。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：

　?。?）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，由于燃料未燃燒而導(dǎo)致熱效率降低。與此同時煙囪冒黑煙，會對環(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，過?？諝鈳ё叩臒崃慷?，也會導(dǎo)致熱效率低，同時過量的氧氣會導(dǎo)致煙氣中SO2、SO3和NOX含量增大，這樣，一方面對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，另一方面SO2、SO3還會腐蝕鍋爐尾部。因此，將氧氣含量控制在一個合理的范圍內(nèi)，不僅能夠提高燃料熱效率，起到節(jié)約能源的作用，還能夠減少廢氣對環(huán)境的污染以及SO2、SO3對鍋爐尾部的腐蝕，延長爐齡。氧化鋯氧分析儀能在線實時監(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合理的范圍內(nèi)，從而實現(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，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，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，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: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）