导航:首页 > 汽车产业 > 氧化锆氧量仪属于什么工业仪表

氧化锆氧量仪属于什么工业仪表

发布时间:2022-08-07 17:04:27

① 氧化锆氧量分析仪有哪几种谢谢帮忙!

图1为氧探头测氧原理示意图。在氧化锆电解质(ZrO2管)的两侧面分别烧结上多孔铂(Pt)电极,在一定温度下,当电解质两侧氧浓度不同时,高浓度侧(空气)的氧分子被吸附在铂电极上与电子(4e)结合形成氧离子O2-,使该电极带正电,O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧的Pt电极上放出电子,转化成氧分子,使该电极带负电。两个电极的反应式分别为:
参比侧:O2+4e——2O2-
测量侧:2O2--4e——O2
这样在两个电极间便产生了一定的电动势,氧化锆电解质、Pt电极及两侧不同氧浓度的气体组成氧探头即所谓氧化锆浓差电池。两级之间的电动势E由能斯特公式求得:可
E= (1)
式中,EmV―浓差电池输出,
n 4―电子转移数,在此为
R理想气体常数,8.314 W·S/mol —
T (K) F96500 C;PP1——待测气体氧浓度百分数0——参比气体氧浓度百分数 —法拉第常数,—绝对温度

该分式是氧探头测氧的基础,当氧化锆管处的温度被加热到600℃~1400℃时,高浓度侧气体用已知氧浓度的气体作为参比气,如用空气,则P,将此值及公式中的常数项合并,又实际氧化锆电池存在温差电势、接触电势、参比电势、极化电势,从而产生本地电势CmV)实际计算公式为:(0 =20.6%
EmV)=0.0496Tln(0.2095/P1)±CmV)((
C本地电势(新镐头通常为±1mV) =
可见,如能测出氧探头的输出电动势E和被测气体的绝对温度T,即可算出被测气体的氧分压(浓度)P1 ,这就是氧化锆氧探头的基本检测原理。
三、氧化锆氧探头的结构类型及工作原理
按检测方式的不同,氧化锆氧探头分为两大类:采样检测式氧探头及直插式氧探头。
1、采样检测式氧探头
采样检测方式是通过导引管,将被测气体导入氧化锆检测室,再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度(750℃以上)。氧化锆一般采用管状,电极采用多孔铂电极(如图2)。其优点是不受检测气体温度的影响,通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量,这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。其缺点是反应时间慢;结构复杂,容易影响检测精度;在被检测气体杂质较多时,采样管容易堵塞;多孔铂电极容易受到气体中的硫,砷等的腐蚀以及细小粉尘的堵塞而失效;加热器一般用电炉丝加热,寿命不长。
在被检测气体温度较低(0℃~650℃),或被测气体较清洁时,适宜采样式检测方式,如制氮机测氧,实验室测氧等。
2、直插检测式氧探头
直插式检测是将氧化锆直接插入高温被测气体,直接检测气体中的氧含量,这种检测方式适宜被检测气体温度在700℃~1150℃时(特殊结构还可以用于1400℃的高温),它利用被测气体的高温使氧化锆达到工作温度,不需另外用加热器(如图3)。直插式氧探头的技术关键是陶瓷材料的高温密封和电极问题。以下列举了两种直插式氧探头的结构形式。
(1)整体氧化锆管
该形式是从采样检测方式中采用的氧化锆管的形式上发展起来的,就是将原来的氧化锆管加长,使氧化锆可以直接伸到高温被测气体中。这种结构无需考虑高温密封问题。
(2)直插式氧化锆氧探头
由于需要将氧化锆直接插入检测气体中,对氧探头的长度有较高要求,其有效长度在500mm~1000mm左右,特殊的环境长度可达1500mm。且检测精度,工作稳定性和使用寿命都有很高的要求,因此直插式氧探头很难采用传统氧化锆氧探头的整体氧化锆管状结构,而多采取技术要求较高的氧化锆和氧化铝管连接的结构。密封性能是这种氧化锆氧探头的最关键技术之一。目前国际上最先进的连接方式,是将氧化锆与氧化铝管永久的焊接在一起,其密封性能极佳,与采样式检测方式比,直插式检测有显而易见的优点:氧化锆直接接触气体,检测精度高,反应速度快,维护量较小。

四、氧探头的工业应用
1、在工业锅炉、加热炉上的应用
氧探头使用时,引入被测气体的方式有直插式和采样检测式两种。直插式响应时间短,不需要加热器,结构简单,小型轻便,但要求同时检测被测气体的温度。采样检测式由于氧探头的温度由加热器控制,因此测量精度高,工作可靠,但响应时间取决于气体的流量。
直插式氧分析器已广泛应用在锅炉和加热炉的烟气含氧量的测定(如图4),作此用途的氧探头多采用管状结构,此管可以两端开口,也可以单端开口,目前市场出现最多的是后一种。ZrO2管内外壁上涂有多孔Pt电极,由内外电极分别向管端引伸并在端部接出Ni Cr丝作信号输出用,从而控制燃烧系统实现低氧燃烧,达到降低热能损失,节约能源的目的。
五、 氧传感器的安装
合理的安装是保证氧传感器可靠运行的关键,许多使用问题均由于氧传感器安装不当造成的,
1、采样测量点
确定测量点是首要的工作,它应遵循如下几项原则:
(1) 选择的测量点要求能正确反映所检测的炉内气体,以保证氧传感器 输出信号的真实性,尽量避开回风死角;
(2) 测量点不可太靠近燃烧点或喷头等部位,这些部位的气体处于剧烈反应中,会造成氧传感器检测值剧烈波动失真;也不要过于靠近风机等产气设备,以免电机的震动冲刷损坏传感器;
(3) 避免放在可能碰撞的位置,以免碰撞损坏探头,保证传感器的安全;
2、氧传感器的安装、连接方式
(1)氧探头的安装可采用水平或垂直方式,其中垂直安装较理想。不管采用何种方式,探头采样管引导板的方向应该尽量正对被测气流的方向,在初始安装的时,先通过了解工艺,确定基本方向。然后在系统通电加热探头以后,旋转采样管方向,使用数字万用表观察输出氧电势的波动情况来最终确定比较好的引导方向。
(2) 氧传感器安装所用接头为专用法兰接头,配装石棉垫压接,以确保密封,否则因为一般炉内为负压,该处法兰接头处漏气会影响测量精度或造成信号波动。
(3)氧传感器的信号引出线最好用屏蔽线,以消除干扰。最佳方式是使用2根2芯电缆,一根2芯屏蔽电缆接氧电势输出信号,一根2芯KVV控制电缆接探头加热连接端;如果现场条件不具备可直接使用一根4芯KVV电缆连接探头氧电势信号和加热端。
(4)氧探头的标气口平时关闭,只在标定气体的时候使用;吹扫气口连接气泵或者压缩空气管路,吹扫口进气一般用一个电磁阀等阀门控制,一定周期开启一次,通入气体吹扫采样管,探头正常检测时阀门关闭,不能有其他气体进入采样管。使用厂方的压缩空气吹扫探头必须保证压缩空气中不含有水份,即对所采用的压缩空气必须进行气水分离处理。
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->
六、 氧传感器的使用和维护
1、连接加热控制
采样检测式氧探头,只有在氧传感器连接了加热控制以后才能正常工作,冷态下输出的是随机信号,不代表任何意义,氧传感器在接入加热控制以后,在室温条件下既可以开始正常的气体检测。一般的探头调零就是在室温下,加热探头以后,通过对空气的测量,用数字万用表测量此时探头输出毫伏值,此数值就是该探头的零位偏差数值,在显示仪表中需要加入该零位偏差来修正仪表显示的氧浓度。
2、新装或更换氧传感器时的注意事项
新装或更换氧传感器时,均应校正氧分析仪的氧浓度显示值。不进行此项工作,更换新的传感器后,氧分析仪检测的氧浓度可能会与实际浓度产生偏差,从而影响测量。
3、氧浓度的修正原理及方法
氧传感器直接测量输出的是被测气体的浓度与标准空气差电势数值,我们称为氧电势,该电势数值在零点(即空气测量)时不同的探头起始输出电势就存在偏差,而输出电势经过模型转换输出氧浓度时也可能存在误差,因此在氧分析仪中对探头信号进行标定修正就是很必要的工作,否则显示氧浓度与实际被测气体的氧浓度就会存在较大偏差,满足不了现场生产的需要,甚至误导控制影响生产。
具体的修正一般通过标准气体进行标定,方法是将计量核定确认的标准气体通过标气口通入探头,测量此时输出氧电势及仪表显示氧浓度,仪表显示氧浓度应该与标准气体浓度相同,存在偏差则修正仪表线性参数,标准计量要求最少使用三种不同浓度标准气体标定系统,这样经过三次标定重复修正好系统线性,保证系统正常工作。
4、积尘对氧传感器的影响及吹扫清除方法
由于氧传感器是长期在线检测测量的器件,锅炉等设备(尤其是煤燃烧炉或者烧粉窑炉等)产生的粉尘会堵塞导气采样管道,造成测量的数值失真甚至无法测量,此时必须定期对采样管中的积尘进行吹扫处理,吹扫时间的长短视积灰程度确定,这种吹扫方法要求氧分析仪具有相应功能或者配套使用氧传感器的维护装置,如果没有这些装置只能安装手动阀门控制压缩空气或气泵定期通入吹扫气口对探头进行除尘工作,但此时必须注意以下情况:
(1)由于在吹扫的过程中,氧传感器的氧电势会下降,最低有可能会降到1、2mV,这时检测的氧电势不代表炉内的气氛,此点必须要注意;
(2)吹扫空气的流量要保证能够去除积灰,吹扫过程中可注意氧传感器的氧电势输出值,如果氧电势值始终没有下降,表明空气流量太小,积尘没有清理,应予以调节或者检查吹扫管道,可能吹扫管道已经堵死;
(3)吹扫口的通道是与炉内直接相通的,每次在吹扫完毕后,应关闭阀门,堵死吹扫孔,防止因炉内负压空气进入,影响氧传感器的检测。
在分析氧传感器的好坏时应将其视为一个单独的检测部件。在检测氧传感器的氧电势时应把与氧传感器连接的所有导线断开,用高内阻的数字表在氧传感器的输出端直接检测氧电势。通过检测氧电势,与正常使用时的数值相比较。

七、实际运行情况
自2003年以来,我厂裂解炉采用了ZGP2+ZDT高温型直插式氧化锆分析仪,主要用于烟气氧含量测量,参与裂解炉的燃烧控制,运行稳定可靠,2005年5月,发现指示值偏差较大,均为正偏差,判断为气路泄漏,在标准气管路上通零点气,发现转子流量计泄漏,由于测量状态下系统内呈负压而使外界空气进入,因空气中氧的体积分数高,使得测量值偏高,处理后正常。实践中总结几点注意事项:
⑴锆管要求在750℃下才能正常工作,因此仪表应保持恒温; ⑵气体管路不得泄漏;
⑶保持喷射器气源压力稳定在0.15MPa;
⑷标准气校验时应关闭喷射器气源,测量时打开;
⑸测量气中存在H2、CO、CH4 等可燃气体会使测量结果偏低。
八、结论
氧化锆测氧仪具有结构简单,响应时间短,测量范围宽,使用温度高,运行可靠,安装方便,维护量小等优点,因此在冶金、化工、电力、陶瓷、汽车、环保等工业部门得到广泛的应用

② 氧化锆氧量分析仪有哪几种型号以及性能有哪些

JNYQ-O-13型氧化锆
产品介绍:
特点

抗交叉干扰,先进的数字处理技术


使用寿命:3年~5年


测量信号输出线性表达;

手动/零点/终点校准;

多种状态信号输出:声、光、画面、继电器、通讯信息;

掉电保护,启动自恢复


数字化温度补偿;

显示可在氧含量、电势值、工作炉温之间切换;

上下限无源触电;

全中文菜单操作;
应用领域
JNYQ-
O-13C型分析仪器可用于热电、石化、化工、焦化、冶金、供暖、建材、电子、电站、工业锅炉及各类燃烧系统排烟中氧含量的自动分析。
检测原理
JNYQ-
O-13C型氧量分析仪为分体式氧化锆,采用美国西屋技术的传感器,以微处理机为核心的智能化信号转换器和氧化锆检测器组成,用于在线检测被测气中的氧含量。
技术参数:
◆.
测量范围:0.00~5.0%
0.00~10%
0.00~25%可选;
◆.

度:±2%F.S;
◆.


性:
零点漂移
≤±2%F
S
/7d

量程漂移
≤±2%FS/7d;
◆.


性:
±1.5%;
◆.
响应时间:T90≤5秒;
◆.
工作温度:650℃;
◆.
预热时间:≤15分钟;
◆.
触点容量:(二次表)120VAC,1A
24VDC,1A;
◆.
输出信号:(二次表)4~20mA或0~10mA
DC可选;
◆.
工作电源:
220VAC±10%,50Hz±5%;
◆.
二次表外形尺寸:盘装式:
160mm(宽)×80mm(高)×265mm(深);
壁挂式:
147mm(宽)×260mm(高)×77mm(深);
◆.
二次表开孔尺寸:盘装式:
150mm(宽)×75mm(高);
◆.
检测器长度:0.4m、0.6m、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m可选;

③ 氧化锆氧量分析仪原理

OXYZ系列氧化锆烟气氧量分析仪是近几十年发展起来的新型测氧器,因其具有结构简单、维护方便、反应速度快、测量范围广等特点,而广泛应用于石油化工、电力、冶金、供暖、建材、电子等部门,分析各种工业锅炉及窑炉中烟气的氧含量,提高燃烧效率,节约能源,减少环境污染。

OXYZ氧化锆氧量分析仪由氧化锆氧量检测器(俗称氧探头)和氧量变送器组成, 在氧化锆氧量检测器的核心元件氧化锆浓差电池上,采用了纳米材料和先进的生产工艺,在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。氧量检测器采用直插式探头结构,不需取样系统,能及时反映锅炉内燃烧状况,如与自控装置配合使用,可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计,中文液晶显示,使数据显示、功能控制更具有人性化;可与各类型 DCS 数据接入设备连接。使仪表的操作变得简单,容易掌握。

④ 氧化锆氧量分析仪是由哪些部件组成的

氧化锆氧量分析仪器由数字显示转换器和直插式氧化锆检测器组成,它能连续测量烟气中的残氧浓度,对烟气中的残氧浓度变化能迅速响应。你联系武汉华敏测控他们拥有18年工业测氧的经验

⑤ 氧化锆氧量分析仪的主要原理

氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器,其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内,位于整个探头的顶端。
氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴,因此在高温下它是良好的氧离子导体。因其这一特性,在一定高温下,当锆管两边的氧含量不同时,它便是一个典型的氧浓差电池,在此电池中,空气是参比气,它与烟气分别位于内外电极。在实际的氧探头中,空气流经外电极,烟气流经内电极,当烟气氧含量P小于空气氧含量P0(20.6%O2)时,空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子,发生如下电极反应:
O(P0)+4e-→2O-2
氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边,在内电极上发生相反的电极反应:
2O-2 →O(P0)+4e-
由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边,因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空气边,当这两种迁移达到平衡后,便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合能斯特方程:
E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1)
式中R、F分别是气体常数和法拉第常数,T是锆管绝对温度(K), P0是空气氧含量(20.6%O2), P 是烟气含量。由(1) 式可见,在一定的高温条件下(一般)600℃),一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出,在理想状态下,其电势值在高温区域内对应氧含量。 在理想状态下,当被测烟气与参比气浓度一样时, 其输出电势E值为 0 mV, 但在实际应用中,锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。 故事实上的锆管是偏离此值的。实际上,一定氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和,我们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势, 此值的大小又在不同温度下呈不同的值, 并且随锆管使用期延长而变化。 因此, 如不对此情况处理,会严重影响整套测氧仪的准确和探头寿命。

⑥ 氧气检测仪有哪些那种氧气检测仪时候工业上使用

一、氧气检测仪有哪些:
1、按使用方法分:便携式、固定式、手持式,台式
2、按检测原理分:电化学式,氧化锆式,荧光法,顺磁法,超声波式
3、按量程分:常量氧,高纯氧,微量氧
4、按使用环境分:工业氧,医疗氧,汽车氧,水中氧
二、那种氧气检测仪是工业上使用
工业用最多的是电化学检测原理的常量氧检测仪,检测环境中的氧气浓度是否符合人正常呼吸的浓度,避免工作人员缺氧。主要应用于密闭空间(通风不好的场所).
还有一种是检测可燃性气体中的氧气浓度,防止爆炸。

⑦ 工业分析仪表包括哪些

工业分析仪主要用于测定煤等有机物中的水分、灰分和挥发分的含量,其主要特点是整个测试过程由计算机控制自动完成,分析时间短,测试精度高。并且,该仪器通过采用先进采集和传输数据控制系统,使得该仪器具有很高的可靠性。是常用的煤炭化验设备之一。

概述:

仪器结构:

仪器主要由测试仪主机、计算机系统、打印机等三大部分组成

测试仪主机原理及各部件功能

1)高温炉:采用新型陶瓷纤维材料制成的红外炉,升温速度快,最高使用温度可达1000℃。

2)电子天平:通过延伸到高温炉内的称杆来精确称量坩埚的质量。

3)升降装置:通过步进电机的旋转带动丝杆,使与转盘相连的部件产生垂直方向的往复运动。

4)热电偶:用于精确测量高温炉内的温度。

计算机系统

1)用于运行测试程序,提供人机界面

2)对采集的数据进行处理

3)计算各种含量

4)测试结果的查询、打印和保存

5)控制整个系统的正常运转

打印机:用于输出测试结果报告。

基本工作原理:

仪器检测原理为热重分析法

它将远红外加热设备与称量用的电子天平结合在一起,在特定的气氛条件、规定的温度、规定的时间内称量受热过程中的试样质量,以此计算出试样的水分、灰分和挥发分等工业分析指标。

仪器工作过程:通过计算机控制测试主机来测定试样的水分、灰分和挥发分。

测定流程:

运行仪器的测试程序,进入工作测试菜单,输入相关的试样信息后仪器自动称量空坩埚,空坩埚称量完毕,系统自动打开上盖,提示放入试样,然后系统称量试样质量并开始加热。升温到145℃左右恒温30分钟(指按国标方法,温度与恒温时间可自定义设置)后开始称量坩埚,当坩埚质量变化不超过系统设定值(默认0.0006克)时水分分析结束,系统报出水分测定结果,此时系统会自动打开上盖,提示加坩埚盖,仪器自动称量加坩埚盖质量,然后系统控制高温炉继续升温,目标温度900℃(系统自动打开氮气阀,向高温炉内通氮气,气体流量控制在4-5L/min),高温炉温度升到900℃,恒温规定的时间后,系统会自动打开上盖开始降温,当高温炉温度降到设定值时,仪器自动称量各坩埚质量,系统报出挥发分测定结果。此时系统再次升温至845℃恒温(系统会打开氧气阀,向高温炉内通氧气,气体流量控制在4-5L/min),之后系统开始称量坩埚,当坩埚质量变化不超过系统设定值(默认0.0006克)时灰分分析结束,系统报出灰分测定结果,并打印结果或报表(如果在系统设置中设置了打印)。

⑧ 顺磁氧分析仪和氧化锆氧分析仪的区别

顺磁式氧分析器:根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多,在磁场中具有极高的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。 顺磁式氧分析仪,也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪,我们通常通称为磁氧分析仪。它一般分为热磁对流式、压力机械式和磁压力式氧分析仪三种。
氧化锆氧分析仪:被测气体(烟气)通过传感器进入氧化锆管的内侧,参比气体(空气)通过自然对流进入传感器的外侧,当锆管内外侧的氧浓度不同时,在氧化锆管内外侧产生氧浓差电势(在参比气体确定情况下,氧化锆输出的氧浓差电势与传感器的工作温度和被测气体浓度呈函数对应关系)该氧浓差电势经显示仪表转化成与被测烟气含氧量呈线性关系的标准信号,供RHO仪表显示和输出。
两种的应用区别,
1、氧化锆
   主要应用在加热炉测量氧含量中,这类应用占据了绝大部分。
   优点:检测器耐适应性较强,耐一定的腐蚀和粉尘水,技术成熟,价格便宜,不需要繁琐的预处理,直接测量,测量稳定。
   缺点:过程压力在常压附近测量,气体流速不能过高,应用有一定的局限性。当然微量或高压测量应用也有,极少数。
2、顺磁氧分析仪
   不受样品气体压力的影响,经过预处理减压除水除尘等手段,进行测量,精度比氧化锆高。
   价格也贵,平时预处理的维护占主要工作,还需要有一些备件支持。
   在加热炉应用中,此类仪表也可以进行测量,应该范围更加广泛些。
   关于精度:各个厂家其实都不会相差很多,关键是在恶劣的条件下,谁最能抗,谁的稳定性最好。背景气体组分是影响他的一个关键指标,选型的时候需要考虑下。
   磁压力分析仪:例如西门子的,有个最大的优势,样气不与检测器接触,样气即使脏了,短时间内是不会对检测器有影响的,最大程度的保护
   关键部件检测器;
   参比气消耗也是很小的,40L钢瓶3个月以上。根据应用的不同选择不同的参比气,至少在3类以上。
以上供参考。

阅读全文

与氧化锆氧量仪属于什么工业仪表相关的资料

热点内容
汽车工业之父是什么 浏览:837
宝马530l怎么开冷气 浏览:1002
印度汽车有品牌有哪些 浏览:801
奔驰车载逆变器如何更换 浏览:776
双流奥迪4s店怎么走 浏览:699
工业用地范围是如何规定的 浏览:31
汽车离合器片怎么装 浏览:158
工业电缆线规格有哪些 浏览:459
大连汽车补漆多少钱 浏览:995
宝马525li和525i怎么选 浏览:930
旧宝马三系怎么打开内循环 浏览:11
汽车机油不足怎么办 浏览:397
京津唐工业基地主要是什么 浏览:911
工业投资主要包括什么内容 浏览:939
西南科技大学与河南工业大学哪个好 浏览:331
汽车贴膜什么价位 浏览:408
工业电风扇怎么换摇头牙箱 浏览:809
5系和奥迪哪个耐用 浏览:940
奔驰m350换电瓶哪个牌子好 浏览:569
工业用水桶多少钱一个 浏览:343