目录（页）
1
氧化锆探头工作原理
2
氧化锆探头电气连接和安装示意图
3
氧化锆探头的规格
4
氧化锆探头,测量值,吹扫,校正,工作原理安装示意图
5
氧气分析仪设定,各输入,输出口的连接
6
氧气分析仪4-20输出电流的设定和调整
7
氧气分析仪自动,校正,检测的设定
8
氧气分析仪和氧化锆探头联调方法和步骤
9
氧气分析仪功能表和中英文显示对照表
10
氧化锆探头,氧气分析仪工作故障分析流程图
11
氧气分析仪与氧化锆探头各电气连接口示意图
注意:
1
、
新建炉膛或烟道要等几次烘炉干燥后再安装氧探头,否则,过于潮湿的烟气可能降低新探头使用寿命。
2
、
每次维修更换新探头后必须进行本底校正。校正方法见8.2参数设置与校正
3
、
由于探头的参比气是靠空气自然对流提供的,探头必须水平安装, 参比气和标准气接口相应朝下.探头端部防护套管的缺口位置(可调整方向)也应垂直向
下,以防积灰.
4
、
锆头信号线、电偶导线要与加热器线分开走线。
5
、 探头和仪器使用在防爆区内时要按防爆具体要求配置防爆箱,任何错误配置的防爆箱所产生的结果由用户自己负责.防爆探头的加热器必须在炉火燃烧后接通加热.
一、 概述
氧化锆烟气氧量分析仪是近几十年发展起来的新型测氧仪器,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。
ZrO2-III
氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器（俗称氧探头）组成,在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上,采用了纳米材料和的生产工艺,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。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,汉字液晶显示,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。使仪表的操作变的简单,容易掌握。具有以下特点：
1.通用性较强,可以直接替换其它厂家氧量分析仪。
2.
大屏幕蓝底白字ＬＣＤ显示。
3.
全中文操作菜单(出口产品可以提供英文菜单)。
4.
氧量量程0-２５％内自由设定（量程0-5%）。
5.
温度采用ＰＩＤ控温,恒温点７００℃和７５０℃（可现场选择）。
6.
可设置氧量上、下限报警指示,温度上、下限报警指示。
7.
本底电势一键校正。
8.
可用标准气在线校准。
9. 4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离,可直接远传进入DCS系统。
10.多种故障信息提示。
二、工作原理
氧化锆是一种高温电解质浓差电池,在数的高温环境下,具有能
产生氧离子迁移的导电性能,由于被测气体（烟气或其它气体）与参比气
体（空气或其它气体）在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同,在两极间有一
定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势,其电势值与氧浓度的关系,可
以用能斯特（Nernst）公式来表示：
E=RT/4F
×LnP1/P2
式中：E—氧浓差电势（V）
R
—理想气体常数（8.314J/moLK）
T
—温度值（K）
F
—法拉第常数（96500c/moL）
P1
—参比气体分压（空气）
P2
—被测气体分压
变送器把所测量出的数据,经单片机计算转换,将氧含量在液晶屏上显示出来,同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。
700℃和750℃时氧浓度与氧浓差电势关系见附表．
三、 技术指标：
量 程：0.01～25.0%O2(量程从5.00％－25.00％内自由设置）
输出信号：4~20mA 负载电阻≤500Ω 隔离
重 复 性：满量程的±0.5%
基本误差：≤±2%（满量程）
稳 定 性：≤±1%（仪器连续检定4h）
响应时间：当标准气体从检测器入口引入时计,5秒内达到90%的响应
环境温度：检测器 -10℃～80℃转换器 0℃～40℃
电源及功耗：电源220±10%VAC,功耗为150W
样气温度：≤650℃（700℃以上协商供货）
样气压力范围：-5～+5kPa
检测器长度：0.4m;0.8m;1.0m;1.2m；（其他长度可根据用户要求生产）
四、 检测器的构造
检测器由防尘装置、高温密封垫、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600℃的环境中能正常工作。
检测器的外形和尺寸见下图：
五、 检测器的现场安装条件
5.1
氧量检测器的现场安装条件
避开震动场合；
环境温度要在仪器规定范围内；
接线盒要避开高辐射热源；
尽可能避开腐蚀性气体；
要有足够的工作空间；
5.2
取样点的位置选择
取出的气样能快速反映工艺状态的变化情况,即气体要具有代表性。
为避免SO2的冷凝,取样点气体温度应高于300℃,其范围为300~600℃。
取样点的温度、压力、流量等参数不应变化太大。
取样探头的长度应达到烟道中心部位,至少不能少于烟道直径的1/3。
切忌在管道、烟道底部开口取样。
取样点的附近炉堂、烟道应无泄漏,否则将造成测量误差。
要选择在易于维护、检修的地方。
5.3
氧量检测器的安装
预先加工好带法兰的设备短接管,孔径为Φ76,长度约为400mm。按要求选好取样位置(炉壁或管道),开一个Φ76 的孔,将短接水平焊接到炉壁上,焊接时要保证焊接处不漏气。把检测器插入短接管中,接管法兰与检测器法兰之间垫上2—4mm 厚的石棉垫,旋紧4 个螺栓,使其不漏气即可。
六、 转换器安装尺寸
盘装横式表：外形尺寸160*80mm,开孔尺寸152*76mm
盘装竖式表：外形尺寸80*160mm,开孔尺寸76*152mm
盘装方式表：外形尺寸160*160*150mm,开孔尺寸152*152mm
盘装方式表：外形尺寸144*144*150mm,开孔尺寸138*138mm
盘装方式表：外形尺寸96*96mm,开孔尺寸78*78mm
墙挂式表： 外形尺寸260*200*100mm
七、 仪器接线示意图：
7.1.
锆头信号引线用RVVP2×1.5带屏蔽二芯电缆线
7.2.
热电偶选用K分度号KX-G型2×1.5带屏蔽二芯补偿导线
7.3.
加热器选用RVV2×2.5二芯电缆线
附录一氧量电流对照表
|
量程
20.6%
|
量程
25.0%
|
量程
20.6%
|
量程
25.0%
|
||||
|
氧含量
|
电流
mA
|
氧含量
|
电流
mA
|
氧含量
|
电流
mA
|
氧含量
|
电流
mA
|
|
0.1
|
4.08
|
0.1
|
4.06
|
9
|
10.99
|
9
|
9.76
|
|
1
|
4.78
|
1
|
4.64
|
9.5
|
11.38
|
9.5
|
10.08
|
|
2
|
5.55
|
1.5
|
4.96
|
10
|
11.77
|
10
|
10.40
|
|
2
|
5.55
|
2
|
5.28
|
11
|
12.54
|
11
|
11.04
|
|
2.5
|
12.37
|
2.5
|
12.62
|
12
|
13.32
|
12
|
11.68
|
|
3
|
6.33
|
3
|
5.92
|
13
|
14.10
|
13
|
12.32
|
|
3.5
|
6.72
|
3.5
|
6.24
|
14
|
14.87
|
14
|
12.96
|
|
4
|
12.54
|
4
|
13.30
|
15
|
15.65
|
15
|
13.60
|
|
4.5
|
7.50
|
4.5
|
6.88
|
16
|
16.43
|
16
|
14.24
|
|
5
|
7.88
|
5
|
7.20
|
17
|
17.20
|
17
|
14.88
|
|
5.5
|
8.27
|
5.5
|
7.52
|
18
|
17.98
|
18
|
15.52
|
|
6
|
8.66
|
6
|
7.84
|
19
|
18.76
|
19
|
16.16
|
|
6.5
|
9.05
|
6.5
|
8.16
|
20
|
19.53
|
20
|
16.80
|
|
7
|
9.44
|
7
|
8.48
|
20.6
|
20.00
|
20.6
|
17.18
|
|
8
|
10.21
|
8
|
9.12
|
22
|
|
22
|
18.08
|
|
8.5
|
10.60
|
8.5
|
9.44
|
23
|
|
23
|
18.72
|
|
9
|
10.99
|
9
|
9.76
|
24
|
|
24
|
19.36
|
|
|
|
|
|
25
|
|
25
|
20
|
附录二 氧量--氧电势
对照表(参比气氧浓度20.6%,工作温度700℃或750℃)
|
温度
(℃)
|
氧量
%
|
氧电势
E(mv)
|
温度
(℃)
|
氧量
%
|
氧电势
E(mv)
|
|
700
|
0.5
|
77.94
|
750
|
0.5
|
81.95
|
|
700
|
1
|
63.41
|
750
|
1
|
66.67
|
|
700
|
1.5
|
54.91
|
750
|
1.5
|
57.73
|
|
700
|
2
|
48.88
|
750
|
2
|
51.39
|
|
700
|
2.5
|
44.21
|
750
|
2.5
|
46.48
|
|
700
|
3
|
40.38
|
750
|
3
|
42.46
|
|
700
|
3.5
|
37.15
|
750
|
3.5
|
39.06
|
|
700
|
4
|
34.35
|
750
|
4
|
36.12
|
|
700
|
4.5
|
31.89
|
750
|
4.5
|
33.52
|
|
700
|
5
|
29.68
|
750
|
5
|
31.20
|
|
700
|
5.5
|
27.68
|
750
|
5.5
|
29.10
|
|
700
|
6
|
25.86
|
750
|
6
|
27.18
|
|
700
|
6.5
|
24.18
|
750
|
6.5
|
25.42
|
|
700
|
7
|
22.62
|
750
|
7
|
23.79
|
|
700
|
7.5
|
21.18
|
750
|
7.5
|
22.27
|
|
700
|
8
|
19.83
|
750
|
8
|
20.84
|
|
700
|
8.5
|
18.55
|
750
|
8.5
|
19.51
|
|
700
|
9
|
17.36
|
750
|
9
|
18.25
|
|
700
|
9.5
|
16.22
|
750
|
9.5
|
17.06
|
|
700
|
10
|
15.15
|
750
|
10
|
15.93
|
|
700
|
10.5
|
14.13
|
750
|
10.5
|
14.85
|
|
700
|
11
|
13.15
|
750
|
11
|
13.83
|
|
700
|
11.5
|
12.22
|
750
|
11.5
|
12.85
|
|
700
|
12
|
11.33
|
750
|
12
|
11.91
|
|
700
|
12.5
|
10.47
|
750
|
12.5
|
11.01
|
|
700
|
13
|
9.65
|
750
|
13
|
10.14
|
|
700
|
13.5
|
8.86
|
750
|
13.5
|
9.31
|
|
700
|
14
|
8.10
|
750
|
14
|
8.51
|
|
700
|
14.5
|
7.36
|
750
|
14.5
|
7.74
|
|
700
|
15
|
6.65
|
750
|
15
|
6.99
|
|
700
|
15.5
|
5.96
|
750
|
15.5
|
6.27
|
|
700
|
16
|
5.30
|
750
|
16
|
5.57
|
|
700
|
16.5
|
4.65
|
750
|
16.5
|
4.89
|
|
700
|
17
|
4.03
|
750
|
17
|
4.23
|
|
700
|
17.5
|
3.42
|
750
|
17.5
|
3.59
|
|
700
|
18
|
2.83
|
750
|
18
|
2.97
|
|
700
|
18.5
|
2.25
|
750
|
18.5
|
2.37
|
|
700
|
19
|
1.69
|
750
|
19
|
1.78
|
|
700
|
19.5
|
1.15
|
750
|
19.5
|
1.21
|
|
700
|
20.6
|
0.00
|
750
|
20.6
|
0.00
|
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