氧化锆中文说明书Word下载.docx
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R-气体常数
T-锆管的绝对温度
F-法拉第常数
PX-被测气体氧浓度百分数
PA-参比气氧浓度百分数，一般为％。
如果把氧化锆管加热至大于600℃的稳定温度，在氧化锆管两侧分别流过被测气体和参比气体，则产生的电势与氧化锆管的工作温度和两侧的氧浓度有固定的关系。
如果知道参比气体的浓度，则可根据氧化锆管两侧的氧电势和氧化锆管的工作温度计算出被测气体的氧浓度。
CY系列氧分析仪的控制温度范围为750℃±
2℃。
二、氧化锆氧分析仪技术规格
*测量对象：
各种工业炉窑烟气，混合气体
*测量元件：
氧化锆管
*测量范围：
显示%O2
输出电流:
0-10mA或4-20mA
对应氧量:
0-5、0-10、、0-25VOLO2
*检测器加热炉升温时间约15分钟
*检测器标准长度：
180mm,400mm,600mm,800mm，1000mm，1200mm。
特殊要求，面仪。
*检测点温度可分为:
低温型≤600℃
中温型≤900℃
高温型≤1400℃
*重复性：
满量程的±
%
*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，功耗最大为150W
*检测器约5Kg，转换器约5Kg
三、氧化锆氧分析仪构成
该仪器由三部分组成：
氧化锆检测器、氧化锆转换器和取气装置
1．检测器
检测器为直插式结构（见图3），氧传感器安装在检测器头部。
检测器设有标准气路，可由转换器对检测器进行在线标气操作。
图3中所注“标气入口”即为校准操作时使用。
如不进行校准操作，请务必将此口堵死，以防止空气泄漏进去，引起测量误差。
其“参比气入口”在任何时间都要开放，保持与大气相通。
图3氧化锆检测器结构图
（以检测器标准长度400mm为例）
检测器接线盒内共有8根引线端子，（见图4）。
检测器接有温度传感器（AD590），所以由检测器向转换器传送热电信号时不必用补偿导线，如果使用了补偿导线，在安装本仪器时，应将温度传感器（AD590）移至转换器的接线端子“CJ”处。
检测器标准长度有六种：
180mm，400mm，600mm，800mm，1000mm，1200mm
图4检测器端子图
2．氧化锆转换器
转换器由氧量输入转换单元、键盘显示及控制单元、检测器炉温控制单元、氧含量对应电流输出单元等组成。
采用微处理器控制，仪表系统的稳定性、可靠性及安全性都大为提高，运算程序采用模糊控制算法的恒温（750℃）控制，浮温计算的方式。
配合计算机数字调校功能，保证了仪表准确、可靠运行。
转换器的主要作用是将检测器测得的氧电势信号E（mV）转换成数字量。
CPU对数值运算、处理得到氧含量值送到显示器显示，并且输出与氧含量对应的电流值（4-20mA或0-10mA），同时转换器要对检测器内工作电炉进行控温，使氧化锆管工作温度稳定在750℃（±
2℃），除此之外，转换器还可以通过按键选择显示温度值（℃）、氧电势值（mV）、以及对检测器进行在线校准操作等。
2．1转换器由以下5部分组成：
输入信号处理转换部分
安装在现场的检测器有两种测量信号输出，即氧电势E（mV）和热电偶信号（mV），为了解决系统连接时的电位匹配，抑制可能来自检测器及系统各部分的干扰，串扰，屏蔽若干个装置之间的地电位等问题，两路信号分别采用了高精度小信号放大器，V/F转换及光电耦合器，实现了输入、输出以及电源三隔离，使整套仪器以及与其相连的自控系统长期稳定运行有了可靠保证。
温度补偿信号由AD590（温度传感器）提供。
该元件安装在检测器接线盒内。
（如果检测器与转换器间的热电偶信号用补偿导线传送，则应将AD590移至转换器接线端子“CJ”处），AD590为一电流型元件。
温度变化时输出电流相应改变。
以上几路信号均通过多路模拟开关，V/F转换和光电隔离后送入80C196单片机，而转换成数字量。
2．单片机系统
转换的核心部件采用80C196单片机，本仪器就是利用它的高速输入输出口采集输入信号及形成可控硅控制输入信号，利用PWM输出实现D/A变换。
同时配以程序存储器和电可擦除存储器，使之在掉电时能有效地保留校准操作时的修正参数。
2．控温电路
本仪器采用恒温控制，浮温计算的方法。
即氧传感器工作温度恒定为一常量，故转换器需要对检测器内部的电炉控温，本仪器设定温度值为750℃，运算程序采用模糊控制算法并由单片机的高速输出口输出控制信号，经光电隔离、驱动后控制双向可控硅触发极，实现温度稳定控制。
2．模拟量输出部分
本仪器的模拟量输出是利用80C196单片机的PWM信号。
此信号首先通过光电耦合，经平滑滤波后变为模拟信号，再经V/I转换电路，最后输出与被测氧含量相对应的电流信号。
2．键盘、显示部分
键盘、显示部分主要由可编程键盘\显示器接口芯片8279和部分驱动电路组成。
8279芯片对显示器自动扫描，能识别键盘上闭合键的键码。
CPU只需对8279送显示数据和读取键码。
所以使用8279后提高CPU的工作效率。
2．2转换器分为盘装式和壁挂式两种结构形式
盘装式转换器（CY-2DA）
图5CY－2DA转换器尺寸图
图6CY－2DA转换器端子图
2．2．2壁挂式转换器（CY-2C）
图7CY－2C转换器尺寸图
图8CY－2C转换器端子图
3．取气装置
取气装置可分为防尘管、导流管、过滤器高温取气四种形式。
四、安装
1.转换器
1．1转换器的安装部位应满足下列条件：
*尽量避免机械震动
*避免腐蚀性气体
*周围环境温度应在标准范围之内
*避免强磁场干扰
*避免动力线、马达、励磁继电器、泵等的干扰
*提供充足的维护空间
*转换器应尽量安装在靠近检测器处，距离不超过100m为宜
盘装式转换器（CY-2DA）安装
转换器开孔尺寸：
75+1×
150+1
1.3壁挂式转换器（CY-2C）安装：
图9CY-2C转换器安装图
*表盘安装：
取下转换器两侧的固定板块，将其插入机柜面板，面板开孔尺寸如图，用固定板块将其固定。
*墙壁安装：
将固定板块倒过来，转换器壳底部紧靠墙壁并固定。
*管子安装：
将转换器用管安装附件固定在管子上。
2.炉体法兰安装：
建炉体或检修时，首先预埋焊炉墙埋管。
当安装氧分析仪时，炉体法兰焊接在炉墙埋管上，见图10。
其中L>
20。
图10炉墙埋及炉体法兰图
3.检测器，导流管，防尘管安装
安装前需准备好M12×
50螺钉，相应螺母、垫片、垫圈以及法兰间的密封垫圈,与体法兰紧固。
注意事项：
应尽量避免机械震动。
*周围环境温度应小于50℃
*测头处应避免高辐射热和高辐射蒸气的影响
*避免灰尘及腐蚀气体
4.成套配置
4．1选择气样有代表性的位置，炉体密封性好，开口处气流通畅，检测器安装点定设最佳温度为400--500℃。
以电厂锅炉为例，安装点宜在省煤气和预热器中间。
4．2选择检测器长度可采用以下方法
*直插式长度为：
400mm以上+炉墙厚度
*导流时：
导流管长度为400mm以上+炉墙厚度,探头长度为不应小于炉墙厚度。
4.3下面介绍以下几种取样方式
*直插式，高粉尘场合，检测器应加外套防尘管，见图11
图11防尘式安装图
*导流式：
检测器标准长度为180mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm；
因炉壁厚，检测器长度不够，需延长采样距离，配GP-L导流管，安装方式（见图12）
图12导流式安装图
*高温H型：
取气装置要分为GF-H导流方式，见图13和PF-H引流方式，见图14。
后者用于负压大于-50Pa的场合，带喷射泵。
喷射泵所需仪表气源压力为，用空气过滤调节阀调节。
图13高温导流式安装图
图14高温引流式安装图
4．4配线与配管
按下表选择电源电缆和信号电缆，需注意仪器安装处的环境温度，导线电阻及噪声源，还要考虑检测器与转换器之间的布线路径，使用电缆可参考下表选用。
60℃以下
60-80℃
80-150℃
信号电缆
（1）氧电池信号
（2）热电偶信号
（3）补偿信号
六芯电缆，每芯截面1平方毫米，带聚氯乙烯绝缘保护层
六芯电缆，每芯截面1平方毫米，带耐热聚氯乙烯保护层
六芯电缆，每芯截面1平方毫米，带600V级硅橡胶及玻璃纤维辨带保护层
加热炉电缆
两根截面为1平方毫米的导线
对于信号线，建议选用屏蔽线，并将屏蔽线接地，如果信号电缆不是屏蔽线，安装时应尽量远离加热炉导线或大型马达供电线。
电缆导管
建议用外直径为22mm的钢管或外径为19mm的金属软管做电缆导管。
电源线或接地线导管与信号线导管应尽量分开，以免引起噪声干扰。
成套配置及备件表
序号
产品名称
型号及类别
单位
技术条件及规格
1
氧化锆分析仪
低温A型
1套
检测器：
180mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、
1200mm耐烟量<
600℃
转换器：
A：
CY-2DA输出0-10mA或4-20Ma
B：
CY-2C输出0-10mA或4-20mA
显示范围：
0－%、%
防尘管：
插入长度250mm、500mm、700mm
2
低温B型
检测器、转换器同上
导流管：
800mm、1M、
3
中温M型
800mm、1M、耐烟温<
900℃
4
高温H型
取气器：
三通+碳硅管耐烟温900-1400℃
插入长度：
喷射泵：
输入压力（可通过减压阀得到）输出压力
5
检测器
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