PC-12氧化鋯分析儀探頭

結構原理圖

1-氧化鋯元件； 2-鉑電極； 3-加熱爐； 4-熱電偶； 5-氧量變送器

氧化鋯元件是由氧化釔或氧化鈣穩定的氧化鋯材組成。在高溫下，它是良好的氧離子導體，當氧化鋯電池兩邊的氧含量不同時，便形成一個氧濃差電池，產生電池電動勢，電池電動勢與氧濃度關系符合能斯特方程：

（1）

   式中R，F分別是氣體常數和法拉弟常數，T是電池溫度（K），P0和P分別是空氣氧含量（20.6%）和待測氣中氧含量。由（1）式可見，當池溫恒定后，通過測定氧化鋯電池電勢信號便可計算出待測氣中的氧含量P。

   實際上，只有在理想狀態下（1）式才成立，而儀器自身條件和現場情況并非理想狀態，為此，本儀器采用了*的設計思想及校正方法（見主要特點部分），克服了眾多氧化鋯氧分析儀的不足。

三、PC系列氧化鋯氧分析儀的主要技術參數

 （1）測量范圍：0~20.6Vol%O2

  （2）測量精度：±1.0%（滿度）

  （3）響應時間：<3秒（達到90%指標）

  （4）輸出方式：DC：0~10mA；DC：4~20mA兩路線性輸出

  （5）負載能力： 800Ω（0～10mA）

                                  400Ω（4～20mA）

   （6）安裝點允許壓差：<1000Pa

   （7）變送器外型尺寸 P型：160×160×320mm（開孔153×153mm）

                                                     160×80×270mm（開孔153×78mm）

                                          Q型：240×330×110mm

   （8）環境溫度： 變送器：-5~55℃

                    探頭：-10~70℃

   （9）電源：AC：220V±10%，50Hz

  （10）防護等級：高于IP65標準

   （11）質量保證期：探頭：1年；變送器2年

PC-12氧化鋯分析儀探頭

四、原理簡介：

   電路由氧信號放大器、熱電偶信號放大器、AD變換、氧量轉換、輸出電路、溫控電路及電源電路等幾部分組成。由探頭送來的氧濃差信號、熱電偶信號經放大后，經A/D變換后根據能斯特公式計算出氧含量，再進行D/A變換，zui后經光電隔離、V/I轉換成0-10mA和4-20mA的標準電流信號輸出。溫控電路采用了冷端補償、斷偶保護及脈沖觸發等電路，以保證池溫的恒定。電源電路采用高性能開關電源，從而大大提高了儀器的穩定性和抗干擾性。

五、誤操作引起的故障及現場處理

   PC系列氧化鋯氧分析儀是用于現場的在線儀器，它所提供的氧量信號是熱控自動化空燃比控制中的一個主要參數，因此有必要列出用戶中已出現的種種錯誤操作，引以為戒。

   1．采用ZO-12B探頭時，選擇了錯誤的安裝點

   PC-12探頭應選400℃-500℃煙溫、煙氣流通好、安裝方便之處，有些用戶卻選錯了安裝點導致種種不良后果：

   （1）煙溫太高，有些用戶選用了600℃-750℃的煙溫點，因煙氣溫度過高，加速探頭老化。

   （2）選用爐內側，雖然探頭使用壽命大于1年，但響應遲緩，無法指導調風操作。

   （3）選用煙道縮口處，風速大，造成探頭灰堵。

   （4）選在300℃左右煙溫處（省煤器后），負壓大于1000Pa，經常出現漏氣故障，氧量偏高。

   （5）選在半空中，熱工人員不便操作，導致安裝時易損壞過濾器，裝上后無人管理。

   （6）工況氧量無代表性，正常煙氣氧量與插入點氧量相差甚遠。

   2．接線失誤情況

   本儀器雖然只有三組線，但由于是探頭和變送器安裝點相距較遠，往往產生連線錯誤：

   （1）將熱電偶的正、負號接反，結果輸給溫控一個負信號，將導致燒壞探頭。

   （2）連線中間斷，未檢查就投入，結果投不上，無法運行。

   （3）信號電纜磨破導致與爐體短路，測量不正常。

   （4）將線接在變送器內空端子上，未經檢查就投入，結果投不上，無法運行。

   （5）布連線時，將左右兩側三對線接錯，將導致儀器無法正常工作。

   3．安裝不當，造成漏氣情況

   （1）探頭上爐后，未堵標氣入口，造成氧量偏高。

   （2）探頭安裝不密封，個別用戶為了省事，不按說明書焊接爐體法蘭，簡單將探頭插入開孔，然后用耐火物質堵孔，造成漏氣。

   （3）安裝點附近有漏點，例如在安裝點上游有吹灰孔，而又未堵嚴，或者爐體漏風大，造成氧量偏高。

   （4）用戶在換元件或維修時，裝配不正確，造成漏氣。

    4．現場特殊情況處理實例

  （1）個別電廠煙氣沖刷厲害，過濾器易磨穿，可在過濾器上外焊一個R30mm的不銹鋼罩，如果沖刷十分厲害，以致于不到一年探頭外殼也將磨穿，只能尋找沖刷小的安裝點。

   （2）個別鍋爐煙氣流量太大，以致于探頭不能升到設定池溫，又無其它安裝點可換，可以在探頭頭部包裹少量耐溫硅酸鋁纖維。

   （3）氧量運行曲線毛刺大，噪聲大，或波動大時，不要只懷疑探頭有問題，多數情況屬爐工況所致，或因爐子太老，或因送煤機有堵。可以換上一支新探頭判定。