氧化鋯氧分析儀的測量原理及典型儀表

DC-YH係列氧化鋯氧分析儀的測量原理及典型儀表

一、基體結構

    DC-YH係列氧化鋯氧傳感器是一種高溫固體電解質傳感器，傳感器的基體，常規為螢石型結構或其變體，如下圖，可見在ZRO2單位晶胞中心有很大的空隙，有利於氧分子移動。

下圖為樣氣在氧化鋯基體橫截麵圖。

二、計算公式 

    從原理上來說，氧化鋯氧傳感器由氧化鋯固體電解質和鉑金屬點擊組成，通過引線將電池電動勢轉化為電信號引出。（注：在這種類型的傳感器中，溫度必須高於450°C，然後才能作為電解液導體起作用）。整個電池的電位差由能斯特方程給出。

其中：

E是電位差（伏特）

R是氣體常數（8.314 J mol-1 K-1）

T是絕對溫度（K）

F是法拉第常數（96484庫侖摩爾-1）

P1和P2是氧化鋯管兩側氧的分壓

因此，能斯特方程可以簡化為：

因此，如果其中一個電極上的氧分壓已知，並且傳感器的溫度得到控製，那麽通過測量兩個電極之間的電位差來計算未知的分壓。

需注意，氣體的分壓等於氣體混合物中組分的摩爾濃度乘以氣體混合物的總壓力。

三、典型儀表

以DC-YH係列為例：

DC-YH係列氧濃度和燃燒效率一體化在線監測係統是基於ZrO2 測量原理，可選擇測量Coe傳感器測量未完全燃燒的可燃物濃度，組成一個完整的燃燒效率在線監測係統係統測量單元安裝在煙道外麵，煙氣通過倒流管引入到測量單元，原煙氣返回煙道。

    氧濃度和燃燒效率一體化在線監測係統可選擇定時自動標定功能和自動吹灰功能。

特點

    結構緊湊，結實

    可現場更換變送器，不需要從煙道內取出采樣探管

    濕態真實濃度測量，可換算成幹態數據

    可選擇自動吹灰功能

    可選擇在線自動標定或手動標定功能

    不需要參比氧

    精度高，壽命長

技術參數

★測量參數：煙氣中氧濃度和可燃物濃度

★ 測量量程: 0---25% O2    0---1000ppm COe (選項)

★ 精度：±0.2%O2 或 ±5%讀數, 取*大值    ±50ppm COe 或±20%讀數, 取*大值

★  重複性：不大於±1%FS

★  預熱時間：30 分鍾

★ 響應時間：< 10s

★  使用壽命：大於5年

★  模擬輸出：兩路4–20 mA ,用戶可以設置對應的量程

★  數字輸出：RS485 (Modbus協議)

★  供電：18 - 24 VDC, 90 - 100W；100-240VAC (OMS420RT型號)

★  校準氣路接口: 螺紋連接，可連接6/4 mm 管，校準可通過氣動單元PU420，手動或自動進行

★  反吹氣路接口：快速連接頭、8mm管，需要連接6-8 bar 壓縮空氣

★  工作環境溫度（電子部分）: -20℃--- +60 ℃

★  防護等級: IP 65

係統結構形式

DC-YH係列

★  顯示和ZrO2傳感器一體 

★  24VDC供電

★  帶安裝法蘭的導流管

★ 可選擇：反吹、COe傳感器和PU420氣動單元

DC-YH係列

★ 現場ZrO2傳感器，遠程顯示

★帶安裝法蘭的導流管

★100-240VAC供電  10m連接電纜

★  可選擇：反吹、COe傳感器和PU420氣動單元

DC-YH係列  高溫用                                  

★ 現場ZrO2傳感器，遠程顯示                        

★ 100-240VAC供電

★ 10m連接電纜★ 安裝法蘭帶噴射器和陶瓷導流管

★可選擇：反吹、COe傳感器和PU420氣動單元

選項: PU420氣動單元                 

PU420氣動單元安裝在離探測器附近（5m），通過特殊電纜和氣路管線連接到OMS420N。潔淨空氣和氣瓶氣通過自動或手動連接到校準接口。整個校準過程不需要將探測器從煙道內取出。