安徽天康（集团）股份有限公司
目录
一、概述 (3)
三、仪器组成和特点 (4)
四、主要技术指标 (5)
六、安装 (7)
七、调试及投运方法 (13)
八、故障检验及排除 (15)
九、附表 (17)
1．热电偶分度表 (17)
2．氧电势与氧含量（E-P）对照表（750℃） (18)
3．氧电势与氧含量（E-P）对照表（700℃） (19)
4．电流输出与氧含量对照表 (20)
2
Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd.
3 一、概述
氧化锆氧分析仪是六十年代初逐渐发展起来的一种工业自动化控制仪表。它广泛用于电力、冶金、石油、化工、轻纺、造纸等工业领域的各种燃烧控制，收到节约能源、减少污染的目的，引起各界的广泛重视。
用于工业炉窑燃烧尾气氧量测量的氧化锆氧分析仪是通过控制风燃比，达到系统最佳燃烧，抑制NO x 和SO x 的生成，来实现节能和环保之目的。较比其它测量方法它具有结构简单，使用方便，直接插入烟道测量，反应速度快，测量范围宽，耐高温等一系列优点。该仪器已被列为国际国内标准化设计项目。
当前，国内已经有几种型号的氧化锆氧分析仪在运行中，〈包括引进的产品〉，大多数传感器在寿命和准确度上不尽人意。我们在研究国内使用环境的同时，引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，率先研制出ZOA 系列新型氧化锆氧分析仪，生产许00000393，为工业现代化服务作出贡献。该系列仪表具有如下特点
1．结构品种齐全，具有直插式和导流直插式检测器结构，取样准确。
2．检测器采用全金属过滤器，能够有效过滤烟道粉尘，长期不堵，减少现场维护（该技术已获国家专利03200106.1）。
3．检测器内置电极保护网，延长使用寿命（该技术已获国家专利03267187.3） 4．首创定温式和浮温式一体的转换器设计，大大扩大使用范围和整机使用寿命。 5．转换器采用智能化设计，功能强，精度高，并设有各种功能键，随时检验仪器运行状态，具有自检、故障报警、保护功能。
6．仪器采用全浮空结构，提高稳定性和抗干扰能力。
7．仪器设有在线校准气路，随机可配标气，校准操作方便简捷。
二、工作原理
氧化锆氧分析仪的核心是由氧化锆氧固体电解质构成的一个浓差电池，即传感器： 其表达式：
（）
+（）
-E
p t .P o
P x
.固体电解质p t
ZrO Y O 2
23
.
(参比气)(被测气)
氧化锆氧固体电解质在高温下（600℃以上）对氧离子表现导电性，若将其加热到600℃以上，并使其两侧接触不同氧分压（浓度）时，在氧分压较高的一侧（比如空气）电极上（阳极），氧分子获得电子成为氧离子，氧离子进入氧化锆固体电解质的氧离子空穴中，从而使该电极带正电，氧离子通过氧
化锆 的氧离子空穴迅速迁移到氧分压（浓度）低的一侧（阴度）电极上，释放电子还原为氧分子。使该电极带负电。其电极反应如下：
阳极边：（Po ）O 2＋4e →202- 阴极边：（Px ）O 2-－4e →02 总反应：（Po ）O 2→（Px ）O 2
Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd.
可证：皖制
4
电极反应达到平衡后，就形成一个浓差电势E ，根据能斯特定律，其值为：
Px Po
In ·F
4T ·R E =
（1） 式中：E —— 电势（mV ）
R —— 气体常数（=1.987卡／度·克分子） F —— 法拉弟常数（=23060卡／伏·克当量） T —— 热力学温度（K ）
Po ——参比气体氧浓度百分数，如果是空气为20.60％02 Px ——被测气体氧浓度百分数（％）
选定T=750℃（T=1023K ），将有关数值代入，得出公式：
Px
60
.20g
741.50E = （2） 根据（2）式可知氧电势E 和被测氧浓度Px 成单值对应关系，即Px=f （E ）习惯上称这种测氧方法为定温式或自温式测氧；若只检测氧化锆传感器温度而并不对其进行控制，则被测
气体氧浓度Px 由T 和E 两者决定，即Px=f （T.E ）习惯上称这种测氧方法为浮温式或它温式测氧。
就这两种测氧方法而言，定温式适用于被测气样温度较低的场合（低于600℃）而浮温式则对于中高温场合表现出更大的灵活性。ZOA 系列氧化锆氧分析仪将这两种方式融为一体，应认为是氧化锆测氧技术的一个进步。
三、仪器组成和特点
氧化锆氧分析仪主机由检测器和转换器及防尘罩组成。ZOA 系列氧表属于直插式，（特殊环境可制成导流直插式）其构成如下：
主机 附件
1、检测器 1、标准气体
2、转换器 2、防磨保护管 3防尘罩或过滤器
3、安装法兰
图1 系统组成示意图
成套仪表上述主机单元必备，附机部分用户可根据需要自备或订购。
1．仪表属直插式结构，扩散式采样，由于传感器不直接经受样气冲刷，传感器寿命较长。
Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd.
5 2．首先提出采用低温测量，便于选取结构材料，探头整体寿命延长。
3．探头设计有校准气路和室温补偿器，可以就地进行在线校准，保证仪器灵敏，准确，操作方便。
4．转换器智能化设计，多功能显示。数据处理部分采用80C196单片微机，精度高功能强，除显示传
感器工作温度和被测气体氧含量之外，还可以显示传感器内阻及有关故障点，便于工作人员及时发现和处理。
5．独到的升温和控温系统把定温式和浮温式融合为一体，简化了设计，又大大的扩展了使用范围。
6．仪表采用全浮空结构设计，既解决了系统的接地问题，又有效地屏蔽系统之间的干扰，加之设计有在线校准程序，就提高了系统的稳定性，又保证了仪表的准确度要求。
全套仪表还具有体积小，重量轻，安装维修方便等优点，大大减轻了操作人员的劳动量。
四、主要技术指标：
1．测量对象：各种燃烧过程尾气的含氧量。 2．测量范围：0－10%、0－20.6%（VOL%O 2） 3．信号输出：0－10mA 或4－20mA 4．转换器环境温度：－10℃—＋45℃
5．检测器采样温度：A ≤650℃ B650℃—900℃ 6．转换器型号：ZOA-1型 盘装 ZOA-2型 盘装 ZOA-3型 墙挂 ZOA-4型 盘装
7．检测器长度：180mm 、400mm 、600mm 、1000mm 或其它特定长度 8．校准方式：通标准气，建议使用1%（VOL%O 2） 9．重复性：满量程±2%
10．线性误差：≤2%（满量程） 11．工作电源：220VAC
五、仪器的设计说明
本氧化锆氧分析仪属于直插式结构，主机包括检测器和转换器。其次还包括炉体法兰、炉墙埋管、电缆线和标气等部件。下面就主机设计加以说明
1．检测器的设计
检测器主要由氧化锆传感器、壳体、加热炉和接线盒等部件组成。
核心部件氧化锆传感器是由一支涂制好电极的氧化锆管，采用特殊的高温密封技术，牢固的粘结在一个耐高温合金钢金属法兰上做成的。用4支合金钢螺栓将其固定在检测器壳体上，中间加上一个金属垫，保证密封。上述工艺的要求是确保高温下工作不发生泄漏现象。（示意图如图2）
Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议