CE系列氧化鋯氧分析儀說明書正文-(新1)

1、前 言CE系列氧化鋯氧分析儀適用于工業(yè)爐窯煙氣中含氧量的連續(xù)監(jiān)測(cè)，作為操作人員調(diào)節(jié)燃風(fēng)配比的依據(jù)，或與自控系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)低氧合理燃燒，達(dá)到降低燃耗、穩(wěn)定工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少環(huán)境污染等目的。具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。CE系列氧化鋯氧分析儀檢測(cè)器，采用了日本的離子鍍膜技術(shù)，大幅度的提高了氧化鋯探頭的使用壽命，平均壽命為18個(gè)月，一般可達(dá)2-3年。傳感器采用最新工藝燒結(jié)制作，有效的克服了國內(nèi)同類產(chǎn)品中離散性大，熱震性差的問題。氧化鋯探頭的整體可靠性及穩(wěn)定性都居于國內(nèi)領(lǐng)先地位。該儀表轉(zhuǎn)換器采用了16位的ATMEL系列單片微處理器，具有很強(qiáng)的運(yùn)算能力，鋯頭控溫達(dá)到±2，系統(tǒng)的測(cè)量精度&

2、#177;2%。小信號(hào)處理及儀表電源采用多重隔離電路，有效的隔絕了工業(yè)環(huán)境中的各種干擾，儀表運(yùn)行更加可靠，先進(jìn)的3點(diǎn)標(biāo)定方式，在保證測(cè)量精度的前提下，大大的減少用戶的維護(hù)工作量，雙節(jié)點(diǎn)的開關(guān)量輸出更加方便的滿足了用戶的不同需求。一、氧化鋯測(cè)氧工作原理氧化鋯材料是一種氧化鋯固體電解質(zhì)，是在純氧化鋯中摻以一定量的氧化鈣或氧化釔經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成的穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷燒結(jié)體。由于在它的立方晶格中含有氧離子空穴，因此，在高溫條件下它是良好的氧離子導(dǎo)體。 濃差電池 氧化鋯探頭檢測(cè)框圖利用它的這一特性，在一定的溫度下，當(dāng)傳感器兩側(cè)的氧含量不同時(shí)，它便是一個(gè)典型的氧濃差電池。如果在氧化鋯管內(nèi)外涂制純鉑電極，用電爐

3、對(duì)氧化鋯管加熱，使其內(nèi)外壁接觸氧分壓不同的氣體，氧化鋯管就成為一個(gè)氧濃差電池，在兩個(gè)鉑電極上將發(fā)生如下反應(yīng)：    在空氣側(cè)（參比側(cè)）電極上：O2+4e2O2-    在低氧側(cè)（被測(cè)側(cè)）電極上：2O2-O2+4e當(dāng)這兩種遷移達(dá)到平衡后，便在兩電極間產(chǎn)生一個(gè)與氧濃差有關(guān)的電勢(shì)信號(hào)E。    氧電勢(shì)值E符合能斯特方程：E=     式中：R-氣體常數(shù)     T-鋯管的絕對(duì)溫度  

4、   F-法拉第常數(shù)     PX-被測(cè)氣體氧濃度百分?jǐn)?shù)     PA-參比氣氧濃度百分?jǐn)?shù)，一般為20.6。二、氧化鋯氧分析儀技術(shù)規(guī)格* 測(cè)量對(duì)象：各種工業(yè)爐窯煙氣，混合氣體濃度* 測(cè)量元件：氧化鋯管1、測(cè)氧范圍：020.6%O2或10%2、儀器精度：系統(tǒng)測(cè)氧基本誤差±2%滿量程值3、變送器精度：1.0級(jí)（1.0%滿量程值）4、溫控精度：恒溫點(diǎn)的700±25、響應(yīng)時(shí)間：3秒（達(dá)到90%的響應(yīng)）6、報(bào)警輸出：上、下限節(jié)點(diǎn)輸出，可選“常開”或“常閉”點(diǎn)7、模擬量輸出信號(hào)：420

5、mA ADC（負(fù)載0750）對(duì)應(yīng)氧量010%O2或者020.6%O28、本底修正范圍：-20 mV+20 mV9、數(shù)顯形式：LED四位數(shù)碼管顯示10、電源：AC220V±15%11、功耗：<6W（不包括加熱功率）12、加熱功率：約50W（平均值）可提供150W輸出功率13、環(huán)境條件：溫度050 相對(duì)濕度<90%14、檢測(cè)器約10Kg，轉(zhuǎn)換器約5Kg三、氧化鋯氧分析儀構(gòu)成該儀器由四部分組成：氧化鋯檢測(cè)器（探頭）、氧化鋯轉(zhuǎn)換器變壓器、取樣裝置1檢測(cè)器檢測(cè)器結(jié)構(gòu)，見圖3，氧傳感器安裝在檢測(cè)器頭部，用四條不銹鋼螺釘固定。檢測(cè)器設(shè)有兩條氣路：標(biāo)準(zhǔn)氣入口、參比氣入口。從標(biāo)準(zhǔn)氣入口通入

6、不同的標(biāo)準(zhǔn)氣樣，即可由轉(zhuǎn)換器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線的標(biāo)定操作。圖中所注“標(biāo)氣入口”即為校準(zhǔn)操作時(shí)使用。如不進(jìn)行校準(zhǔn)操作，請(qǐng)務(wù)必將“標(biāo)準(zhǔn)氣入口”堵死，以防止空氣泄漏進(jìn)去，引起測(cè)量誤差。其“參比氣入口”在任何時(shí)間都要開放，保持與大氣的暢通。  圖3氧化鋯檢測(cè)器結(jié)構(gòu)圖（以檢測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)長度400mm為例）檢測(cè)器接線盒內(nèi)共有8根引線端子，見圖4，檢測(cè)器安裝有溫度傳感器（AD590），所以由檢測(cè)器向轉(zhuǎn)換器傳送熱電偶信號(hào)時(shí)不必使用補(bǔ)償導(dǎo)線。   檢測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)長度有六種：180mm，400mm，600mm，800mm，1000mm，1200mm圖4 檢測(cè)器端子圖2氧化鋯轉(zhuǎn)換器2.1.CE系列氧化鋯轉(zhuǎn)換

7、器，根據(jù)安裝方式的不同，分為兩種型號(hào)：CE-2D（盤裝式）CE-2C（墻掛式），其中盤裝式有橫裝和豎裝兩種規(guī)格可供選型。轉(zhuǎn)換器采用16位ATMEL單片微機(jī)系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)，功能強(qiáng)，精度高。采用了先進(jìn)的菜單式操作管理，查看數(shù)據(jù)、在線標(biāo)定都十分的方便快捷。由于采用了3點(diǎn)標(biāo)定模式，并且可以對(duì)工況點(diǎn)進(jìn)行時(shí)時(shí)修正校準(zhǔn)，使維護(hù)操作人員大大減輕了維護(hù)工作強(qiáng)度。轉(zhuǎn)換器除提供精準(zhǔn)的4-20mA輸出外，還可選裝上下限節(jié)點(diǎn)輸出、485通信輸出，使用戶的使用更加簡(jiǎn)便。2.2.盤裝式轉(zhuǎn)換器（CE-2D） 圖5 CE2D轉(zhuǎn)換器尺寸圖222壁掛式轉(zhuǎn)換器（CE-2C）圖7 CE2C轉(zhuǎn)換器尺寸圖 3取氣裝置取氣裝置可分為防塵管、導(dǎo)

8、流管、防塵罩、金屬過濾器、高溫取氣四種形式。四、安裝1. 轉(zhuǎn)換器11轉(zhuǎn)換器的安裝部位應(yīng)滿足下列條件：* 盡量避免機(jī)械震動(dòng)* 避免高濕度環(huán)境* 周圍環(huán)境溫度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)* 避免強(qiáng)磁場(chǎng)干擾* 避免動(dòng)力線、馬達(dá)、勵(lì)磁繼電器、泵等的干擾* 提供充足的維護(hù)空間* 轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量安裝在靠近檢測(cè)器處，距離不超過100m為宜 1.2 盤裝式轉(zhuǎn)換器(CE-2D)安裝轉(zhuǎn)換器開孔尺寸： 75+1× 150+11.3壁掛式轉(zhuǎn)換器(CE-2C)安裝：圖9 CE-2C轉(zhuǎn)換器安裝圖* 表盤安裝：取下轉(zhuǎn)換器兩側(cè)的固定板塊，將其插入機(jī)柜面板，面板開孔尺寸如圖，用固定板塊將其固定。* 墻壁安裝：將固定板塊倒過來，轉(zhuǎn)換

9、器殼底部緊靠墻壁并固定。* 管子安裝：將轉(zhuǎn)換器用管安裝附件固定在管子上。2.爐體法蘭安裝：在爐墻上按照?qǐng)D10所示，開具一個(gè)不小于110mm的爐墻開孔，首先預(yù)埋焊爐墻埋管。當(dāng)安裝氧分析儀時(shí)，爐體法蘭（廠家提供）焊接在爐墻埋管上。其中L>20,D>110。 圖10 爐墻埋及爐體法蘭3.檢測(cè)器，導(dǎo)流管，防塵管安裝安裝前需準(zhǔn)備好M12×50螺釘，相應(yīng)螺母、墊片、墊圈以及法蘭間的密封墊圈,與爐體法蘭緊密連接（密封墊圈、螺栓等由廠家提供）。如使用防塵罩或金屬過濾器，則廠家已經(jīng)于出廠時(shí)安裝于檢測(cè)器頂端。注意事項(xiàng)：安裝過程盡量避免磕碰、機(jī)械震動(dòng)。螺栓必須緊固，確保密閉性。4.安裝選點(diǎn)及選

10、型41選擇安裝點(diǎn)要求煙氣的流動(dòng)性較好，氣樣有代表性的位置，切忌安裝在爐內(nèi)側(cè)、死角渦流及縮口處，以免造成氧量波動(dòng)、積灰嚴(yán)重、響應(yīng)遲緩。以電廠鍋爐為例，安裝點(diǎn)應(yīng)在省煤器出、入口或空預(yù)器出、入口處。42選擇檢測(cè)器長度可采用以下方法* 直插式長度為：300mm以上+爐墻厚度。即探頭前端伸出爐墻300 mm。* 導(dǎo)流式：導(dǎo)流管長度為300mm以上+爐墻厚度,探頭長度為不應(yīng)小于爐墻厚度。推薦使用“導(dǎo)流式”安裝方式，此種方式能夠有效的提高氧化鋯探頭的使用效果，延長使用壽命4. 3下面介紹以下幾種取樣方式* 直插式，高粉塵場(chǎng)合，檢測(cè)器應(yīng)加外套防塵管或直接使用防塵罩，見圖15 圖11 防塵式安裝* 導(dǎo)流式：檢測(cè)

11、器標(biāo)準(zhǔn)長度為180mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm；因爐壁厚，檢測(cè)器長度不夠，需延長采樣距離，配GP-L導(dǎo)流管，安裝方式見圖12圖12 導(dǎo)流式安裝* 高溫H型：取氣裝置要分為GF-H引流方式，見圖13和PF-H抽氣方式，見圖14。后者用于負(fù)壓大于-50Pa的場(chǎng)合，帶噴射泵。噴射泵所需儀表氣源壓力為0.05-0.15MPa，用空氣過濾調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。圖13 高溫引流式安裝圖14 高溫抽氣式安裝44配線與配管4.4.1表選擇電源電纜和信號(hào)電纜，需注意儀器安裝處的環(huán)境溫度，導(dǎo)線電阻及噪聲源，還要考慮檢測(cè)器與轉(zhuǎn)換器之間的布線路徑，使用電纜可參考下表選用。 60

12、以下60-8080-150信號(hào)電纜（1）氧電池信號(hào)（2）熱電偶信號(hào) (3）補(bǔ)償信號(hào)六芯電纜，每芯截面1平方毫米，帶聚氯乙烯絕緣保護(hù)層六芯電纜，每芯截面1平方毫米，帶耐熱聚氯乙烯保護(hù)層六芯電纜，每芯截面1平方毫米，帶600V級(jí)硅橡膠及玻璃纖維辨帶保護(hù)層加熱爐電纜兩根截面為1平方毫米的導(dǎo)線兩根截面為1平方毫米的導(dǎo)線兩根截面為1平方毫米的導(dǎo)線對(duì)于信號(hào)線，用屏蔽線更好，將屏蔽端接地，如果信號(hào)電纜不是屏蔽線，安裝時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離加熱爐導(dǎo)線或大型馬達(dá)供電線。4.4.2電纜導(dǎo)管建議用外直徑為22mm的管子或外徑為19mm的軟管做電纜導(dǎo)管。電源線或接地線導(dǎo)管與信號(hào)線導(dǎo)管應(yīng)盡量分開，以免引起噪聲干擾。4.

13、5 成套配置及備件表序號(hào)產(chǎn)品名稱型號(hào)及類別單位技術(shù)條件及規(guī)格A01氧化鋯分析儀低溫A型1套檢測(cè)器：180mm、400mm、600mm耐煙溫<600轉(zhuǎn)換器：A：CE-2D輸出4-20mA。B:CE-2C輸出4-20mA。顯示范圍：0-20.6%。加熱功率80W（最大120W）。防塵管：插入長度250mm、500mm、700mm見安裝圖15A02氧化鋯分析儀低溫B型1套檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器、變壓器同上（加裝防塵罩或過濾器）：800mm、1m、1.2m見安裝圖16A03氧化鋯分析儀中溫M型1套檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器、變壓器同上，導(dǎo)流管：800mm、1m、1.2m耐煙溫<900見安裝圖16A04氧化鋯分

14、析儀高溫H型1套檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器、變壓器同上取氣器：三通+碳硅管 耐煙溫900-1400插入長度：800mm、1m、1.2m噴射泵：輸入壓力0.05-0.15Mpa（可通過減壓閥得到）輸出壓力20-200mm水柱見安裝圖17 圖18A05檢測(cè)器ISG-C1支180mm、400mm、600mm、1000mm、1200mmA06鋯管組件FG-11套鋯管 密封環(huán) 過濾網(wǎng) 安裝螺釘 導(dǎo)氣管A07轉(zhuǎn)換器CE-2DCE-2C一臺(tái)一臺(tái)含氧量、0-10、0-20.6%、輸出4-20mAA08變壓器T100一臺(tái)輸入220VAC，輸出90-110VACA09低溫防塵器PD-L1支耐煙溫600，長度250mm、500

15、mm、700mmA10低溫導(dǎo)流管GF-L1支耐煙溫600，長度800mm、1m、1.2mA11低溫導(dǎo)游管GF-M1支耐煙溫900，長度800mm、1m、1.2mA12高溫導(dǎo)游管PF-L1支耐煙溫1400，長度800mm、1m、1.2mA13校正氣源CV-11臺(tái) 校正氣源用戶必備，多臺(tái)儀表可配一臺(tái)A14爐體法蘭管 1套 A15噴射泵PB-11臺(tái) A16技術(shù)服務(wù)生產(chǎn)單位提供現(xiàn)場(chǎng)儀表調(diào)試設(shè)運(yùn)服務(wù)，核收服務(wù)費(fèi)五、系統(tǒng)調(diào)試51.CE-2D盤裝式儀表系統(tǒng)連接圖盤裝式儀表系統(tǒng)由檢測(cè)器（探頭）、CE2D轉(zhuǎn)換器、變壓器和連接導(dǎo)線組成52 CE-2C壁掛式儀表系統(tǒng)連接圖外掛

16、式儀表系統(tǒng)由檢測(cè)器（探頭）、CE2C轉(zhuǎn)換器、變壓器和連接導(dǎo)線組成53系統(tǒng)調(diào)校方法531面板鍵功能 CE-2C（外掛式）氧化鋯轉(zhuǎn)換器面板圖* 顯示部分：由4個(gè)數(shù)碼管和8個(gè)LED指示燈組成 數(shù)碼管用來顯示氧含量、溫度、氧電勢(shì)等參數(shù)。    LED指示燈指示儀表當(dāng)前的工作狀態(tài)。分為：“氧含量”、“氧電勢(shì)”、溫度“、校準(zhǔn)”、“運(yùn)行“、“通信”、“上限”、“下限”。* 面板按鍵：有“確定“鍵、 “返回”鍵、及“” 鍵、“” 鍵、“” 鍵。* 確定鍵：按此鍵可選擇進(jìn)入儀器調(diào)校菜單或?qū)π?zhǔn)數(shù)值進(jìn)行確認(rèn)操作。 * 返回鍵：按下此鍵， 操作可返回上一級(jí)菜單*鍵：按下此鍵，可在當(dāng)前子

17、菜單或數(shù)值上進(jìn)行“加”的操作。* 鍵：按下此鍵，可在當(dāng)前子菜單或數(shù)值上進(jìn)行“減”的操作。* 鍵： 按下此鍵，可在當(dāng)前主菜單上進(jìn)行“加”的操作。此鍵還具有“移位”功能，可通過此鍵對(duì)需要調(diào)整數(shù)值的位數(shù)進(jìn)行選擇。53.2操作說明及調(diào)校方法常按任意鍵超過十秒鐘，系統(tǒng)重啟。運(yùn)行1、 鋯溫低于600度，顯示鋯溫。2、 大于600度，顯示氧含量。3、 正常工作狀態(tài)下，按“”“”鍵，切換“氧含量”顯示/“鋯溫”顯示。鋯溫顯示超過2分鐘，儀表將自動(dòng)切換到“氧含量”顯示。校準(zhǔn)1、 按下“確定”鍵，用“”“”“”鍵輸入密碼“0001”，再按“確定”鍵進(jìn)入校準(zhǔn)界面。儀表顯示如下：1-1主菜單 子菜單2、 通過按下“”

18、鍵，使儀表顯示如下界面：3-1主菜單 子菜單此界面即為氧含量的在線校準(zhǔn)界面。可進(jìn)行氧含量空氣校準(zhǔn)（儀表顯示為31）、氧含量量程校準(zhǔn)（儀表顯示為32）、氧含量用戶工況點(diǎn)校準(zhǔn)（儀表顯示為33）。在其閃爍狀態(tài)時(shí)，按下“”鍵來選擇子菜單，在菜單分別顯示為“3-1”、“3-2”、“3-3”。按下“確定”鍵進(jìn)行確認(rèn)進(jìn)入的狀態(tài)。 氧含量的校準(zhǔn) （注：確定鋯頭溫度處于正常工作值 700±5.）3-1 氧含量空氣校準(zhǔn)即修正零點(diǎn)電勢(shì) 將檢測(cè)器“標(biāo)準(zhǔn)氣入口”打開，通入空氣，穩(wěn)定后按下“確定”鍵確認(rèn)。顯示20.63-2 氧含量量程校準(zhǔn) 將檢測(cè)器“標(biāo)準(zhǔn)氣入口”打開，通入0.5-2.5的標(biāo)準(zhǔn)氣，穩(wěn)定后，輸入標(biāo)準(zhǔn)

19、氣值，按下“確定”鍵確認(rèn)。3-3氧含量用戶工況點(diǎn)校準(zhǔn)（3-18） 確認(rèn)儀表正常運(yùn)行，穩(wěn)定后，輸入用戶確定正確的工況氧量值，按下“確定”鍵確認(rèn)。注意：當(dāng)您僅對(duì)其中任意一點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，其余兩點(diǎn)保留上一次的校準(zhǔn)值不變。當(dāng)您僅對(duì)其中的任意兩點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，轉(zhuǎn)換器將自動(dòng)在這兩點(diǎn)上生成運(yùn)算斜率，其余一點(diǎn)的上一次校準(zhǔn)值則會(huì)產(chǎn)生微小偏差。建議您在進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)操作時(shí)盡量使用與您的工況相近的標(biāo)準(zhǔn)氣氛進(jìn)行“氧含量用戶工況點(diǎn)校準(zhǔn)”（33）標(biāo)定。標(biāo)定完成后一定要按“返回鍵”返回到運(yùn)行狀態(tài)。錯(cuò)誤代碼集傳感器電爐絲短路傳感器電爐絲斷路傳感器不匹配（非原廠）校準(zhǔn)菜單密碼輸入錯(cuò)誤溫度零點(diǎn)校準(zhǔn)輸入信號(hào)錯(cuò)誤或未接信號(hào)溫度量程校準(zhǔn)輸入信號(hào)錯(cuò)誤或未接信號(hào)氧電勢(shì)零點(diǎn)校準(zhǔn)輸入信號(hào)錯(cuò)誤或未接信號(hào)氧電勢(shì)量程校準(zhǔn)輸入信號(hào)錯(cuò)誤或未接信號(hào)氧含量零點(diǎn)校準(zhǔn)輸入信號(hào)錯(cuò)誤或未接信號(hào)氧含量量程校準(zhǔn)輸入信號(hào)錯(cuò)誤或未接信號(hào)氧含量用戶任意一點(diǎn)校準(zhǔn)輸入信號(hào)錯(cuò)誤或未接信號(hào)六、維護(hù)與檢修為使儀器處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，必須對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)與檢查，視安裝環(huán)境不同，每月或至少一年做一次維護(hù)性檢查。6.1檢查內(nèi)容6.1.1按照轉(zhuǎn)換器面板操作方法進(jìn)行各項(xiàng)功能檢查。6