目录
1 概述 (1)
2 仪器测量原理 (2)
3 仪器主要技术参数 (3)
4 仪器简介 (3)
4.1 仪器组成 (3)
4.2 各部分简介 (4)
4.2.1 探头简介 (4)
4.2.2 变送器简介 (4)
4.2.2.1 基本结构 (4)
4.2.2.2 基本操作 (5)
4.2.2.3 基本设臵 (6)
5 仪器检验 (6)
6 仪器安装 (8)
6.1 安装前的准备 (8)
6.1.1 探头安装位臵的选择 (8)
6.1.2 炉体法兰的焊接 (9)
6.1.3 现场布线 (9)
6.2 安装 (10)
6.2.1 变送器的安装 (10)
6.2.2 探头的安装 (10)
6.3 现场连线 (11)
7 仪器校准 (11)
7.1 校准前的准备 (11)
7.2 校准方法 (11)
8 仪器日常维护与常见故障排除 (13)
8.1 仪器日常维护 (13)
8.2 常见故障的分析与排除 (13)
1 概述
氧化锆氧分析仪主要用于测定锅炉烟气中的氧分压即氧气的体积百分数含量（简称氧含量或氧量），对于保障锅炉运行安全、提高燃料燃烧效率及减少环境污染将起到重要作用。其应用场所主要有：
●火电厂锅炉；
●炼油厂加热炉和输油管道加热炉；
●冶炼厂加热炉和均热炉；
●化工、轻纺、食品加工、制药、水泥和采暖等企业的工业锅炉。
燃料燃烧效率与空气过剩系数密切相关。在燃烧过程中，当空气过剩系数太小即氧量不足时，由于燃料未充分燃烧而导致热效率降低，且排出的未完全燃烧气体也将对导致环境污染；而当空气过剩系数太大即氧量过多时，虽然能使燃料充分燃烧，但过剩空气带走的热量多，也导致热效率降低，同时过量氧气使烟气中硫化物和氮氧化物含量增大，同样导致环境污染。因此，通过安装氧化锆氧分析仪，在线实时监测烟气中的氧含量，调节空气和燃料的最佳配比，实现优化燃烧，在节能减排与安全环保等方面具有重要意义。
中国原子能科学研究院始建于1950年，是中国核科学技术的发祥地，是以核科学为主、多学科并存的综合性大型科研基地，是我国“两弹一艇”事业的摇篮。氧化锆开发研究室是院下属的集科研、产品开发和市场营销为一体的综合性实体，从事氧化锆测氧技术的研究已30余年，编写了国内本行业第一本专著：《氧离子固体电解质浓差电池与测氧技术》。该技术曾先后多次荣获国家发明奖及部科技成果奖。在这一系列科研成果的基础上，成功研制出ZO系列氧化锆氧分析仪。该产品曾在北京国际博览会上获同类产品最高质量奖，并在全国氧化锆氧分析仪行业质量评比中荣获一等奖。2001年，该产品通过ISO9001国际质量体系认证。此后，我院开发并推出了防硫型、高温型等多种型号的氧化锆氧分析仪，以满足不同用户的需求。
2 仪器测量原理
ZO 系列氧化锆氧分析仪是利用氧浓差电池原理来测定气体①中氧含量的电化学分析仪器。在理想状态下，当氧化锆元件达到工作温度且内外电极表面的氧含量不相等时，便构成一个氧浓差电池，产生电池电动势，电池电动势与电极表面氧浓度关系符合能斯特(Nernst)方程：
ln 4RT P E F P
=
(1) 式中：
E — 浓差电池电动势，V ；
R — 气体常数，8.3145J 〃mol －1〃K －1；
F — 法拉第常数，96485.309C 〃mol -1； T — 绝对温度，K ； P 0 — 参比气体氧分压，%； P — 被测气体氧分压，%。
由于受各种因素的影响，实际测量并非在理想状态下进行，因此需要对（1）式进行校正，校正后得到新的方程：
0ln
m P E k E P
=+ （2） 本设计中P 0为空气中氧含量（21％），k 和E 0值均可以通过校正得到。通过测定氧化锆电池电势信号E m ，并将其输送至变送器，变送器将根据（2）式，计算出被测气体的氧含量P 值。
① 严格地说，氧化锆氧分析仪测量的是惰性气体中的氧含量，当烟气中含有可燃性气体时，测得的氧含量值将偏小。
3 仪器主要技术参数
● 测量范围：0～21Vol%O 2； ● 测量精度：1级；
● 量程选择：0～10Vol%O 2或0～20Vol%O 2； ● 工作温度①：750℃±5℃； ● 响应时间：<3秒（达到90%）；
● 输出方式：DC 0～10mA 或DC 4mA ～20mA 电流线性输出； ● 探头长度②：500mm ～1200mm ； ● 变送器箱体尺寸（高×宽×深）： 墙挂式（Q 型）：320mm ×240mm ×110mm ； 盘装式（P 型）：160mm ×160mm ×400mm ；
80mm ×160mm ×320mm （卧式）； 160mm ×80mm ×320mm （立式）；
● 探头安装点烟气温度：≤600℃（350℃～500℃为最佳）； ● 安装点允许最大压差：2KPa ；
● 环境温度：变送器-5℃～55℃, 探头＜70℃；
● 工作电源：AC 220V ±22V ，50Hz 。
4 仪器简介
4.1 仪器组成
该仪器主要由探头和变送器两大部分组成。探头实际上是一种装有氧化锆电池的氧传感器，其主要作用就是输出被测氧量所对应的电势信号值。变送器主要有两大功能：一是稳定控制探头的工作温度；二是将从探头输入的电势信号值转换为对应的氧量值，并将氧量值转化为对应的电流值输出。
① 对于不同型号探头，其值可能略有不同，本文均以工作温度为750℃的ZO-12B
探头为例说明。若工作温度不同，将文中涉及温度750℃改为对应工作温度值即可。
② 不同型号探头长度不同。
4.2 各部分简介
4.2.1 探头简介
探头由氧化锆元件、加热炉、K型热电偶、过滤器、信号引线、接线盒及不锈钢壳体等组成，其结构如图1所示：
图1 探头结构示意图
1.过滤器
2.氧化锆元件
3.加热炉
4.外壳
5. 信号引线
6.标气管
7.元件法兰
8.K型热电偶
9.法兰 10.接线盒
各主要部件作用：氧化锆元件是探头的核心部件，由其产生电势信号；加热炉将氧化锆元件加热到设定的工作温度；热电偶作为温度传感器，用来测量加热炉的温度；信号引线将氧化锆元件所产生的电势信号输送到变送器。
4.2.2 变送器简介
4.2.2.1 基本结构
变送器主要由主电路板、操作显示面板、接线端子和机箱等组成。主电路由氧浓差电势信号放大器、热电偶电势信号放大器、电源单元、中央处理单元、温控单元、显示单元及输出单元等部分组成。
图2 变送器电路原理框图
从图2可见，探头产生的氧浓差电势信号、热电偶电势信号经分别放大后，由多路选择开关将其输入A/D 转换器，经A/D 转换后由CPU 根据能斯特方程计算出氧量值，再经D/A 转换、光电隔离及V/I 转换，最后得到DC 0～10mA 或DC 4mA ～20mA 的电流信号输出。 4.2.2.2 基本操作
变送器的基本操作都在操作显示
面板上完成。变送器操作显示面板如
图3所示。 各部分功能：中央为LED 数码显示
管(以下简称LED)，显示相关的参数值。 左侧为参数显示状态指示灯，LED 显示 的数值为指示灯亮者所对应的参数值。
右侧分别为空气校准和标气校准电位 图3 变送器操作显示面板图
器，用来校准仪器，以提高测量精度①。下方为操作按钮，由其决定LED 显示内容。
具体操作：将变送器电源开关拨至“开”后，探头加热炉开始升温，“℃”指示灯亮，LED 显示探头加热炉温度值②。当加热炉温度达到600℃时，“％O 2”指示灯亮，变送器电路将自动运算并显示测得的氧量值。此后，LED 显示内容由操“％O 2”指示灯亮，LED 显示自检氧量值③；当“mV ”指示灯亮，LED “℃”指示灯亮，LED “cal ” 指示灯亮，此时可以LED 显示被测氧量值，仪器进入测量状态。
① 仪器校准的具体操作详见第7章“仪器校准”部分。
② 如果安装的是新探头，开机后可能出现 “mV ”指示灯亮、LED 显示为“HHHH ”并闪烁的现象，这是由于新探头内保温材料含水分过多造成氧电势信号过大而
超出量程，一般情况下，开机后1小时左右仪器将正常工作。
③ 自检功能是为诊断变送器运算电路是否正常而设臵的，其自检氧量值不代表探头所测氧量值。
%O 2mV °C 氧化锆氧分析仪
电
势
温
度空气校准
标气校准Em Tmp Test Cal
标
定
Cal
自
检Test
测
量
4.2.2.3 基本设置
量程设臵：变送器主电路板上设臵了量程转换跳线开关。当把跳线插在左边两个并排的引脚上即靠近电路板S1位臵时，选择氧量量程为0～20%，此时电流输出值DC 0～10mA或DC 4mA～20mA都是分别与该量程对应的值；当把跳线插在右边两个并排的引脚上即远离S1位臵时，选择氧量量程为0～10%，此时电流输出值DC 0～10mA或DC 4mA～20mA都是分别与该量程对应的值。初始量程设臵为0～20%，如需0～10%量程，将跳线插在右边两个引脚上即可①。
电流输出设臵：变送器设有两档电流输出：DC 0～10mA和DC 4mA～20mA。初始电流设臵为DC 4mA～20mA信号输出，如用户需要DC 0～10mA信号输出，需在订货时注明。
5 仪器检验
仪器在发货前已经过严格的质量检验，并附合格证，但运输过程中可能因碰撞使其损坏。因此，用户在使用仪器前，应先进行开箱检验，判断仪器正常后方可上炉安装。具体操作步骤如下：
（1）打开探头接线盒，用万用表分别测量加热炉及热电偶两端的电阻值，判断在运输中有无造成断线或接触不良现象②。
（2）判断无故障后，用符合要求的三组导线（参考6.1.3节）分别将探头“加热炉”、“热电偶”和“信号”接线端子与变送器对应接线端连接好（参考图4、图5）。
（3）将外接电源接在变送器“AC220V”端子上。
（4）接通电源，加热炉开始升温，当达到600℃后，仪器自动转为氧量值显
示③
5.00±
0.20”，说明变送器氧量转换系统正常。
①量程转换只影响对应电流输出值，而与变送器本身的氧量值显示无关。
②对于ZO－12B型探头，加热炉阻值一般为150Ω±20Ω，热电偶阻值一般为3.5
Ω±0.5Ω。对于不同型号产品，其值略有不同。
③详见“4.2.2.2 基本操作”部分。
(5）稳定一段时间后，测量探头信号线两端的电阻及电势值，若电阻小于1K Ω、电势绝对值逐渐减小且稳定后小于10mV ，表明探头完好，可以进行现场安装。
4 20mA 0 10mA 热电偶温补氧信号 加热炉220V电源接地
加热炉热电偶信 号
墙挂式变送器接线端子
探头接线端子
关
～～开
图4 墙挂式变送器与探头接线图
加热炉热电偶信 盘式变送器接线端子
探头接线端子
加热炉
电源220V
～～接地接地
传感器信号0 10mA ～输出
输出
4 20mA ～
热电偶
号
图5 盘装式变送器与探头接线图
● 将探头与变送器相应端连接时，注意不要错接、虚接或正负极反接。 ● 请勿将外接电源接入变送器或探头的“信号”、“热电偶”或 “加热炉”接线端，否则，将造成仪器损坏，损失由用户承担。
6 仪器安装
6.1 安装前的准备
6.1.1 探头安装位置的选择
正确选择探头安装点，对于提高测量准确性和延长探头使用寿命有着重要意义。选择安装点的原则：
● 安装点的烟气温度不宜过高，否则会缩短探头的使用寿命，推荐安装点烟气温度在350℃～500℃范围内；
● 安装点应选在烟气流动性好的位臵，切忌安装在炉内侧、死角、涡流或缩口处。因为炉内侧和死角处氧量变化响应滞缓，涡流处氧量波动大，而缩口处冲刷大易灰堵；
● 安装点处应有操作平台，有利于探头的安装、校准和维护； ● 安装点负压不能过大，一般应≤2KPa ，以免产生测量偏差；
● 安装点附近应绝对密封，不应出现漏气现象，否则会使氧量测量值偏高； ● 探头安装位臵应符合锅炉结构特点。对于电厂锅炉和工业炉来说，推荐安装点如图6所示。旁路烟道安装图如图7所示。
推荐安装选点区域
过热器 再热器
省煤器
空 气除尘器
炉 膛
烟
囱
预热器
图6 电厂锅炉和工业炉推荐安装点 图7 旁路烟道安装图
6.1.2 炉体法兰的焊接
ZO系列氧化锆氧分析仪的Array炉体法兰大小相同，但长度不同。
炉体法兰结构示意图如图8所示。为
了保证炉体法兰在焊接后有良好的
密封性，用户需自备一段长度等于
炉壁厚的Ф102mm×5mm的炉墙管和
一块约5mm厚的方形钢板（大小视现
场情况而定）。在方板中心开一个图8 炉体法兰
Ф90mm的圆孔，将炉体法兰焊在该孔中，方板再与炉墙管焊接在一起（参考图9）。
炉 墙
方 板
炉体法兰
焊接密封
炉墙管
图9 炉体法兰的焊接
6.1.3 现场布线
变送器与探头之间用3组导线连接，分别为：
●氧电势信号线：1.0mm2～1.5mm2，双芯金属屏蔽电缆；
●热电偶线：1.0mm2～1.5mm2，双芯镍铬-镍硅补偿导线；
●加热炉线：1.2mm2～1.5mm2，双芯普通电缆。
6.2 安装
6.2.1 变送器的安装
墙挂式即（Q ）型变送器是 靠四个M6×20的螺栓（用户自备）安装在现场的合适位臵①（图10）。盘装式即（P ）型变送器有三种，均安装在仪表盘上，其开孔尺寸（高×宽）分别为153mm ×153mm 、76mm ×153mm （卧式）和153mm ×76mm （立式）。 6.2.2 探头的安装
探头可在停炉状态下安装，
也可以在开炉状态下安装，其安 图10 墙挂式变送器安装图
装示意图如图11所示。由图可见，安装时将探头用4个螺栓固定在炉体法兰上即可，探头法兰标准尺寸如图12所示。
图11 探头安装示意图 图12 探头法兰尺寸图
① Q 型变送器安装点环境温度为－5℃～55℃，并注意防水、防尘。
探头安装操作十分简单，但要注意以下环节：
●探头内的核心部件为陶瓷易碎品，搬运时应轻拿轻放，避免剧烈振动，以免损坏；
●若在开炉状态下安装，应将探头在插入炉内1/3长度时，停留2～3分钟，再缓缓插入，以防骤热损坏氧化锆元件；
●探头过滤器的金属面必须对着烟气流向，以防过滤器陶瓷因受冲刷而被损坏；
●两法兰之间应放臵石棉垫圈，并拧紧4个螺栓，以防漏气。
6.3 现场连线
待变送器和探头分别安装完毕后，按要求用三组导线将变送器与探头相连。
7 仪器校准
7.1 校准前的准备
确认仪器连线准确无误后，打开变送器电源开关，探头加热炉开始升温，此时变送器LED显示其温度值①。当温度达到600℃时，变送器自动显示氧量值。当温度达到750℃并稳定后，仪器进入测量状态。
虽然仪器进入测量状态，但在运行前期测量值可能有较大偏差或波动，这属于正常情况。一般探头大约需要运行24小时后，显示值才能趋于平稳，虽然此时指示正常，但测量结果并不一定十分准确，应该进行校准工作。
7.2 校准方法
本仪器采用两点校准法，即空气校准和标气校准。
第一步为空气校准，操作步骤如下：
（1）将探头“标气入口”打开，使空气自动进入探头；
（2）待显示稳定后，调节变送器操作显示面板上“空气校准”电位器，使显示为“21±0.20”。
①详见“4.2.2.2 基本操作”部分。
第二步为标气校准，操作步骤如下：
（1）将标气校准装臵按图13所示与气瓶连接好；
（2）确认减压阀处于关闭状态后，打开气瓶阀；
（3）缓缓打开减压阀，将标气流量调节为300ml/min～500ml/min；
（4）将连接软管与探头“标气入口”相连，将标气通入探头，此过程应保证不漏气；
（5）通气约1分钟后，调节变送器面板上“标气校准”电位器，将氧量显示值调为标准气体氧量值即可。
图13 仪器校准示意图
●应先进行空气校准，再进行标气校准。
●应先调好标气流量，再将连接软管与探头“标气入口”相连，否则可能因气体流量过大而导致氧化锆元件破裂。
●校准过程中，应保证不漏气，以免影响校准的准确性。
●校准完毕时，一定要先从“标气入口”拔下连接软管，再关闭减压阀和气瓶阀。
●校准完毕后，应拧紧“标气入口”螺帽，否则空气进入将使氧量测量值偏大。
8 仪器日常维护与常见故障排除
8.1 仪器日常维护
仪器日常维护应注意以下几个方面：
● 变送器在发货前已调试好，用户不应调节其内部电位器，以免影响测量线性及精度；
● 探头安装24小时以后应校准，以后可根据实际情况用标气校准； ● 仪器安装后，应在开炉前送电，停炉后不应断电。
8.2 常见故障的分析与排除
氧化锆氧分析仪产品故障易出现在探头部分，下表列举了常见故障现象、原因及排除方法。
● 探头氧化锆元件为陶瓷产品，高温时遇水即炸裂，使用时切忌淋水。否则，由此造成损失将由用户承担。
氧化锆分析仪 一：产品概述 ZOY－4系列智能氧化锆氧量分析仪是一种实用可靠的自动化分析仪表。能与各种电动单元仪表、常规显示记录仪表及DCS集散控制系统配合作用，可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析。以实现低氧燃烧控制，达到节能目的，减少环境污染。ZOY－系列智能氧化锆氧量分析仪有ZOY型氧化锆探头（一次仪表）和ZOY氧量变送器（二次仪表）二部分组成。 二：工作原理 氧化锆锆管是一种金属氧化物，在高温下形成固态电解质具有传导氧离子的特性。被测气体（烟气）通过探头过滤器，进入氧化锆锆管的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入探头氧化锆锆管的外侧。当锆管内外侧氧浓度不同时，在氧化锆锆管内外两侧间会产生氧浓差电动势。 三：型号规格及技术指标
①基本误差：＜±2％F·S，仪表精度１级 ②量程：0～5％O2；0～10％O2；0～20％O2；0～25％O2 ③本底修正：-20mV～+20mV ④被测烟气温度：ZOY-4型低于700℃（低温型）ZOY-5型700～1000℃（高温型） ⑤输出信号：可扩展双路隔离输出，0～10mADC和4～20mADC，采取光电隔 离，直接和计算机联网。 ⑥负载能力：0 ～1.2ΚΩ或0～600Ω ⑦环境条件：0～50℃；相对湿度＜90％ ⑧电源：220V±10％，50Hz ⑨功耗：变送器约8W，加热炉平均约50W ⑩响应时间：90％约3秒 四：安装方式 1、安装点的选择安装点的烟气温度应符合相关要求，一般来说，烟气温度低，检测器使用寿命长，烟气温度高，使用寿命短。检测器不能安装在烟气不流动的死角，也不能安装在烟气流动很快的地方
目录 1 概述.............................................................................................................. 2 仪器测量原理................................................................................................ 3 仪器主要技术参数......................................................................................... 4 仪器简介....................................................................................................... 4.1 仪器组成................................................................................................. 4.2 各部分简介 ............................................................................................. 4.2.1 探头简介........................................................................................... 4.2.2 变送器简介 ....................................................................................... ................................................................................................................. ................................................................................................................. 4.2.2.3 基本设置..................................................................................... 5 仪器检验....................................................................................................... 6 仪器安装....................................................................................................... 6.1 安装前的准备.......................................................................................... 6.1.1 探头安装位置的选择......................................................................... 6.1.2 炉体法兰的焊接................................................................................ 6.1.3 现场布线........................................................................................... 6.2 安装........................................................................................................ 6.2.1 变送器的安装.................................................................................... 6.2.2 探头的安装 ....................................................................................... 6.3 现场连线.................................................................................................
注意事项 ！使用及保存注意事项 ●仪器在使用过程中不可打开外壳，避免发生烫伤及触电危险。 ●仪器在使用、存放、及运输过程中应避免强烈震动，以免损坏氧化锆 传感器。 ●仪器在存放期间应保持清洁，要防止仪器受潮，进排气嘴应加盖防尘 帽，以防落入异物及灰尘。 请严格遵守注意事项，否则将造成人为测量误差或重大事故！！！ 服务与保证
仪器自出厂之日起，仪器的保修期限为一年。凡在此期限内，工作人员在正常操作的情况下，仪器出现的软件或硬件的故障，我公司均负责免费维修及更换零部件。若由于工作人员违反操作规程、不严格按照使用说明操作仪器以及由于不可抗拒的因素而对仪器造成的损坏，我公司不负责免费维修。如需维修，我公司将根据损坏情况适当收取维修成本费用。 如有用户需要，我公司也可指派技术人员进行现场培训。 如果您对本公司的仪器在使用和操作过程中，还有什么疑问及要求请及时与我们联系，以便我们能给您提供更完善的服务。联系方式见封底。 一、概述
该氧分析仪是利用氧化锆氧浓度差电池作为检测传感器的氧量分析仪器。该仪器测控系统采用了最新型的单片机计算与控制系统，LED显示器；具有技术先进、精度高、响应快、性能稳定、功能齐全、操作方便、气体分析过程连续等特点；它不仅可测量锅炉燃烧过程中残余氧量，而且可以用于热力学研究，气体制造厂氧含量的连续监测、均热炉燃烧过程中的控制、化工、冶金、电子工业、医疗等方面的气体中氧含量的检测。 本公司生产的测量氧探头分为中温型、低温型、高温型，其基本参数及使用性能如下表1所示： 二、工作原理 2.1氧化锆原理图
仪器的工作原理如图1.0所示。它主要由气路系统、氧化锆传感器、微机测控系统三部分组成。 图1.0 测量原理框图 2.2氧化锆传感器 氧化锆传感器是由氧化锆陶瓷材料制成的氧浓度差电池，在高温时氧化锆具有氧离子的传导特性，当氧化锆管的两个电极之间的氧分压不同时，氧浓度差电池产生一个与氧浓度成比例的电势，电势大小按下式计算： E = ln 式中：R ——理想气体常数 F ——法拉第常数 T ——氧化锆加热炉绝对温度(K) ｎ——电极反应的电子交换数目 P 0 ——空气中氧分压（20.9%） P ——样气中的氧分压 通过测量氧浓度差电池的电动势E 与温度T ，就可以计算出样气中的氧分压，即氧含量。浓度差电池的各种干扰电势，如本底电势、渗透效应、 RT 2n P 0 P
氧化锆氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，将此类分析仪应用于燃烧检测过程中，可有效减少一氧化碳等气体的排放。当然，它也分为不同的型号。接下来由安徽康斐尔电气有限公司为您进行简单介绍，希望给您带来一定程度上的帮助。 氧化锆氧量分析仪按检测方式的不同，氧化锆氧探头分为两大类：采样检测式氧探头及直插式氧探头。 1.采样检测式氧探头 采样检测方式是通过导引管，将被测气体导入氧化锆检测室，再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度(750℃以上)。氧化锆一般采用管状，电极采用多孔铂电极。其优点是不受检测气体温度的影响，通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量，这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。其缺点是反应时间慢；结构复杂，容易影响检测精度；在被检测气体杂质较多时，采样管容易堵塞；多孔铂电极容易受到气体中的硫，砷等的腐蚀以及细小粉尘的堵塞而失效；加热器一般用电炉丝加热，寿命不长。
在被检测气体温度较低(0℃～650℃)，或被测气体较清洁时，适宜采样式检测方式，如制氮机测氧，实验室测氧等。 2.直插检测式氧探头 直插式检测是将氧化锆直接插入高温被测气体，直接检测气体中的氧含量，这种检测方式适宜被检测气体温度在700℃～1150℃时(特殊结构还可以用于1400℃的高温)，它利用被测气体的高温使氧化锆达到工作温度，不需另外用加热器。直插式氧探头的技术关键是陶瓷材料的高温密封和电极问题。 由于需要将氧化锆直接插入检测气体中，对氧探头的长度有较高要求，其有效长度在500mm～1000mm左右，特殊的环境长
度可达1500mm。且检测精度，工作稳定性和使用寿命都有很高的要求，因此直插式氧探头很难采用传统氧化锆氧探头的整体氧化锆管状结构，而多采取技术要求较高的氧化锆和氧化铝管连接的结构。密封性能是这种氧化锆氧探头的最关键技术之一。目前国际上最先进的连接方式，是将氧化锆与氧化铝管永久的焊接在一起，其密封性能极佳，与采样式检测方式比，直插式检测有显而易见的优点：氧化锆直接接触气体，检测精度高，反应速度快，维护量较小。 安徽康斐尔电气有限公司位于长江之滨的的文明城市天长市，是集科技攻关、新品研发、制造营销、出口为一体的生产型企业。主要产品：电力电缆、控制电缆、计算机电缆、核电站用1E级和非1E 级电力电缆。仪器仪表系列：压力变送器、压力表系列、双金温度计、无纸记录仪、工业热电偶、仪表保护箱、温度传感器等。 公司拥有雄厚的技术力量、精良的制造工艺和科学的管理手段。公司严格执行产品标准及行业标准，按照国内各工矿企业的使用环境条件和工艺要求，制定严格的工艺流程，使产品工艺精良。公司自主研制、开发、生产的产品主要有六大系列，400多个品种。被广泛应用于航天、军工、电力、水处理等行业，产品销往国内29个省市自治区，在许多重点工程中使用，获得用户高度评价。
目录 1 概述 (1) 2 仪器测量原理 (2) 3 仪器主要技术参数 (3) 4 仪器简介 (4) 4.1 仪器组成 (4) 4.2 各部分简介 (4) 4.2.1 探头简介 (4) 4.2.2 变送器简介 (5) 4.2.2.1 基本结构 (5) 4.2.2.2 基本操作 (6) 4.2.2.3 基本设置 (7) 5 仪器检验 (7) 6 仪器安装 (9) 6.1 安装前的准备 (9) 6.1.1 探头安装位置的选择 (9) 6.1.2 炉体法兰的焊接 (10) 6.1.3 现场布线 (11) 6.2 安装 (12)
6.2.1 变送器的安装 (12) 6.2.2 探头的安装 (12) 6.3 现场连线 (13) 7 仪器校准 (13) 7.1 校准前的准备 (13) 7.2 校准方法 (14) 8 仪器日常维护与常见故障排除 (15) 8.1 仪器日常维护 (15) 8.2 常见故障的分析与排除 (16)
1 概述 氧化锆氧分析仪主要用于测定锅炉烟气中的氧分压即氧气的体积百分数含量（简称氧含量或氧量），对于保障锅炉运行安全、提高燃料燃烧效率及减少环境污染将起到重要作用。其应用场所主要有： ●火电厂锅炉； ●炼油厂加热炉和输油管道加热炉； ●冶炼厂加热炉和均热炉； ●化工、轻纺、食品加工、制药、水泥和采暖等企业的工业锅炉。 燃料燃烧效率与空气过剩系数密切相关。在燃烧过程中，当空气过剩系数太小即氧量不足时，由于燃料未充分燃烧而导致热效率降低，且排出的未完全燃烧气体也将对导致环境污染；而当空气过剩系数太大即氧量过多时，虽然能使燃料充分燃烧，但过剩空气带走的热量多，也导致热效率降低，同时过量氧气使烟气中硫化物和氮氧化物含量增大，同样导致环境污染。因此，通过安装氧化锆氧分析仪，在线实时监测烟气中的氧含量，调节空气和燃料的最佳配比，实现优化燃烧，在节能减排与安全环保等方面具有重要意义。 中国原子能科学研究院始建于1950年，是中国核科学技术的发祥地，是以核科学为主、多学科并存的综合性大型科研基地，是我国“两弹一艇”事业的摇篮。氧化锆开发研究室是院下属的集科研、产品开发和市场营销为一体的综合性实体，从事氧化锆测氧技术的研究已30余年，编写了国内本行业第一本专著：《氧离子固体电解质浓差电池与测氧技术》。该技术曾先后多次荣获国家发明奖及部科技成果奖。在这一系列科研成果的基础上，成功研制出ZO系列氧化锆氧分析仪。该产品曾在北京国际博览会上获同类产品最高质量奖，并在全国氧化锆氧分
注意事项 电源注意事项 ◆仪器使用220VAC±10%、50/60Hz、1A电源，要 求接地良好，不应有高频或强磁场干扰。我公 司建议用户给仪器配备有净化功能的交流稳压 器或UPS电源，以确保仪器在长期的使用中有 稳定的电源供给。同时有助于延长仪器的使用 寿命。 安装注意事项 ◆仪器应该现场安装，并且与取样点要尽可能的接 近(≤2米)。 ◆当被测气体压力高于0.25MPa时，应在取样 点处安装可靠的减压阀。取样系统管路中的接头应尽可能的少，接头处密 封性要好，不得采用套接的方法。 ◆必须保证仪器的出口排气通畅。仪器排放的气体 应用管道引到室外排空。 ◆仪器应在空气畅通、无强烈震动处水平安装。 配管注意事项 ◆取样管必须是材质致密、内壁光滑清洁、无砂眼
使用及保存注意事项 ◆仪器在使用过程中不可打开外壳，避免发触电危 险。 ◆仪器在使用、存放、及运输过程中应避免强烈震 动，以免损坏传感器。 ◆仪器在存放期间应保持清洁，要防止仪器受潮， 进排气嘴应加盖防尘帽，以防落入异物及灰尘。 ◆为保证仪器的测量精度，应按根据用户要求定期 校准。在长期使用或存放后，应对仪器的气路系统进行气密性检查。 ●被测量气体注意事项 ◆测试气体中的腐蚀性气体(二氧化硫、硫化氢、 氯化氢、氯、氟化氢、氟等)或毒性气体(矽、铅、磷、锌、锡、砷等)可能会造成传感器的损坏，
请严格遵守以上所列注意事项，否则将造成人为测量误差或重大事故！！！ 一、概述 NFY-IC型氧量分析仪，是我公司最新研发的高精度在线氧量检测分析仪器。该仪器采用进口的电化学传感器，结合单片机控制技术，形成具有测量精度高、使用操作简便的特点。 该仪器采用128*64点阵LCD显示器，视角小，直观醒目，触摸按键全中文菜单操作，通俗易懂、简单可靠，具有控制点输出、越限自身报警（蜂鸣器），并可随意设置控制方式，标准4～20mA 电流输出和RS-232等外接端口，无人职守时，可定时记录氧含量值，最多可以存储3000个数据。当被测样气中氧含量达到设定的报警点时，仪器会自动报警。如有特殊需要时，可进行报警输出和标准的RS-232微机接口。 NFY-IC型氧量分析仪，采用新型的气路稳流
一．系统概述 YB-88系列氧量分析仪能自动地对各种炉窑烟气中氧量进行连续监测（也适用于惰性气体中的氧量监测），从而为操作人员调节燃风配比提供有用参数，或者把信号送入计算机进行处理。通常与控制系统级联，实现闭环控制，达到低氧合理燃烧，降低燃耗、烧损（设备及原材料），稳定工艺，提高产品质量，防止环境污染等目的。 氧量分析仪的核心元件氧传感器是由稳定氧化锆材料制造的，材料的熔点在2200℃以上，它本身耐高温、抗腐蚀的性能较好。氧化锆烟气氧量分析仪能适应高温、大粉尘、有腐蚀性的环境，是其他分析方法无法比拟的，是近几十年来各国普遍采用的首选仪器。但由于服役的环境条件很恶劣，对组装成实用氧传感器和氧检测器的相关材料也必须满足这种高温、大粉尘、腐蚀性强的环境。若某个结构部件损坏或失效，整个探头就需检修或报废。所以应从构件的整体考虑它的选材和结构。 本公司自主开发的氧化锆烟气氧检测器（氧探头），其氧传感器引线采用独特的复线结构；金属构件采用耐热合金钢制造；绝缘材料采用进口优质材料。该项技术已获得两项国家专利。 1.1 系统配臵 根据所配样气采样器的不同，现场系统配臵共分为下面五种类型： A.低温DW－1型：耐烟气温度＜400℃。氧检测器直接插入炉膛或烟道内的烟气流中，氧传感器就地采气样。氧传感器工作温度控制在750℃时，其两侧氧浓度差直接转换为氧电势。高粉尘场合，应配装防尘管或防尘套。 B.中温ZW－1型：耐烟气温度＜700℃，安装方式和特点同低温DW－1型，采用耐中温防尘管或防尘套。 C.高温GW－1型：耐烟气温度＞700℃。炉内微正压或微负压力（-50Pa以内），此时应采用高温导流方式，可省去抽气装臵。 D.高温GW－2型：耐烟气温度＞700℃。炉内负压力（-50Pa以上）时，应采用高温引流式，即用泵连续抽取样气流，确保分析结果数据可靠。喷射泵气源压力需0.05～0.3Mpa。其排气方式又分为外排式、内排式。 E.抽气式氧化锆分析仪:主要用于含有腐蚀性气体，样气预处理后才能送至氧传感器进行分析转换。例如含有SO2或SO3的场合，以及高粉尘的场合。 * 采样点温度＜400℃建议采用DW－1型；温度＜700℃建议采用ZW－1型。 1.2 主要特点 A．复线制：氧探头中氧传感器的引线采用复线，克服了压触式引线的缺点，成倍地延长氧探头寿命。 B．中温直插式：氧探头与烟气的接触部分采用新型高温合金钢，氧探头可以在700℃以下直
目录 １概述............................................................................................ 错误!未定义书签。２仪器测量原理........................................................................... 错误!未定义书签。 3 仪器主要技术参数?错误!未定义书签。 4 仪器简介?错误!未定义书签。 4、1 仪器组成?错误!未定义书签。 4、２各部分简介?错误!未定义书签。 ４、2、1 探头简介.............................................................. 错误!未定义书签。 4、２、2 变送器简介?错误!未定义书签。 ４、２、2、1 基本结构............................................... 错误!未定义书签。 4、2、2、２基本操作................................................. 错误!未定义书签。 4、2、2、3 基本设置.................................................... 错误!未定义书签。５仪器检验?错误!未定义书签。 6 仪器安装..................................................................................... 错误!未定义书签。 6、1 安装前得准备.................................................................. 错误!未定义书签。 6、1、1 探头安装位置得选择 .......................................... 错误!未定义书签。 6、1、2 炉体法兰得焊接?错误!未定义书签。 6、1、3 现场布线............................................................. 错误!未定义书签。６、2 安装................................................................................. 错误!未定义书签。 6、2、1 变送器得安装....................................................... 错误!未定义书签。 6、2、2 探头得安装........................................................... 错误!未定义书签。 6、3 现场连线.......................................................................... 错误!未定义书签。
智能氧化锆氧量分析仪 使用说明书
一、用途 SK-SZO系列氧化锆氧量分析仪可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析，以实现低氧燃烧控制，达到节能目的，减少环境污染。 SK-SZO系列氧化锆氧量分析仪有氧化锆头（一次仪表）和氧量变送器（二次仪表）二部分组成。 SK-SZO型氧化锆探头外壳采用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料制成。 不必外加气 ，参比气能自行对流。并设有标准气接口，可在现场运行时用标准气体进行标定校验。探头锆管能方便地拆卸更换。 SK-SZO型氧量变送器结构简单，安装尺寸规范，线路设计合理，工艺质量先进，仪表性能稳定可靠，调试方便。 SK-SZO系列氧化锆氧量分析仪由于其优越的性能价格比，数年来在国内大中型电厂得到广泛应用。 二、型号规格 １、氧化锆探头的型号定义 SK-SZO－口—口 探头的长度规格分４００、８００、１２００ｍｍ 探头的加热形式 ４表示加热式，即低温式 ５表示不加热式，即高温式 ２、氧量变送器的型号定义 SK-SZO－口—口 Ⅰ表示盘装式 Ⅱ表示盘装横式 Ⅲ表示盘装方式 Ⅳ表示墙挂式 4表示加热式（中低温型） 三、规格尺寸 5表示不加热式（高温型） 1.氧量变送器尺寸 -1-
盘装竖式 (Ⅰ) 160×80 ×250 152 ×76 盘装横式（Ⅱ） 80 ×160 ×250 或160 76 ×152 盘装方式（Ⅲ） 160 ×160 ×250或160 153 ×153 墙挂式（Ⅳ） 325 ×250 ×110 310 ×128 2、氧化锆探头的外形尺寸：单位mm L=400，800，1200 四．技术指标 1．基本误差：<+3%F．S; 仪表精度1级 2．量程：０～２５％Ｏ2 ３．本底修正：－２０mV～＋２0mV ４．被测烟气温度：ZO-4型低于800℃（低温型）;ZO-5型 800℃~1200℃ （高温型） 5．输出信号：0~10mADC 4~20mADC任意设置 6．负载能力：0~1.2KΩ(0~10mA时)或0~600Ω（4~20mA时） 7．环境能力：0~50℃，相对湿度〈90% 8．电源/；220V+10%，50Hz。 9．功耗：变送器约8W，加热炉平均为50W。 10．响应时间/；90%约3秒。 11．氧化锆探头加热炉升温时间：约20分钟。 五、仪表接线氧化锆探头的端子接线图 -2- 120
YB-88G氧量分析仪说明书 说明书 YB-88G氧量分析仪 YB-88系列氧量分析仪能自动地对各种炉窑烟气中氧量进行连续监测（也适用于惰性气体 中的氧量监测），从而为操作人员调节燃风配比提供有用参数，或者把信号送入计算机进行处理。通常与控制系统级联，实现闭环控制，达到低氧合理燃烧，降低燃耗、烧损（设备及原材料），稳定工艺，提高产品质量，防止环境污染等目的。 YB-88G氧量分析仪的核心元件氧传感器是由稳定氧化锆材料制造的，材料的熔点在 2200℃以上，它本身耐高温、抗腐蚀的性能较好。氧化锆烟气氧量分析仪能适应高温、大粉尘、有腐蚀性的环境，是其他分析方法无法比拟的，是近几十年来各国普遍采用的首选仪器。但由于服役的环境条件很恶劣，对组装成实用氧传感器和氧检测器的相关材料也必须满足这种高温、大粉尘、腐蚀性强的环境。若某个结构部件损坏或失效，整个探头就需检修或报废。所以应从构件的整体考虑它的选材和结构。 本公司自主开发的氧化锆烟气氧检测器（俗称氧探头），其氧传感器引线采用独特的复 线结构；金属构件采用耐热合金钢制造；绝缘材料采用进口优质材料。该项技术已获得两项国家专利。 一．工作原理 在氧化锆粉末中加入适量的低价氧化物，经过研磨、成型、烧结制成氧化锆元件。氧化 锆中加入适量低价氧化物有两个作用：其一，氧化锆晶体中形成氧空位，这是氧离子能在氧化锆晶体中迁移的物质基础；其二，使氧化锆晶体结构稳定化，在1150℃附近升温或降温过程中，氧化锆晶体不再发生相变，抗热振性能好，才可能做成实用的元件。这种氧化锆成为氧离子导体，称它为氧化锆固体电解质。氧化锆固体电解质只有在600℃以上，才具有较好的氧离子导电能力。因此在氧化锆管内外两侧涂有铂金电极并对其加热，则氧化锆元件两侧因氧离子浓度不同产生了氧电动势，就成了一个浓差氧电池。若使内外两侧接触氧分压不同的气体，由于在氧分压较高一侧的电极（阴极）上，氧分子获得电子变为氧离子，氧离子通过固体电解质至阳极并释放电子，还原为氧分子。 阴极：O2＋4e → 2O 2－阳极：2O→ O2＋4e 2－ 通过这一反应在两电极间建立起来的电势E，可由能斯特公式得到：
燃料电池氧分析仪操作使用说明书
北京恒奥德仪器仪表有限公司
燃料电池氧分析仪操作使用说明书 该仪器采用先进的燃料池传感器测量氧含量。它具有测量快速、准确的特点。由于传感器完全密封，所以传感器是免维护的。通常使用寿命可达三到五年。是老一代微氧仪的更新换代产品。填补了国内该系列产品的空白。它广泛地应用于空分、钢铁、石化、电力、医疗等行业。同时，由于该仪器设计时采用独特的吹扫进样流程，更使它在快速、大量分析作业中发挥重要作用。一性能参数 1、测量范围：0-20/200/2000ppm 2、测量精度： 3% 3、响应时间：30秒到达90%读数 4、工作温度：-5℃-40℃ 5、工作电源：220V AC / 9V DC 6、工作压力：进口-0.5kg/cm2;出口-直排大气
7、安全性：仅用电池工作时为本质安全型 8、外型尺寸：高130×宽255×深290 9、整机重量：2.3kg
二工作原理 采用完全密封的燃料池氧传感器是当前国际上最先进的测氧方法之一。燃料池氧传感器是由高活性的氧电极和铅电极构成，浸没在KOH的溶液中。在阴极氧被还原成氢氧根离子，而在阳极铅被氧化。 O2+2H2O+4e→4OH? 2Pb+4OH?→2Pb(OH)2+4e KOH溶液与外界有一层高分子薄膜隔开，样气不直接进入传感器，因而溶液与铅电极不需定期清洗或更换。样气中的氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应，电化学反应中产生的电流决定于扩散到氧电极的氧分子数，而氧的扩散速率又正比于样气中的氧含量，这样，
该传感器输出信号大小只与样气中的氧含量相关，而与通过传感器的气体总量无关。通过外部电路的连接，反应中的电荷转移即电流的大小与参加反应的氧成正比例关系。 采用此方法进行测氧，可以不受被测气体中还原性气体的影响，免去了许多的样气处理系统。它比老式“金网-铅”原电池测氧更快速，不需要漫长的开机吹除过程，“金网-铅”原电池样气直接进入溶液中，导致仪器的维护量很大，而燃料电池法样气不直接进入溶液中，传感器可以非常稳定可靠的工作很长时间。事实上，燃料电池氧传感器是完全免维护的。 三使用方法 3.1仪器介绍
氧化锆氧量分析仪校准规程 1 目的 为了规范氧化锆氧量分析仪的校准操作，确保分析仪运行正常，检测、分析数据准确、可靠，制定本规程。 2 范围 本规程适用于氧化锆氧量分析仪的校准。 3 校准条件 3.1 标气： a) 空气：氧含量，20.6%； b) 零点标气：0.5%或5%含氧量的平衡氮气。 4 校准方法 4.1 校准前注意事项 4.1.1 在仪器面板显示屏上有错误或警告报警信息出现时，不能实施校准工作。 4.1.2 标准气体容器到标定管进气口之间应使用尽量短的连接管线。 4.1.3 仪器处于稳定工作状态。 4.2 空气校准： 4.2.1 按“菜单键”显示器提示输入用户密码，输入密码进入用户模式，显示第一个项目：空气校准。 4.2.2 在分析仪传感器两侧都为空气的状态下（或在线工作状态时，将分析仪的标准气入口的密封螺钉拧下，用泵送入空气时，流量控制在 500~600ml/min范围内，先调好流量，再把空气管路接入检测器的标准气入口），按“确认键”进入，显示的测量值开始闪动。如测量值与标准值20.6相差在2%以内，可不必调整，连续按两次“确认键”即可；如误差超出2%，
“↑”或“↓”键调整测量值到20.6，连续按两次“确认键”保存校准结果。 4.3 标气校准： 4.3.1 把标准气流量调整到500~600ml/min范围内，将分析仪的标准气入口的密封螺钉拧下，将标气管路接入分析仪标准气入口，通入标气，按“确认键”进入，输入所用标气的标称值，连续按两次“确认键”保存校准结果。 注:前两项校准完成后，应立即把标准气入口的螺钉拧紧，保持密封良好。 4.4. 校准完成后，会自动返回主菜单。 5 校准结果及周期 5.1 经校准修复零点和量程迁移，并作好原始记录。 5.2 该仪器校准周期为3个月。 6 本规程执行以下记录 JLJL1224 氧化锆氧量分析仪校准记录
前言 CE系列氧化锆氧分析仪适用于工业炉窑烟气中含氧量的连续监测，作为操作人员调节燃风配比的依据，或与自控系统连接，实现低氧合理燃烧，达到降低燃耗、稳定工艺、提高产品质量、减少环境污染等目的。具有显著的经济效益和社会效益。 CE系列氧化锆氧分析仪检测器，采用了日本的离子镀膜技术，大幅度的提高了氧化锆探头的使用寿命，平均寿命为18个月，一般可达2-3年。传感器采用最新工艺烧结制作，有效的克服了国内同类产品中离散性大，热震性差的问题。氧化锆探头的整体可靠性及稳定性都居于国内领先地位。 该仪表转换器采用了16位的ATMEL系列单片微处理器，具有很强的运算能力，锆头控温达到±2℃，系统的测量精度≤±2%。小信号处理及仪表电源采用多重隔离电路，有效的隔绝了工业环境中的各种干扰，仪表运行更加可靠，先进的3点标定方式，在保证测量精度的前提下，大大的减少用户的维护工作量，双节点的开关量输出更加方便的满足了用户的不同需求。 一、氧化锆测氧工作原理 氧化锆材料是一种氧化锆固体电解质，是在纯氧化锆中掺以一定量的氧化钙或氧化钇经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于在它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此，在高温条件下它是良好的氧离子导体。 浓差电池
氧化锆探头检测框图 利用它的这一特性，在一定的温度下，当传感器两侧的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池。如果在氧化锆管内外涂制纯铂电极，用电炉对氧化锆管加热，使其内外壁接触氧分压不同的气体，氧化锆管就成为一个氧浓差电池，在两个铂电极上将发生如下反应： 在空气侧（参比侧）电极上：O 2 +4e→2O2- 在低氧侧（被测侧）电极上：2O2-→O 2 +4e 当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E。 氧电势值E符合能斯特方程： E=RT 4F Ln P A P X 式中：R-气体常数 T-锆管的绝对温度 F-法拉第常数 P X -被测气体氧浓度百分数 P A -参比气氧浓度百分数，一般为％。 二、氧化锆氧分析仪技术规格 * 测量对象：各种工业炉窑烟气，混合气体浓度 * 测量元件：氧化锆管 1、测氧范围：0—%O 2 或10% 2、仪器精度：系统测氧基本误差≤±2%满量程值 3、变送器精度：级（≤%满量程值） 4、温控精度：恒温点的700±2℃ 5、响应时间：≤3秒（达到90%的响应） 6、报警输出：上、下限节点输出，可选“常开”或“常闭”点 7、模拟量输出信号：4—20 mA ADC（负载0Ω—750Ω）对应氧量0—10%O 2或者0—%O 2 8、本底修正范围：-20 mV—+20 mV 9、数显形式：LED四位数码管显示 10、电源：AC220V±15%
氧化锆氧量分析仪使用说明书无锡市湖利仪表厂
一、用途 ZOY-4系列氧化锆氧量分析仪可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析，以实现低氧燃烧控制，达到节能目的，减少环境污染。 ZOY-4系列氧化锆氧量分析仪有氧化锆头（一次仪表）和氧量变送器（二次仪表）二部分组成。 ZOY-4型氧化锆探头外壳采用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料制成。不必外加气泵，参比气能自行对流。并设有标准气接口，可在现场运行时用标准气体进行标定校验。探头锆管能方便地拆卸更换。 ZOY-4型氧量变送器结构简单，安装尺寸规范，线路设计合理，工艺质量先进，仪表性能稳定可靠，调试方便。 ZOY-4系列氧化锆氧量分析仪由于其优越的性能价格比，数年来在国内大中型电厂得到广泛应用。 二、工作原理 被测气体（烟气）通过传感器进入氧化锆管的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入传感器的外侧，当锆管内外侧的氧浓度不同时在氧化锆管内外侧产生氧浓差电势（在参比气体确定情况下，氧化锆输出的氧浓差电势与传感器的工作温度和被测气体浓度呈函数对应关系）该氧浓差电动势经显示仪表转化成与被测烟气含氧量呈线性关系的标准信号供显示和输出 传感器的检测组件是氧化锆电解质管，工作原理图如下. -1-
烟气入口电 质管壁内外两侧涂有铂催化电极，当电解质管温度达到600℃左右时， 被测烟气进入电解质管内，而管外为参比气体--空气。因空气含氧量为 20.6％O 2 ，管外被测烟气含氧量低于空气，此时空气中的氧经铂电极 催化吸收4个电子(e)形成氧离子(0=)，其反应方程为 O 2+4e=202- 氧离子进入电解质管后，又经特殊传递方式到达管内铂电极一侧， 再次经铂电极催化放出4个电子(e)而还原成氧，其反应方程为 202--4e=O 2 被吸收电子的一侧电极为正极，释放电子的一侧电极为负极.正负 电极间的电动势符合奈斯特方程.即 E = 式中：R 为气体常数； F 为法拉弟常数； T 为被测烟气的绝对温度； P1为参比气体--空气氧分压，等比于20.6％02 P 2为被测烟气的氧分压，用百分氧量表示. -2- 21ln 4P P F RT
一、概述 氧化锆烟气氧量分析仪是近几十年发展起来的新型测氧器，因其具有结构简单、维护方便、反应速度快、测量范围广等特点，而广泛应用于电力、冶金、供暖、建材、电子等部门，分析各种工业锅炉及窑炉中烟气的氧含量，提高燃烧效率，节约能源，减少环境污染。 氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器（俗称氧探头）组成，在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上，采用了纳米材料和先进的生产工艺，在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。检测器采用直插式探头结构，不需取样系统，能及时反映锅炉内燃烧状况，如与自控装置配合使用，可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计，汉字液晶显示，使数据显示、功能控制更具有人性化；可与各类型DCS数据接入设备连接。使仪表的操作变的简单，容易掌握。具有以下特点： 1. 通用性较强，可以直接替换其它厂家氧量分析仪。
2. 大屏幕蓝底白字ＬＣＤ显示。 3. 全中文操作菜单(出口产品可以提供英文菜单)。 4. 氧量量程0.01-2 5.00％内自由设定（最低量程0-5%）。 5. 温度采用ＰＩＤ控温，恒温点７００℃和７５０℃（可现场选择）。 6. 可设置氧量上、下限报警指示，温度上、下限报警指示。 7. 本底电势一键校正。 8. 可用标准气在线校准。 9. 4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离，可直接远传进入DCS系统。 10. 多种故障信息提示。 二、工作原理 氧化锆是一种高温电解质浓差电池，在数百度的高温环境下，具有能产生氧离子迁移的导电性能，由于被测气体（烟气或其它气体）与参比气 体（空气或其它气体）在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同，在两极间有一 定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势，其电势值与氧浓度的关系，可 以用能斯特（Nernst）公式来表示： E=RT/4F×LnP 1/P 2 式中：E—氧浓差电势（V） R—理想气体常数（8.314J/moLK） T—绝对温度值（K） F—法拉第常数（96500c/moL） P1—参比气体分压（空气） P2—被测气体分压 变送器把所测量出的数据，经单片机计算转换，将氧含量在液晶屏上显示出来，同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。 700℃和750℃时氧浓度与氧浓差电势关系见附表． 三、技术指标
https://www.doczj.com/doc/cf11078628.html, 安徽康斐尔电气有限公司 氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器，其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内，位于整个探头的顶端。ZO 氧化锆氧量分析仪，安徽康斐尔电气有限公司告诉您！ 安徽康斐尔电气有限公司位于长江之滨的的文明城市天长市，是集科技攻关、新品研发、制造营销、出口为一体的生产型企业。主要产品：电力电缆、控制电缆、计算机电缆、核电站用1E 级和非1E 级电力电缆。仪器仪表系列：压力变送器、压力表系列、双金温度计、无纸记录仪、工业热电偶、仪表保护箱、温度传感器等。 氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温 烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。 由于它的立方晶格中含有氧
https://www.doczj.com/doc/cf11078628.html, 离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。因其这一特性，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池。在此电池中，空气是参比气，它与烟气分别位于内外电极。 在实际的氧探头中，空气流经外电极，烟气流经内电极，当烟气氧含量P小于空气氧含量P0（20.6%O2）时，空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子，发生如下电极反应：O（P0）+4e-→2O-2 氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边，在内电极上发生相反的电极反应：2O-2 →O（P0）+4e- 由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合"能斯特"方程：E=（RT/4F）Ln（P0 /P）（1）式中R、F分别是气体常数和法拉第常数，T是锆管绝对温度（K）, P0是空气氧含量（20.6%O2）, P 是烟气含量。由（1）式可见，在一定的高温条件下（一般）600℃），一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量。 公司拥有雄厚的技术力量、精良的制造工艺和科学的管理手段。公司严格执行产品标准及行业标准，按照国内各工矿企业的使用环境条件和工艺要求，制定严格的工艺流程，使产品工艺精良。公司自主研制、开发、生产的产品主要有六大系列，400多个品种。被广泛应 安徽康斐尔电气有限公司
https://www.doczj.com/doc/cf11078628.html, 氧化锆氧分析仪具有结构和采样预处理系统较简单、灵敏度和分辨率高、测量范围宽、响应速度较快等优点。按检测方式的不同，氧化锆氧探头分为两大类：采样检测式氧探头及直插式氧探头。氧化锆氧分析仪原理，安徽康斐尔电气有限公司告诉您！ 安徽康斐尔电气有限公司位于长江之滨的的文明城市天长市，是集科技攻关、新品研发、制造营销、出口为一体的生产型企业。主要产品：电力电缆、控制电缆、计算机电缆、核电站用1E级和非1E 级电力电缆。仪器仪表系列：压力变送器、压力表系列、双金温度计、无纸记录仪、工业热电偶、仪表保护箱、温度传感器等。 氧化锆氧分分析仪可适用于燃气、燃油、燃煤各种炉型。测量温度从室温至1400度均可选择到合适的型号。氧化锆氧分分析仪安装方便，可热安装，对停启炉适应性强。同时，氧化锆氧量分析仪还可用于气氛控制，精确控制燃烧效率。 安徽康斐尔电气有限公司
https://www.doczj.com/doc/cf11078628.html, 氧化锆氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。它又被称为氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪等。在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池，也简称锆头)产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。氧传感器的关键部件是氧化锆，在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。它位于传感器的顶端。为了使电池保持额定的工作温度，在传感器中设置了加热器。用氧分析仪内的温度控制器控制氧化锆温度恒定。氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪(又称变送器、变送单元、转换器、分析仪)以及它们之间的连接电缆等组成。 公司拥有雄厚的技术力量、精良的制造工艺和科学的管理手段。公司严格执行产品标准及行业标准，按照国内各工矿企业的使用环境条件和工艺要求，制定严格的工艺流程，使产品工艺精良。公司自主研制、开发、生产的产品主要有六大系列，400多个品种。被广泛应 安徽康斐尔电气有限公司