氧化锆变送器模块说明

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+4e→2O2-2+4e在低氧侧（被测侧）电极上：2O2-→O2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=RT4FLnP AP X式中：R-气体常数T-锆管的绝对温度F-法拉第常数PX-被测气体氧浓度百分数PA-参比气氧浓度百分数，一般为％。

Level
Pressure
Flow
Temperature Liquid Analysis
Registration System
Services
Components
Solutions
技术资料
pH/ORP氧化还原测量变送器Liquisys M CPM223/253
与模拟/数字电极和ISFET传感器配合使用
组态 不 同 的 应 用 场 合 和 不 同 的 仪 表 操 作 者 需 要 有 不 同 的 仪 表 报 警 模 式 。 因 此 ， Liquisys M CPM223/253变 送器提 供允 许用 户对 每一 故障 进行单 独报 警触 点和 故障 电流组 态的 功能 ，以 减少用户认为不需 要的报警 信号 。最 多可 选择4个触点 用作 限位 触点（也可用于温度测量）， 以实现P(ID)控制或完成清洗 功能。 菜单引导的直接手动触点操作可帮助用户快速进行仪表的限位控制和清洗功能的设置，及完 成快速偏差校正。
完 整 的Li quisys M CPM223/253测 量 系 统
CPA250 流通式支架
Liquisys M CPM253 VB A接 线 盒
测量电缆 （ 如 C PK 9）
CPA111 浸入式支架
测量 电极 （如Orbisin t CPS11）
测量 电缆 （ 如 CPK 9）
延伸 电缆
CleanfitWC P A4 50 可伸缩 过程支架
辅助电压输出
输出电压： 输出电流：
触点输出
阻 性 负载 时 的 开 关 电流 （cosφ=1） ： 感 性 负载 的 开 关 电 流（coφ=1 )： 感 性 负载 时 的 开 关 功率(cosφ=0 .4)：

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使用注意事项：使用注意事项：1．探头采用主电源供电，可能会对维护人员造成伤害。

在检查探头时请先断电源，探头必须接地。

2．燃烧或空气控制系统很危险，必须有专人管理以至于在设备无效情况下系统不会爆炸。

通常情况下空气应流通，不致于在废气中产生超过 400ppm 的 CO。

废气中的 CO 应该采用独立 CO 测量装置，通常为红外式或单元型。

3．氧探头加热超过 700°并且是源端，既然当关闭电源，会发生生料泄露， C 分析仪在切断主电源时，采用联锁继电器来切断探头加热电源。

不加热探头能满足此种应用要求，但当温度超过 650°时读数显示才有效。

C4．氧化锆分析仪信号衰减，和报警继电器报警显示完全燃烧。

如果为不完全燃烧，则显示读数降低就不能作为报警控制用了，添加催化剂或热电导桥实现充分燃烧，将更适合于那些不完全燃烧的场所。

5．如果需要差压变送器用于反馈补偿过程压力到分析仪，则必须精确可靠；否则错误的压力读数会导致氧化锆的读数错误。

概述 1230 系列分析仪和传感器 1230 系列分析仪和传感器使用氧化锆基片和先进材料作成，有如下优点：※响应速度快，典型值不到四秒※冗余设计提高可靠性※探头寿命长，阻抗大，耐腐蚀※低成本维护※减少在安装、启动过程中由于热震动和机械损坏探头 1230 系列氧化锆分析仪传感器易于安装、维护；提供氧含量的直接测量；在线自动标定（根据需要）。

带加热 1231 型传感器不带加热的 1232 型传感器1.传感器性能指标型号 1231 1232应用环境长度过程连接探头直径电气连接电缆加热器烟道气温度计响应时间探头头部温度参考气标定气流量参考气连接烟道气温度低于 900°C 烟道气温度 700-1400°C，且不含如天然气，轻油等杂质。

250-2000mm 1 1/2" NPT 34mm 500-1500mm 3/4" NPT 19mm1/2" NPT 防水接头或航空插头，危险场合可选配防爆密封接头。

1 Oxymitter 4000氧化锆氧量分析变送器检修1.1 Oxymitter 4000氧化锆氧量分析变送器检修规程1.1.1 设备组成及技术规范1.1.1.1设备原理结构氧化锆工作原理：通过加热的电化学反应池所产生的电压值来表征被测气体的百分比氧浓度。

电化学反应池（氧化锆锆池）是一稳定的、盘状的氧化锆结晶体（氧化钇-氧化锆），多孔金属电极焙烧在锆池两侧。

根据能斯特方程，在高温时（ 704℃），锆池的输出电压为：EMF = KT log10(P1/P2) + C其中： P2 表示氧化锆锆池与被测气体接触一侧的氧分压；P1 表示氧化锆锆池与参比空气接触一侧的氧分压；T 代表绝对热力学温度；C 代表锆池常数；K 代表电化学算法校正系数；注意：为了获得最好的分析结果，请采用仪表风（氧含量为20.95%）作为参比空气。

在分析操作温度（704℃），不同浓度的氧进入锆池两侧，由于锆池两侧氧分压不同，锆池中的阳离子将从高浓度的一侧移向低浓度的一侧，锆池两侧形成一电势。

氧浓度每变化十个单位，则输出电压改变50毫伏左右，呈对数关系，即输出电压与氧浓度对数的倒数成正比，因此，当样品气中的氧浓度下降时，输出电压值增加。

这种特性使Oxymitter 4000氧化锆氧量分析变送器在低浓度氧含量测量应用时，具有较高的测量灵敏度。

Oxymitter 4000氧化锆氧量分析变送器由电子变送单元和自动标定序列发生器组成。

Oxymitter 4000氧化锆氧量分析变送器1.1.1.2技术规范1.1.1.2.1 氧浓度范围标准：0-10% O2； 0-25% O2；0-40% O2；1.1.1.2.2 精确度：±0.75%；1.1.1.2.3 仪器对标气的响应时间：最初响应时间小于3秒；T90小于8秒；1.1.1.2.4 锆头工作温度范围：32~1300°F（ 0-704℃），带高温选择项，可以到2400°F (1300℃)；1.1.1.2.5 电器部分温度范围：-40 to 185°F (-40 to 85℃)；1.1.1.2.6 材质:锆头与过程气体接触的部分为316L不锈钢；其它部分为304不锈钢和低铜铝；电子单元为低铜铝；1.1.1.2.7 标定:半自动标定或自动标定；1.1.1.2.8 推荐的标定气体:0.4% O2，背景气为氮气；8% O2，背景气为氮气；1.1.1.2.9 标气流量:5标准立方英尺/小时（2.5 升/分钟）；1.1.1.2.10 电源电压:通用电源90-250VAC，48-62Hz，无需切换开关或跨接片。

YYB94—8 氧化锆氧量变送器1 工作原理氧化锆氧量变送器的作用是根据“能斯脱”公式，把氧化锆氧量检测器的氧电势和热电偶温度信号转换成与被测氧量成线性关系的数字显示值和电流输出。

本氧量变送器按图1氧量变送器原理分为墙挂式和盘装式两种，这两种变送器的电气部分完全一样，仅机械结构和安装方法不同。

由于本氧量变送器的温度信号始终参与氧量运算，只要探头在其正常的工作温度范围内，探头温度的小范围变化不会影响氧量的测量精度。

按图2变送器硬件布置图由主机板、显示操作器和电源三部分组成。

显示操作提供了一个强有力的人机接口，有关的信号都能在上面显示，有关的可调参数都能在上面进行显示和修改。

本变送器采用开关电源，它具有电源电压的适应范围大，抗干扰能力强等优点。

本氧量变送器的主机是一种以单片机为基础的智能仪表，所有的运算、处理和控制都由软件完成。

氧电势、温度信号的输入转换和电流输出的转换采用模块化元件，这些元件具有可靠性高，精度高的特点，由于本仪表使用的元件集成度较高，使得整机结构简单，可靠性提高，使用、维护和维修方便。

氧电势和温度信号经各自的处理模块转换成0～5V信号，并由多路开关和A/D转换成数字量，单片机根据“能斯脱”公式计算出氧量。

计算出来的氧量值通过D/A转换成0～5V信号，并由隔离电流输出模块转换成4～20mA或0～10mA电流输出，电流输出最多2路。

主机通过一片6264和显示操作器接口，显示有关信号和参数，并能对有关参数进行调整和存贮。

变送器设有PI温度调节功能，并通过固态继电器控制加热炉。

变送器还设有组态开关，能使表计工作在不同的方式下。

2 仪表功能本氧量变送器除对氧电势和温度信号按“能斯脱”公式运算外，还具有以下其他功能：2.1 本底电势调整2.2 量程调整本氧量变送器的氧量量程任意调整，压缩量程能成比例地提高仪表的精度。

2.3 温度调节功能本氧量变送器对加热式的氧量探头进行PI（比例—积分）温度调节，调节精度高。

目录一．简介... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)二．工作原理... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)三．仪表结构... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (3)四．安装、调试... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (7)五．故障与维修... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ...... (9)六．校验... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (10)七．装箱单... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (10)八．氧含量电势、电流对照表... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (12)一、简介：ZO系列氧化锆智能氧量变送器，是一种直接插入式氧气传感器，氧化锆测量头装在探头前端直接插入燃烧生成的气流中。

它可以用于电力、石油化工、冶金建材等各种大、中型工业锅炉，对锅炉尾气含氧量连续测量和控制；确定最佳燃烧工况，提高燃烧效率，节约能源，减少环境污染，为生产自动化提供可靠的测量数据。

ZO—III型氧化锆智能氧量变送器，采用了较先进的A VR系列单片机－AT Mega16、可编程放大器、开路检测电路、输入切换电路等，使得仪表性能、精度和稳定性大大得以提高。

采用了与以往仪表不一样的硬件设计和单片机程控控温算法，因此具有相应稳定的控温能力和长使用寿命。

3.5.1 特种锆管 ...................................................................................................11 3.5.2 锆池直接测量烟气.....................................................................................11 3.5.3 SS51/E2002型氧量分析仪特点概述.........................................................12 4 技术数据 ..........................................................................................................13 4.1 探头 .................................................................................................................13 4.2 变送器 .............................................................................................................13 5 安装连接 ..........................................................................................................15 6 界面操作与校验................................................................................................17 6.1 一般说明 ..........................................................................................................17 6.2 在线校验 .........................................................................................................1. 7 6.3 校验气含氧量设定 (SPAN GAS) .....................................................................17 6.4 校验菜单 .........................................................................................................1. 8 7 排除故障提示 ..................................................................................................19 7.1 故障信号 ..........................................................................................................19 7.2 故障排除 ..........................................................................................................19 8 附件 .................................................................................................................20 8.1 质保条件..........................................................................................................20 8.2 符合欧洲标准声明............................................................................................21

S1000－系列智能氧化锆氧量分析仪技术使用说明书（版权所有翻印必究）一、用途S1000－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。

S1000－系列智能氧化锆氧量分析仪有氧化锆探头（一次仪表）和氧量变送器（二次仪表）二部分组成二、工作原理1、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。

（见图一）图一浓差电池这种氧浓差电动势可用奈斯特（Nerast）公式表示如下：式中：EZ—氧浓差电动势，单位mVR—理想气体常数，8.314焦耳/度·克分子T—绝对工作温度K，273.16+T℃n—参加反应的电子数，为４F—法拉弟常数，96500库仑PA—参比气体（空气）尝试取PO—被测气体（烟气）浓度，单位%在参比气体确定下，氧化锆探头输出的氧浓度差电动势Ez仅于探头工作温度和被测气体浓度成函数对应关系。

2、S型氧量变送器主要作用就是将氧化锆探头输的氧浓差电动势Ez转换成与被测烟气含氧量成三、型号规格及技术指标3.1 规格①氧化锆探头的定义探头的长度规格分600、800/1200mm三种（可根据用户要求，定制长度）探头的加热形式加热式，即低温型（温度范围：0～700℃）不加热式，即高温型（温度范围：700～1000℃）②氧量变送器的定义外形尺寸(mm)开孔尺寸（mm）Ⅰ表示柜装立式（80×160×120）(76×152)Ⅱ表示柜装横式（160×80×120）(152×76)Ⅲ表示柜装方式（160×160×180）(152×152)Ⅳ表示墙挂式（200×200×100）加热式，即低温型不加热式，即高温型3.2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；0～21％O2；0～25％O23. 本底修正：-20mV～+20m4. 被测烟气温度：低于700℃（低温型）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。

JB/T 8281—99《氧化锆氧分析器产品技术条件》适用于本仪器本仪器产品的“计量器具制造许可证”号码为： (苏) 制01000259 号。

1、简介本“操作手册”介绍的内容可帮助有关人士熟悉南京能斯特仪器公司生产的ZO--2000型氧化锆氧分析仪的安装、使用、操作、调校和一般性维护、检修。

ZO--2000型氧化锆氧分析仪是一种以微电脑为数据处理控制核心、以氧化锆固体电解质氧传感器为检测元件的小型智能化仪器。

主要用于测定“氮－氧、氩－氧”及其他惰性混合气体中的氧气体积比的单组份气体成分的定量分析。

本分析仪设计为在线连续工作方式，LED数字显示。

仪器可按现场工艺要求，可任意设定待测气体氧含量的上、下限控制点。

氧量超限时，发出声光报警信号及提供报警信号输出接点。

本仪器在总结以往现场使用经验的基础上，设计有密封式电炉和独特的二次超温保护功能，延长了电炉的使用寿命，提高了仪器的安全可靠性。

仪器设有4—20mA标准信号输出、RS-232通讯口以及氧含量上限超限报警信号输出，为仪器的现场闭环使用提供了条件。

该仪器自身可以配用气样过滤装置，使待测气样能得到净化处理，延长了传感器的使用寿命。

仪器可以根据用户现场的要求，内部加装抽气泵，因此可以直接使用在测量对象为负压的场合，不必另外考虑安装抽气装置。

该仪器设计精巧、紧凑是同类分析仪器中体积最小的产品，具有重量轻、制作精良、适应性强，外形美观大方，使用、操作简便等优点，尤其适用于石油化工、玻璃建材、磁性材料、冶金机械、化肥化纤、空分气体制造、电子、制药等行业的工艺性气体，保护性气体和需要在线定量检测惰性气体中氧含量的场合使用，也可以用于实验室测定和科学实验等场合，是气体成份分析检定、试验，相关产品的工艺、质量控制、检测的理想设备。

ZO-2000型氧化锆氧分析仪分为台式和嵌装式（盘式）两种外形，便于用户根据现场安装情况选用。

上述两种机型除仪器的外形和安装方式不同外，其技术性能指标、操作、使用、维修、调校方法均相同。

罗 斯 蒙 特 分 析 仪 器Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器操作手册（目录索引在最后一页）（IB-106-340）零件编号：系列编号：订单编号：注意：本说明书中所涉及到的仪器设备由以下厂商提供：罗斯蒙特分析仪器有限公司Rosemount Analytical, Inc.1201 North Main StreetOrrville, Ohio 44667USA1、罗斯蒙特郑重承诺由罗斯蒙特设计、生产、销售、装运的仪器设备，如出现技术上和生产上的质量问题，罗斯蒙特分析仪器有限公司将免费予以解决。

对于装运后出现的其它问题，罗斯蒙特分析仪器有限公司要求购买方首先提出书面通知，然后对需要更换的零部件，进行协商解决。

为保证分析仪器的质量，在履行上述条款时，如存在债务关系，则需要对上述条款进行协商后修订。

如前所述，罗斯蒙特分析仪器有限公司对危险区域Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器的质量承诺，无论是书面、还是口头或者暗示内容，均不包括任何其它型号的在线仪表。

对于合同中所签订质量承诺条款，罗斯蒙特分析仪器有限公司将严格遵守，如有违反，负责进行相应的赔偿。

在质保期内，对于环境因素造成的分析仪器质量衰减，属于正常范围，罗斯蒙特将不予以质量保证。

这些环境因素是指腐蚀性气体和沉积颗粒物损害了分析仪表而造成的零部件更换。

该分析仪表一旦由罗斯蒙特分析仪器有限公司供应，不管是否由罗斯蒙特生产，均遵守相同的承诺条款。

2、编制该说明书的目的编制该说明书的目的在于提供一份书面材料，以便用户对Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器的组件、功能、性能、安装、使用和维护有一个全面的了解。

本说明书全面介绍了Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器的相关信息，建议用户在安装和使用之前，透彻地了解绪论部分和安装部分的有关说明。

绪论部分介绍了分析仪表各组件的性能和功能原理，剩余部分介绍了安装信息和维修服务信息。

课程目录
1.氧化锆变送器测量原理
2.变送器在系统中的使用方法
3.变送器的连线 4.实际应用事项
Copyright @2005 FPI inc, all right reserved
氧化锆在系统中的使用
– 供电要求：
• 氧化锆传感器：DC 24V • 氧化锆变送器：DC 4.5V~5V
– 信号采集:
氧化锆介绍

氧化锆传感器 氧化锆变送器测量电路 开关电源
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传感器适合于高温测氧。其工作原理为：氧化锆加温至700度时 内部产生氧离子，通电后可以将氧气从氧化锆的一端导到另一端，通过控制 电流方向，传感器可以周期性的把一密闭腔体内的氧气抽空然后再填满，氧 气浓度越高，则抽空或填满的时间越长，从而通过时间的长短来反推出氧气 的浓度。
2.变送器在系统中的使用方法
3.变送器的连线 4.实际应用事项
Copyright @2005 FPI inc, all right reserved
氧化锆变单元使用注意事项
1、开关电源RID-65B的5VDC输出上调：用螺丝刀旋转电源上的白色电位器进行调 节，注意电位器最多可转半圈，输出电压的允许调节范围是4.5-5V。输出电压不能 超过5V，否则会损坏锆头。
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氧化锆变送器介绍
两根加热线 （黄色）
两根电势线 （红、黑） 一根信号线 （蓝色）
将氧化锆头部加热到700摄氏度
控制氧离子的流动方向
反应氧气是否已被抽空或填满
Copyright @2005 FPI inc, all right reserved

目录一．简介... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)二．工作原理... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)三．仪表结构... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (3)四．安装、调试... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (7)五．故障与维修... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ...... (9)六．校验... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (10)七．装箱单... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (10)八．氧含量电势、电流对照表... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (12)一、简介：ZO系列氧化锆智能氧量变送器，是一种直接插入式氧气传感器，氧化锆测量头装在探头前端直接插入燃烧生成的气流中。

它可以用于电力、石油化工、冶金建材等各种大、中型工业锅炉，对锅炉尾气含氧量连续测量和控制；确定最佳燃烧工况，提高燃烧效率，节约能源，减少环境污染，为生产自动化提供可靠的测量数据。

ZO—III型氧化锆智能氧量变送器，采用了较先进的A VR系列单片机－AT Mega16、可编程放大器、开路检测电路、输入切换电路等，使得仪表性能、精度和稳定性大大得以提高。

采用了与以往仪表不一样的硬件设计和单片机程控控温算法，因此具有相应稳定的控温能力和长使用寿命。

罗 斯 蒙 特 分 析 仪 器Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器操作手册（目录索引在最后一页）（IB-106-340）零件编号：系列编号：订单编号：注意：本说明书中所涉及到的仪器设备由以下厂商提供：罗斯蒙特分析仪器有限公司Rosemount Analytical, Inc.1201 North Main StreetOrrville, Ohio 44667USA1、罗斯蒙特郑重承诺由罗斯蒙特设计、生产、销售、装运的仪器设备，如出现技术上和生产上的质量问题，罗斯蒙特分析仪器有限公司将免费予以解决。

对于装运后出现的其它问题，罗斯蒙特分析仪器有限公司要求购买方首先提出书面通知，然后对需要更换的零部件，进行协商解决。

为保证分析仪器的质量，在履行上述条款时，如存在债务关系，则需要对上述条款进行协商后修订。

如前所述，罗斯蒙特分析仪器有限公司对危险区域Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器的质量承诺，无论是书面、还是口头或者暗示内容，均不包括任何其它型号的在线仪表。

对于合同中所签订质量承诺条款，罗斯蒙特分析仪器有限公司将严格遵守，如有违反，负责进行相应的赔偿。

在质保期内，对于环境因素造成的分析仪器质量衰减，属于正常范围，罗斯蒙特将不予以质量保证。

这些环境因素是指腐蚀性气体和沉积颗粒物损害了分析仪表而造成的零部件更换。

该分析仪表一旦由罗斯蒙特分析仪器有限公司供应，不管是否由罗斯蒙特生产，均遵守相同的承诺条款。

2、编制该说明书的目的编制该说明书的目的在于提供一份书面材料，以便用户对Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器的组件、功能、性能、安装、使用和维护有一个全面的了解。

本说明书全面介绍了Oxymitter4000氧化锆氧量分析变送器的相关信息，建议用户在安装和使用之前，透彻地了解绪论部分和安装部分的有关说明。

绪论部分介绍了分析仪表各组件的性能和功能原理，剩余部分介绍了安装信息和维修服务信息。

氧化锆变送器模块说明书
1 氧化锆变送器组成
氧化锆变送器由氧化锆传感器、测量电路及开关电源组成，如图3-7是氧化锆传感器，图 3-8是测量电路及开关电源所示。

氧化锆传感器安装在气体测量管路中，右侧部分安装测量电路，左侧部分为开关电源（提供电路工作需要的24V DC 电压）；氧化锆输出的 2根电压信号线缆经过机柜电控端子在进入接口板第四个DB25头中，最后接口板再将该电压信号送给 GPDP（可载模拟量输入界面看见）。

氧化锆传感器与测量电路的连线请参照图3-9所示。

由于系统中氧化锆传感器与测量电路间有一定距离，该距离的连线（红、蓝、黑三种颜色的线）需采用屏蔽双绞线，并且屏蔽层两端良好接地。

氧化锆与开关电源间的连线为两根黄色线，至图3-9所示氧化锆供电线上，需采用线径至少为的导线（如果没有合适导线可以采用多根导线合并的方法得到）、线长不超过2米。

测量电路与开关电源间的连线请参照图 3-9所示将测量电路的电源输入端正确接入开关电源的24VDC 输出和PE，导线线径至少为。

开关电源与系统220V AC主电源连接时请参照开关电源上的标示正确与主电源的L、N、PE连接，一般采用专用三芯电源线。

测量电路与 OMA-2000分析仪间的连线请参照图 3-9所示的外部接线图将4接至D 版接口板DB25中的PIN9脚，6接至PIN21脚（对于C版接口板 4、6分别与PIN20和PIN7）。

该段导线需尽量短，建议采用屏蔽双绞线，屏蔽层单端良好接地。

为保证测量氧气浓度的正确性，需要对变送器进行标定，方法是在加热盒已经加热到正常工作的120°C 且氧化锆变送器通电时间超过 10分钟后通入空气，然后进行标定。

相 对 湿 度
推荐的标定气体 ：0.4% O2，背景气为氮气；8% O2，背景气为氮气（参见标气工具 #6296A27G01） 标 气 流 量 ：5 标准立方英尺/小时（2.5 升/分钟）
参比气流量（选择项）：清洁干燥的仪表风（20.95% O2），压力 5psi（34KPa），流量 2 标准立方英尺/小时 （2.5 升/分钟） 电 子 单 元 电 气 噪 音 ：NEMA 4X，IP66，在参比气排放口有接头和短管，其将干净的参比气直排大气 ：满足 EN50082-2 电磁兼容通用抗干扰标准第二部分的要求，其中包括 ENG1000 4-R 有关静电放 电要求，接触 4KV，在空气中 8KV。选择项可以满足 ENG1000 4-R 增强型 NAMUR 要求，接触 8KV，在空气中 16KV。此外，仪器还满足 IEC801-4 的要求，电源电压瞬时值可以达到 2KV。 防 爆 选 择 电 源 电 压 ：1 级 1 区 B、C、D 组（美国 NRTL 标准）；EExd II B + H2 T2（欧洲 CENELEC 标准） ：通用电源 90-250VAC，48-62Hz，无需切换开关或跨接片。电源进线孔 3/4″-14 NPT
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型号：Oxymitter 4000
Oxymitter 4000 将氧化锆锆头和电子变送单元集成到一个独立的、结构紧凑的外壳内。在实际应用中，锆头 可以直接插入烟道，测量烟气中的氧含量，无需另配采样系统。
Oxymitter 4000变送器外壳的防护等级为NEMA 4X（IP66），其直接安装在氧化锆锆头上，外壳内部装有电子 变送单元。这种一体化的结构设计取代了传统氧化锆氧量分析仪分体安装的复杂结构，减少了仪器的安装成本， 如取消了氧化锆专用电缆、电缆穿线管和独立安装的电子单元。Oxymitter 4000电子单元工作时的电源损耗比常规 氧化锆分析仪低 95%，因此，该变送器元器件的工作寿命更长。

一、ZO系列氧化锆氧分析仪的测量原理
如在氧化锆(ZrO2) 中加入一定数量的氧化钙（CaO），+2价的钙离 子（Ca2+）在进入ZrO2晶体后会置换出+4价的锆离子（Zr4+），由于 钙离子和锆离子的离子价不同，因此在晶体中形成许多氧空穴。再高温 （750℃以上）下，如有外加电场，就会形成氧离子占据空穴的定向运动而 导电。带负电荷的氧离子占据空穴的运动，也就相当于带正电荷的空穴做反 向运动，因此，也可以说固体电解质是靠空穴导电的，这和P型半导体靠空 穴导电机理相似。固体电解质的导电性能与温度有关，温度越高，导电性能 越强。
O2 4e 2O
2
到达电极2后，在电极2上（阳极——进行氧化反应的电极）将产生下列反应： 2O 2 O 4e （氧化反应） 这样在电极上产生了电荷的积累，从而在两极板间建立了电场，此电场将阻止这种 迁移的进一步进行，直至达到动态平衡状态，此时在两极板间形成电势。
二、ZO系列氧化锆氧分析仪的主要技术参数
五、用户选型及订货须知
ZO系列氧化锆氧分析仪的型号及用场列于表1中。 1．新用户订货 （1）必须选用成套仪器，一套仪器包括一 支探头、一个炉体法兰（装在探头上）和一 台变送器。 （2）订购标气校准箱以作调试仪器和日常 标定仪器用。 2．老用户订货 可以增订整套仪器，也可以单独订购氧化锆探头或变送器； 3．火电厂选型 1）火电厂根据安装点可以选用以下两种探头： ZO-12B：安装点位于冷端过热器与省煤器之间或省煤器后，烟气温度 要求：400℃-500℃，这一安装点温度有利于延长探头使用寿命。 ZO-14：旁路烟道（压差<1000Pa）。
一、ZO系列氧化锆氧分析仪的测量原理
氧化锆测量含氧量的基本原理是利用所谓的“氧浓差电势”，即在一 块氧化锆两侧分别附以多孔的铂电极(又称“铂黑”)，并使其处于高 温下。如果两侧气体中的含氧量不同，那么在两电极间就会出现电动 势。此电动势是由于固体电解质两侧气体的含氧浓度不同而产生的， 故叫氧浓差电势，这样的装置叫做氧浓差电池。

智能氧化锆氧量分析仪使用说明书一、用途ZO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。

ZO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。

ZO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。

ZO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。

ZO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ZO－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ZO－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mmL=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％Ｏ2３．本底修正：－２０mV～＋２0mV４．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。