氧化锆氧量分析仪优秀课件

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％02P 2为被测烟气的氧分压，用百分氧量表示.-2-21ln 4P P FRT三、型号规格氧化锆分析仪的型号定义 ZOY-4－ 口 — 口探 头 的 长 度 规 格 m mL = 6 0 0、 8 0 0、 10 0 0、 1 2 0 0 3表示加热式1.氧量变送器尺寸盘装横式160×80 ×250 开孔152 ×762、本氧化锆探头的外形尺寸：单位mm(连接法兰为DN50，外径125，孔距126，Ø18×4)1000-3-￠12-4孔均布120四、外形结构氧化锆检测器由氧化锆管、加热炉丝、热电偶、防尘装置及壳体等组成。

General ZR22G 、ZR402G 、ZR202G 型 EXAxt Specifications 直插式氧化锆氧分析仪和高温湿度分析仪■概述这种分析仪由一支探头和一个变送器组成，它既可用作氧化锆分析仪，又可用作高温湿度分析仪。

探头为直插式的，变送器采用数字显示。

分析仪有两种型式：分离式和一体式。

顾名思义，一体式即探头和变送器连在一起，为一个整体。

分离式和一体式的氧化锆分析仪不需使用采样装置，可将探头直接安装在烟道壁或燃烧室内测量烟道气中的氧浓度。

变送器除氧浓度外，还显示电导池的温度和电势。

这种分析仪大量应用于监测大型或小型锅炉、各种工业熔炉和燃烧装置中燃烧气体的氧浓度，或用于低氧燃烧的控制。

高温湿度分析仪用于连续测量干燥器中热蒸汽的湿度，这种干燥器用电加热器或热蒸汽作为热源。

同干燥器一样，它也可用于湿润器的各种生产应用中，用来测量和控制湿度。

总之，这种分析仪用于这些应用场合能有效地提高生产率。

■特点：●探头的内置加热器可在现场进行更换，降低了维护费用。

●探头采用锆电极，其寿命长，可靠性高。

●探头采用三种参比气体补偿方式（空气自然对流、仪表气和压力补偿气）。

●分离式变送器采用LCD 触摸显示屏，操作方便。

●变送器可用作氧分析仪以及高温湿度分析仪。

●一体式分析仪的探头和变送器为一个整体，减少了接线、配管及安装费用。

这种装置采有光学开关， 现场操作方便。

●远程维护采用数字通讯（HART ），降低了维护费用。

*1●CENELEC ，CSA 和FM 防爆设备安全认证*1：HART 是HART Communication Fundation 的注册商标。

ZR402G■系统的基本配置系统配置—分离式●自动校正系统采用仪表气作为参比气。

为使校正更精确，应使用标准气瓶作为校正气。

●应用：大型锅炉和加热炉等的氧浓度监测和控制。

在干燥炉和湿度调节器中对湿度进行监测和控制。

系统配置—一体式●一体式分析仪见下图。

氧化锆氧量分析仪（2）一、氧化锆氧量分析仪ZO系列氧化锆氧量分析仪采用了新颖的双参数校准设计，仪器能较彻底克服国内燃煤炉中多尘、多硫对探头寿命的影响，具有一系列技术特点：(1)采用双参数校准法设计，准确度高、校准方便，校准只需一瓶标气(约7.5%的O₂)。

(2)探头结构设计合理，稳定性好，符合热控自动化的要求。

(3)制作工艺特殊，探头的使用寿命较长。

(4)探头直接插入烟气中，不易灰堵，无参比空气泵。

(5)探头采用热惰性保护，可在开炉状态下迅速插入烟道中，不损坏探头。

(6)变送器设有“0~10mA”和“4~20mA”两种直流信号输出。

(7)运放型变送器面板上设有仪器自检键和氧量、信号、本底电动势、池温四功能数显键，日常维护十分方便。

(8)探头易损件均可拆卸，维护方便。

二、工作原理请ZO系列氧化锆氧量分析仪是利用氧化锆测氧电池来测定氧含量的电化学分析仪器。

氧化锆电池安装在探头的顶端，它由一根氧化锆管和涂制在管内外壁的铂电极组成。

纯ZrO₂属单斜晶体，在高温下要发生相变，他是不稳定的并不导电。

当在其中掺入少量的Y₂O₃（氧化钇）时，由于晶格中四价锆离子被三价钇离子取代，便出现氧离子空穴，其晶型由单斜晶体转变为稳定的立方晶体，不再发生相变，这种掺有Y₂O₃的，经过相变的氧化锆称为稳定氧化锆，简称氧化锆。

高温下（>650℃），氧离子可以通过氧离子空穴进行传导，因而它是一种良好的高温氧离子导体。

测氧时，测氧电池在高温条件下，在参比电极边流过空气，在测量电极边流过待测气体，例如锅炉的烟气，此时两侧电极间形成电位差，此电位差只与氧浓度有关，我们通过这个电势就可以得知氧含量了。

在氧化锆管底的内外表面有两个铂电极，即参比电极和测量电极，分别带有两根铂引线，构成一个氧化锆测氧电池，即氧浓差电池。

ZO型系例氧化氧气含量分析仪是利用氧化错材料两个接触面制成两个彼此隔开的气体分压室，由于这两个分压室中氧气的分压值不同，在氧化锆材料两个接触面上产生化学反应——通过氧离子迁移形成氧浓差电池，即产生氧电势。

氧化锆氧量分析仪氧化锆氧量分析仪（ZirconiaOxygenAnalyzer），又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表，重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。

在传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。

将此分析仪应用于燃烧监视与掌控，将有助于充分燃烧，削减CO2、SOx及NOx的排放，从而为防止全球变暖及空气污染做出贡献。

同时，氧化锆氧量分析仪还可用于气氛掌控，精准明确掌控工艺生产过程；采纳两只探头测出干氧、湿氧可以换算出水分含量。

目录基本简介重要特点技术规格重要原理工作原理基本简介氧化锆氧量分析仪（ZirconiaOxygenAnalyzer），又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表，重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。

在传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。

将此分析仪应用于燃烧监视与掌控，将有助于充分燃烧，削减CO2、SOx及NOx的排放，从而为防止全球变暖及空气污染做出贡献。

同时，氧化锆氧量分析仪还可用于气氛掌控，精准明确掌控工艺生产过程；采纳两只探头测出干氧、湿氧可以换算出水分含量。

氧化锆氧量分析仪广泛应用于多种行业的燃烧监视与掌控过程，并且帮忙各行业领域取得了相当可观的节能效果。

应用领域包括能耗行业，如钢铁业、电子电力业、石油化工业、制陶业、造纸业、食品业、纺织品业，还包括各种燃烧设备，如焚烧炉、中小型锅炉等。

氧含量监测随着人们环保和节能意识的渐渐提高，浩繁大中型企业如钢铁冶金、石油化工、火力发电厂等，已将提高燃烧效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保护环境等作为提高产品质量和加强产品竞争本领的紧要途径。

钢铁行业的轧钢加热炉、电力行业的锅炉等燃烧装置和热工设备，是各行业的能源消耗大户。

因此，如何测量和提高燃烧装置的燃烧效率、确定燃烧点，是非常令人挂念的。

ZO系列氧化锆氧量分析仪ZO系列氧化锆氧量分析仪是一种可靠的自动化分析仪表，能与各种电动单元仪表，常规显示记录仪及DCS 集散控制系统配合使用，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氧量进行快速、正确的在线检测分析，以实现低氧燃烧控制，达到节能、减少环境污染。

功能特点：1、本仪表分JG型氧化锆探头和ZO型氧量变送器二部分组成。

2、JG型探头采用不锈钢结构，氧化锆拆卸调换方便，不必外加气泵，参比气自行对流，并设有标准气接口，进行本底及预置标气检验。

根据用户需求亦可配加保护套管。

3、ZO型仪表软件功能完备，全部面板操作，接线简单，电路集成、性能可靠、调试方便、表机性能价格在国内属领先水平。

技术指标基本误差：<±3％F.S;仪表精度1级；探头精度2级。

量程：0～5％O2；0～10％O2；0～20％O2；0～100％O2；本底修正：－20mV～+20mV冷端补偿：在0～80℃时，热电偶冷端补偿值由用户设定。

输出信号：双路隔离输出，0－10mADC或4-20mADC负载能力：0～1.2KΩ或0～600Ω。

环境条件：0～50℃；相对湿度<90％。

电源：220V±10％；50Hz。

响应时间：90％约5S功耗：变送器约8W,加热炉平均约50W开孔尺寸：ZO-ⅠZA墙挂式仪表250mm,M6-2ZO-ⅠZB盘装式仪表152×76mm(宽×高)ZO-ⅠZC盘装式仪表152×152 mm(宽×高)ZO-ⅠZD盘装式仪表76×152 mm(宽×高)安装接线图：YT系列ZrO2-II型直插式微机化氧量自动分析仪是在总结氧化锆氧量分析仪多年研究和应用经验后，研制成功的新型氧量分析仪，适用于各种工业锅炉、窑炉及加热炉中烟气的含氧量。

它的主要特点是氧量检测器的结构设计及铂电极的化学配方、制作工艺充分考虑了被测炉气组分极端复杂这一特点，可保证检测器在水平直插条件下应用时具体足够长的寿命。

MF420-O氧化锆氧量分析仪锅炉业必备款MF420-O氧化锆氧量分析仪锅炉业必备款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。

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。

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。

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。

在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时，其输出电势E值为 0 mV, 但在实际应用中，锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。

故事实上的锆管是偏离此值的。

实际上，一定氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和，我们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势，此值的大小又在不同温度下呈不同的值，并且随锆管使用期延长而变化。

因此，如不对此情况处理，会严重影响整套测氧仪的准确和探头寿命。

鉴于此，MF420-O-HT系列氧分析仪采取了双参数校正法，对探头本底电势作特殊处理，弥补了锆管的离散性缺陷，延长了探头的使用寿命。

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)以及防尘装置、热电偶、加热器、标准气体导管、接线盒以及外壳壳体等组成。

第一部分1 工作原理氧量检测仪表是用于检测过剩空气系数的一套装置，用于测量锅炉烟道烟气含氧量。

氧化锆氧量检测是在600℃以上的恒温条件下，利用传感器两侧的氧量分压之差，即分压高的一侧氧离子通过Z r02组织向分压低的一侧运动，带电离子的运动趋势形成了浓差电势，这个电势和我们要测的气体中的氧分压有一定的函数关系。

其关系式表达如下:E=(RT÷nf)×Ln(P÷P-K)公式中: E：氧浓差电势 mV；R：气体常数8.32J/(mol.k)；T: 热力学温度 K；F: 法拉第常数9.6487*104c/mol；n: 参加反应的每一个分子输送的电子数n=4；P: 待测烟气中的氧分压Pa；P K: 空气中的氧分压P K=21227.6Pa(在标准大气压下)。

由上式可知当P K一定，氧浓差电势只取决于P的数值，就可知道被测氧浓度，也就是说保持加热温度，并且保证标准侧恒定的氧分压是保证准确测量的基本条件。

2 检修项目及质量标准2.1 仪表变送器，锆头应完整无损。

2.2 仪表应附有制造厂的说明书并附件齐全，应标明制造厂名称、仪器型号、编号及制造年、月、日；各开关、旋钮、显示器应有明确的功能标志。

2.3 整套仪器所有紧固件应无松动现象。

2.4 仪器通电、通气后，各部分都能正常工作，各调节器应能正常调节，显示器应清晰、稳定地显示测量值。

2.5 仪器电源电路及从外部可触及的其它电路与机壳之间的绝缘电阻应不小于2MΩ。

2.6 变送器的精度自检应符合制造厂要求。

2.7 二次仪表与自动平衡式显示仪的检定规程相同。

2.8 讯号电缆应浮空敷设，热偶补偿导线应屏蔽。

2.9 烟气取样系统严密无泄漏。

2.10 电路接线和回路绝缘电阻应符合设计要求。

2.11 仪表系统投入运行后用标准气样通气比较应符合标气量浓度值。

2.12 仪表用途标志清楚，检定记录字迹清楚、数据准确、项目齐全。

3 现场整套系统校验3.1 变送器与探头接线后，按下仪器面板的“炉温”键显示值应为正数，此值应由室温逐渐上升到780±10℃。

General ZR22G 、ZR402G 、ZR202G 型 EXAxt Specifications 直插式氧化锆氧分析仪和高温湿度分析仪■概述这种分析仪由一支探头和一个变送器组成，它既可用作氧化锆分析仪，又可用作高温湿度分析仪。

探头为直插式的，变送器采用数字显示。

分析仪有两种型式：分离式和一体式。

顾名思义，一体式即探头和变送器连在一起，为一个整体。

分离式和一体式的氧化锆分析仪不需使用采样装置，可将探头直接安装在烟道壁或燃烧室内测量烟道气中的氧浓度。

变送器除氧浓度外，还显示电导池的温度和电势。

这种分析仪大量应用于监测大型或小型锅炉、各种工业熔炉和燃烧装置中燃烧气体的氧浓度，或用于低氧燃烧的控制。

高温湿度分析仪用于连续测量干燥器中热蒸汽的湿度，这种干燥器用电加热器或热蒸汽作为热源。

同干燥器一样，它也可用于湿润器的各种生产应用中，用来测量和控制湿度。

总之，这种分析仪用于这些应用场合能有效地提高生产率。

■特点：●探头的内置加热器可在现场进行更换，降低了维护费用。

●探头采用锆电极，其寿命长，可靠性高。

●探头采用三种参比气体补偿方式（空气自然对流、仪表气和压力补偿气）。

●分离式变送器采用LCD 触摸显示屏，操作方便。

●变送器可用作氧分析仪以及高温湿度分析仪。

●一体式分析仪的探头和变送器为一个整体，减少了接线、配管及安装费用。

这种装置采有光学开关， 现场操作方便。

●远程维护采用数字通讯（HART ），降低了维护费用。

*1●CENELEC ，CSA 和FM 防爆设备安全认证*1：HART 是HART Communication Fundation 的注册商标。

ZR402G■系统的基本配置系统配置—分离式●自动校正系统采用仪表气作为参比气。

为使校正更精确，应使用标准气瓶作为校正气。

●应用：大型锅炉和加热炉等的氧浓度监测和控制。

在干燥炉和湿度调节器中对湿度进行监测和控制。

系统配置—一体式●一体式分析仪见下图。