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一、氧化鋯氧量分析儀概述：
　　 1、 ZrO₂-II型直插式微機(jī)化氧量自動(dòng)分析儀是在總結(jié)氧化鋯氧量分析儀多年研究和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)后，研制成功的新型氧量分析儀，適用于各種工業(yè)鍋爐、窯爐及加熱爐中煙氣的含氧量。它的主要特點(diǎn)是氧量檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及鉑電極的化學(xué)配方、制作工藝充分考慮了被測(cè)爐氣組分極端復(fù)雜這一特點(diǎn)，可保證檢測(cè)器在水平直插條件下應(yīng)用時(shí)具體足夠長(zhǎng)的壽命。而其信號(hào)轉(zhuǎn)換部分以單片微處理器為核心，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)儀表大部分功能，硬件配置重點(diǎn)強(qiáng)化儀表的抗干擾措施。
　　 2、從提高氧量測(cè)量可靠性入手，延長(zhǎng)氧量檢測(cè)器的持續(xù)使用壽命，并使儀表具備與檢測(cè)器要求相適應(yīng)的自診斷功能及抗干擾能力。本儀表在完善氧化鋯頭金屬化工藝及儀表信號(hào)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)智能化等方面較大改進(jìn)，具體內(nèi)容如下：
      （1）多孔性鉑電極的化學(xué)配方及制作工藝可保證氧量檢測(cè)器氧化鋯探頭在鍋爐煙氣氛中有足夠的使用壽命。
      （2）儀表具有多種線性量程選擇。
      （3）儀表溫度控制系統(tǒng)所給出的升溫曲線能滿足氧化鋯材料對(duì)升溫速度的要求。
      （4）儀表信號(hào)具有必要的自診斷功能。
二、氧化鋯氧量分析儀工作原理：
　　  1、本儀器依據(jù)濃差電池原理構(gòu)成，和其他電池一樣，它具有兩個(gè)半電池，而在兩電極之間，用固體電介質(zhì)氧化鋯聯(lián)結(jié)。
　　  2、在高溫下，當(dāng)氧化鋯兩側(cè)有氧濃差時(shí)，就形成了氧濃差電池，電池電動(dòng)勢(shì)的大小可依據(jù)Nernst公式計(jì)算，即：
式中：E-濃差電池輸出，mV; n-電子轉(zhuǎn)移數(shù)，在此為4;
R-理想氣體常數(shù)，9.314 W*S/mol; F-法拉第常數(shù),96500 C;
T-絕對(duì)溫度,K; P"Q-高濃度側(cè)氧分壓; P’Q-低濃度側(cè)氧分壓。
　　 當(dāng)電池工作溫度固定于700℃時(shí)，上式為：

　　 由上式可知，在溫度700℃時(shí)，當(dāng)固體電介質(zhì)一側(cè)氧分壓為空氣（20.6%）時(shí)，由濃差電池輸出電動(dòng)勢(shì)E，就可以計(jì)算出固體電介質(zhì)一側(cè)氧分壓，這就是氧化鋯氧量自動(dòng)分析儀的測(cè)氧原理。
三、氧化鋯氧量分析儀主要技術(shù)參數(shù)：
      1、測(cè)量范圍：
      （1）顯示：0~25.0%（三位數(shù)字顯示）。
　   （2）模擬量輸出（線性）：0~5.00%，0~10.0%，0~25.0%。
      2、測(cè)量精度：3%。
      3、響應(yīng)時(shí)間：≤5S（90%測(cè)量值）。
      4、溫度精度：700±1℃。
      5、顯示內(nèi)容：氧濃（）、氧勢(shì)（mV）、爐溫（℃）、加熱電壓（V）、量程上、下限（）、報(bào)警上、下限（）。
      6、鍵盤設(shè)定：報(bào)警上、下限設(shè)定，探頭零電勢(shì)校正。
      7、自診斷內(nèi)容及故障類別符號(hào)：
　　     E-0 氧量上限             E-1 氧量下限 　        E-2 溫度異常（高）。
　　     E-3 溫度異常（低）　 E-4 溫度異常（快）　E-5 溫度異常（停）。
　　     E-6 氧勢(shì)異常 E-7 斷偶。
      8、輸出：0-10mA 或 4-20mA。
      9、負(fù)載電阻：0-1.6kΩ（0-10mA輸出），0-800Ω（4-20mA輸出）。
      10、檢測(cè)器長(zhǎng)度為0.2m、0.4m、0.8m、1.0m、1.2m。
四、氧化鋯氧量分析儀使用條件：
      1、信號(hào)轉(zhuǎn)換器的使用條件：
      （1）儀器安裝環(huán)境應(yīng)無(wú)易燃、易爆和強(qiáng)腐蝕性氣體，并要求通風(fēng)良好。
      （2）工作環(huán)境溫度：0-50℃
      （3）工作環(huán)境溫度：≤90%
      （4）供電電壓：220V.AC±10%Hz
      （5）功率消耗：150W
      2、氧量檢測(cè)器的現(xiàn)場(chǎng)按裝場(chǎng)所必須滿足下列條件：
      （1）避開(kāi)震動(dòng)場(chǎng)合；
      （2）要有足夠的工作空間。
      （3）煙氣溫度和壓力要在儀器規(guī)定范圍內(nèi)。（煙氣溫度＜650℃）
五、氧化鋯氧量分析儀儀器的組成：
      （一）、整套儀器由氧量檢測(cè)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器及有關(guān)附件組成。
      1、氧量檢測(cè)器：
　　（1）氧量檢測(cè)器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱電爐、測(cè)溫?zé)犭娕肌⒔泳€盒以及殼體等主要部件組成。整個(gè)裝置采用全封閉型結(jié)構(gòu)，以增加整個(gè)裝置的密封性能，提高使用壽命。
　　（2）氧化鋯管是該檢測(cè)器的核心，由它產(chǎn)生氧濃差電勢(shì)信號(hào)，使用時(shí)應(yīng)注意避免劇烈震動(dòng)，以免損壞。
檢測(cè)器內(nèi)加熱電爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度，為延長(zhǎng)加熱電爐的壽命，在工藝上做了特殊的處理。由于檢測(cè)器本身帶有加熱裝置，因而在低于600℃的環(huán)境中仍能正常工作。
      2、信號(hào)轉(zhuǎn)換器：
　　Zr02-Ⅱ型微機(jī)化氧量自動(dòng)分析儀的信號(hào)轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)小型的測(cè)控系統(tǒng)，由單片機(jī)作為中央控制系統(tǒng)。將來(lái)自氧量檢測(cè)器的模擬信號(hào)（氧勢(shì)、熱電勢(shì)）分別調(diào)制成0-10KNz調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)光電隔離后送至計(jì)算機(jī)，采用調(diào)頻方式能將儀表輸入、輸出相互隔離，這樣就消除了諸如大電流跳變所引起的干擾，能夠克服高共模電壓，因而大大提高了儀表的抗干擾能力。應(yīng)用程序主要由主程序和子程序組成，所有的程序都采用模塊結(jié)構(gòu)編制，便于修改、增加軟件功能，以滿足不同用戶的特殊需要。程序運(yùn)算采用了三位浮點(diǎn)數(shù)，保證了運(yùn)算勞動(dòng)精度，對(duì)氧濃、爐溫的計(jì)算，采用查表線性插值法，對(duì)爐溫的控制采用增量式PID算式控制。信號(hào)轉(zhuǎn)換器的電氣原理框圖見(jiàn)圖1