ZO系列氧化锆氧量分析仪使用说明书

22/2011/20.目 录123444455677999炉体法兰的焊接10现场布线11安装11变送器的安装12....探头的安装12现场连线13仪器校准13校准前的预备13校准方法13仪器日常维护与常见故障排解15仪器日常维护15常见故障的分析与排解1522/2011/20概述氧化锆氧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。烧，在节能减排与安全环保等方面具有重要意义。1950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”事业的摇科技成果奖。在这一系列科研成果的根底上，成功研制出ZO系列氧化锆氧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。不同用户的需求。仪器测量原理ZO系列氧化锆氧是利用氧浓差电池原理来测定气体中氧含量的电化浓度关系符合能斯特(Nernst)方程：E RTlnP0

(1)4F P式中：E—浓差电池电动势，mV；8.314mo；FT—确定温度，K；P—参比气体氧分压，%；0P—被测气体氧分压，%。由于受各种因素的影响，实际测量并非在抱负状态下进展，因此需要对〔1〕式进展校正，校正后得到的方程：....4/203/20E kln

P

〔2〕m P 0本设计中P〔21.00％E0 0测定氧化锆电池电势信号E，并将其输送至变送器，变送器将依据〔2〕式，计m算出被测气体的氧含量P值。①严格地说，氧化锆氧测量的是惰性气体中的氧含量，当烟气中含有可①严格地说，氧化锆氧测量的是惰性气体中的氧含量，当烟气中含有可仪器主要技术参数测量围：0～25.00Vol%O；2测量精度：1级；量程选择：0～10Vol%O或0～20Vol%O；2 2工作温度①：750℃±5℃；响应时间：<3秒〔到达90%；输出方式：DC0～10mA或DC4mA～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型盘装式〔P型80mm×160mm×320mm〔卧式；160mm×80mm×320mm〔立式；●直插式探头安装饰烟气温度：≤600℃〔300-500℃最正确；●安装饰允许最大压差：2KPa；环境温度：变送器-5℃～55℃,70℃；●工作电源：AC220V±22V，50Hz。①①750℃的ZO-12B可。②不同型号探头长度不同。仪器简介仪器组成该仪器主要由探头和变送器两大局部组成。探头实际上是一种装有氧化锆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。各局部简介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，其构造如图1所示：图1探头构造示意图过滤器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。变送器简介根本构造电源氧浓差电势放大电源氧浓差电势放大多路ADDA输出0～10mA电流输出热电偶电势选择CPU放大开关转换转换单元4～20mA电流输出温控显示单元单元图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依据能斯特方程计算出D/AV/IDC0～10mA或DC4mA～20mA的电流信号输出。根本操作氧化锆氧氧化锆氧OxygenAnalyzer%O°mV2Ccal空气校准aircalib标气校准stangascalib自检电势温度测量校准TestEmTmpTestCal3所示。各局部功能：中心为LED数码显示(以下简称LED)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，由其打算LED显示容。具体操作：将变送器电源开关拨至“开”后，探头加热炉开头升温，“℃”LED显示探头加热炉温度值②600℃时“％O”指2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显示容由操作“％O”指示灯亮，LED显示自检氧量值③；当按2“mVLED“℃”指LED显示加热炉温度值；当按下标定时“cal”指示灯亮，此时可以校准仪器；校准以后按下测量，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”局部。②假设安装的是探头，开机后可能消灭mVLE并闪耀的现象，这是由于探头保温材料含水分过多造成氧电势信号过大而超出量程，一般状况下，开机后1小时左右仪器将正常工作。①仪器校准的具体操作详见第7章“仪器校准”局部。③自检功能是为诊断变送器运算电路是否正常而设置的，其自检氧量值不代表探头所测氧量值。根本设置两个并排的引脚上即靠近电路板S10～20%，此时电流输出值DC0～10mA或DC4mA～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位置时，选择氧量量程为0～10%，此时电流输出值DC0～10mA或DC4mA～20mA0～20%，如需0～10%量程，将跳线插在右边两个引脚上即可。电流输出设置：变送器设有两档电流输出：DC0～10mA和DC4mA～20mA。初始电流设置为DC4mA～20mA信号输出，如用户需要DC0～10mA信号输出，需在订货时注明。仪器检验可上炉安装。具体操作步骤如下：翻开探头接线盒，用万用表分别测量加热炉及热电偶两端的电阻值，推断在运输中有无造成断线或接触不良现象②。〔参考6.1.3节加热炉〔参考图45。将外接电源接在变送器“AC220V”端子上。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。600℃后，仪器自动转为氧量值显③。按住操作面板上的自检键，假设显示为“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3.5Ω±0.5Ω。对于不同型号产品，其值略有不同。详见“4.2.2.2根本操作”局部。(5〕1KΩ10mV将探头与变送器相应端连接时，留意不要错接、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”接将探头与变送器相应端连接时，留意不要错接、虚接或正负极反接。线端，否则，将造成仪器损坏，损失由用户担当。墙挂式变送器接线端子墙挂式变送器接线端子探头接线端子开4～20mA0～10mA热电偶温补氧信号 加热炉220V电源接地关加热炉 热电偶盘装式变送器接线端子探头接线端子盘装式变送器接线端子探头接线端子传感器信号10mA接地加热炉输出输出接地220V加热炉 热电偶 信 号热电偶图5盘装式变送器与探头接线图仪器安装安装前的预备探头安装位置的选择义。选择安装饰的原则：最正确烟气温度在300℃～500℃围；....安装饰应选在烟气流淌性好的位置，切忌安装在炉侧、死角、涡流或缩大易灰堵；安装饰处应有操作平台，有利于探头的安装、校准和维护；安装饰负压不能过大，一般应≤2KPa，以免产生测量偏差；推举安装选点区域烟气流向过热器推举安装选点区域烟气流向过热器再热器焊接密封省煤器烟炉体法兰空气预热器囱炉膛除尘器图6电厂锅炉和工业炉推举安装饰 图7旁路烟道安装图炉体法兰的焊接10/10/20....炉体法兰构造示意图如图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〔大小视现场状况而定。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〔参考图9炉墙炉墙方板炉体法兰焊接密封炉墙管图9炉体法兰的焊接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；1.5mm2，双芯镍铬-镍硅补偿导线；加热1.5mm2，双芯镍铬-镍硅补偿导线；加热炉 线：1.2mm2～1.5mm2，双芯一般电缆。6.2安装11/20....12/2013/20变送器的安装墙挂式即〔Q〕型变送器是M6×20〔用户自备安装在现场的适宜位置〔图10〔高×宽分别为153mm×153mm、76mm×153mm〔卧式〕和153mm×76mm〔立式。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。炉墙炉体法兰炉墙炉体法兰石棉垫圈探头法兰烟气流向螺栓Q型变送器安装饰环境温度为Q型变送器安装饰环境温度为－5℃～55℃，并留意防水、防尘。探头安装操作格外简洁，但要留意以下环节：探头的核心部件为瓷易碎品搬运时应轻拿轻放避开 剧烈振动，以免损坏；1/32～3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需对着烟气流向，以防过滤器瓷因受冲刷而被损坏；两法兰之间应放置石棉垫圈，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。仪器校准校准前的预备时变送器LED显示其温度值。当温度到达600℃时，变送器自动显示氧量值。当温度到达750℃并稳定后，仪器进入测量状态。24时指示正常，但测量结果并不肯定格外准确，应当进展校准工作。校准方法第一步为空气校准，操作步骤如下：将探头“标气入口”翻开，使空气自动进入探头；待显示稳定后，调整变送器操作显示面板上“空气校准”电位器，使显详见“4.2.2.2根本操作”局部。21.00±0.20详见“4.2.2.2根本操作”局部。第二步为标气校准，操作步骤如下：将标气校准装置按图13所示与气瓶连接好；确认减压阀处于关闭状态后，翻开气瓶阀；缓缓翻开减压阀，将标气流量调整为300ml/min～500ml/min；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；通气约1分钟后，调整变送器面板上“标气校准”电位器，将氧量显示值调为标准气体氧量值即可。连接软管 减压阀连接软管 减压阀标气瓶与探头标气入口连接图13 仪器校准示意图应先进展空气校准，再进展标气校准。应先调好标气流量，再将连接软管与探头“标气入口”相连，否则可能因气应先进展空气校准，再进展标气校准。体流量过大而导致氧化锆元件裂开。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，肯定要先从“标气入口”拔下连接软管，再关闭减压阀和气瓶阀。。仪器日常维护与常见故障排解仪器日常维护仪器日常维护应留意以下几个方面：性及精度；探头安装24小时以后应校准，以后可依据实际状况用标气校准；仪器安装后，应在开炉前送电，停炉后不应断电。探头氧化锆元件为瓷产品，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担当。探头氧化锆元件为瓷产品，高温时遇水即炸裂，使用时切忌淋水。否则，由常见故障的分析与排解及排解方法。....16/2017/20故障现象故障现象缘由分析排解方法对于刚安装的探头来说可能 属于正常现象，一般状况下开变送器“mV”指 是因保温材料残存水分过多，机后1小时左右仪器将正常工示灯亮，LED显 造成电势信号超量程。作。示为“HHHH”并 变送器与探头之“信号连将对应端子正确连接。闪耀线空接、虚接或正负极反接。氧化锆元件信号引线断。更换氧化锆元件。探头部信号引线断。 更换探头信号引线。变送器“℃”指示灯亮，LED显示为“HHHH闪耀

变送器与探头之间“热电偶”连线空接、虚接或正负极反 正确连接。