آنالایزر دو جزئی محتوای اکسیژن N2032-O2/CO Nernst و گاز قابل احتراق

محدوده کاربردی

Nernst N2032-O₂/ محتوای اکسیژن CO و گاز قابل احتراقآنالایزر دو جزئییک آنالایزر جامع است که می تواند به طور همزمان محتوای اکسیژن، مونوکسید کربن و راندمان احتراق را در فرآیند احتراق تشخیص دهد. این می تواند محتوای اکسیژن و محتوای مونوکسید کربن در گاز دودکش را در طول یا بعد از احتراق دیگ ها، کوره ها و کوره ها کنترل کند.

آنالایزر با Nernst O جفت می شود₂پروب /CO می تواند درصد محتوای اکسیژن O را اندازه گیری کند₂درصد در دودکش و کوره، مقدار PPM مونوکسید کربن CO، مقدار 12 گاز قابل احتراق و راندمان احتراق کوره احتراق در زمان واقعی.

ویژگی های کاربردی

پس از استفاده از Nernst N2032-O₂/ محتوای اکسیژن CO و گاز قابل احتراقآنالایزر دو جزئی، کاربران می توانند مقدار زیادی انرژی صرفه جویی کنند و انتشار گازهای خروجی اگزوز را کنترل کنند.

Nernst N2032-O₂/ محتوای اکسیژن CO و گاز قابل احتراقآنالایزر دو جزئییک فناوری منحصربه‌فرد است که از ساختار دو سر زیرکونیایی استفاده می‌کند که پس از ده سال تحقیق توسعه یافته و می‌تواند به طور همزمان محتوای اکسیژن و مونوکسید کربن را اندازه‌گیری کند. در حال حاضر این یک فناوری اندازه‌گیری واقعی است. هزینه کم، دقت بالا، می‌تواند تحت شرایط مختلف رطوبت بالا و گرد و غبار بالا اندازه‌گیری شود.

در فرآیند احتراق پراکسیژن، زمانی که گاز سوخت و اکسیژن حامی احتراق به نقطه تعادل دینامیکی معینی می‌رسند، محتوای مونوکسید کربن نیز با تغییر جزئی در مقدار اکسیژن تغییر می‌کند. روند تغییر محتوای اکسیژن و تغییر روند مونوکسید کربن همان روند روی هم قرار گرفته را تشکیل می دهد.

نرنست او₂/ اصل اندازه گیری پروب CO

Nernst O₂پروب /CO دارای الکترودهای دوگانه است که می تواند سیگنال اکسیژن و سیگنال قابل احتراق را به طور همزمان تشخیص دهد. زیرا گاز دودکش احتراق ناقص حاوی مونوکسید کربن (CO)، مواد قابل احتراق و هیدروژن (H) است.₂).

سلول اکسیژن پروب زیرکونیا یا سنسور اکسیژن از پتانسیل اکسیژن تولید شده توسط غلظت های مختلف اکسیژن در داخل و خارج زیرکونیا در دمای بالا (بیشتر از 650 درجه سانتیگراد) برای اندازه گیری میزان اکسیژن قطعه اندازه گیری شده استفاده می کند. بخشی از پروب از پوسته فولادی ضد زنگ یا پوسته فولاد آلیاژی ساخته شده است که از بخاری فولادی آلیاژی، لوله زیرکونیا، ترموکوپل، سیم، تخته ترمینال و جعبه تشکیل شده است، نمودار شماتیک را ببینید. لوله زیرکونیایی پروب از گاز عایق شده است. داخل و خارج لوله زیرکونیا از طریق یک دستگاه آب بندی مربوطه.

هنگامی که دمای سر پروب زیرکونیا از طریق بخاری یا دمای خارجی به 650 درجه سانتیگراد یا بالاتر می رسد، غلظت های مختلف اکسیژن در دو طرف داخلی و خارجی نیروی الکتروموتور مربوطه را روی سطح زیرکونیا ایجاد می کند. پتانسیل الکتریکی قابل اندازه گیری است. توسط سیم سربی مربوطه، و مقدار دمای قطعه را می توان با ترموکوپل مربوطه اندازه گیری کرد.

هنگامی که غلظت اکسیژن در داخل و خارج لوله زیرکونیا مشخص باشد، پتانسیل اکسیژن مربوطه را می توان با توجه به فرمول محاسبه پتانسیل زیرکونیا محاسبه کرد.

فرمول به شرح زیر است:

E (میلی ولت) =4F(RT)ورود به سیستمe 

جایی که E پتانسیل اکسیژن، R ثابت گاز، T مقدار مطلق دمایی، PO است₂INSIDE مقدار فشار اکسیژن داخل لوله زیرکونیا و PO است₂OUTSIDE مقدار فشار اکسیژن خارج از لوله زیرکونیا است. طبق فرمول، زمانی که غلظت اکسیژن در داخل و خارج لوله زیرکونیا متفاوت باشد، پتانسیل اکسیژن مربوطه تولید می شود. از فرمول محاسبه می توان فهمید که وقتی غلظت اکسیژن در داخل و خارج لوله زیرکونیا یکسان است، پتانسیل اکسیژن باید 0 میلی ولت (mV) باشد.

اگر فشار اتمسفر استاندارد یک اتمسفر باشد و غلظت اکسیژن در هوا 21٪ باشد، فرمول را می توان به صورت زیر ساده کرد:

()

هنگامی که پتانسیل اکسیژن با ابزار اندازه گیری اندازه گیری می شود و غلظت اکسیژن در داخل یا خارج لوله زیرکونیا مشخص می شود، میزان اکسیژن قطعه اندازه گیری شده را می توان طبق فرمول مربوطه بدست آورد.

فرمول محاسبه به این صورت است: (در این زمان دمای قسمت زیرکونیا باید بیشتر از 650 درجه سانتیگراد باشد)

(%O₂) خارج (ATM) = 0.21 EXPT(-46.421E)

منحنی مشخصه

وقتی گاز اندازه گیری شده حاوی O است₂و CO به طور همزمان، به دلیل دمای بالای سنسور و اثر کاتالیزوری ناحیه الکترود پلاتین سنسور، O₂و CO واکنش نشان داده و به حالت تعادل ترمودینامیکی یعنی PO می رسد₂در سمت اندازه گیری شده تغییر کرده است به طوری که فشار جزئی اکسیژن در حالت تعادل P'O است₂.

زیرا پس از فعال شدن سنسور در دمای بالا، فرآیند O₂و واکنش CO که تمایل به تعادل دارد موازی با فرآیند O است₂انتشار غلظت هنگامی که واکنش به تعادل می رسد، انتشار O₂غلظت نیز تمایل به تثبیت دارد، به طوری که فشار جزئی اکسیژن اندازه گیری شده در حالت تعادل P'O است.₂.

واکنش های زیر در ناحیه منفی ZrO رخ می دهد₂باتری:

1/2 O₂(PO₂)+CO→CO₂

هنگامی که واکنش به تعادل می رسد، O₂تغییرات غلظت، PO₂به P'O کاهش می یابد₂، و تبدیل مولکول های گاز اکسیژن و O₂در ماتریس عبارت است از:

الکترود منفی:O₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

الکترود مثبت:1/2 O₂(PO₂)+2e → O₂

فرآیند اختلاف غلظت باتری عبارت است از:1/2 O₂ (PO₂) ← 1/2 O₂(P'O₂)

هنگامی که نیروی الکتروموتور سنسور با تعداد مول های گاز اکسیداسیون- احیا مقایسه می شود، منحنی یک منحنی مشخصه شبیه منحنی تیتراسیون است.

شکل این منحنی مشخصه تحت دما، فشار و سرعت جریان معین، همان سنسور دقیقاً همان منحنی مشخصه را برای همان نوع سیستم گازی دارد.

بنابراین، تحت فشار اتمسفر و گاز اندازه گیری شده در جریان طبیعی، مقایسه نیروی الکتروموتور و تعداد مول های O₂-سیستم CO توسط سنسور زیرکونیا یک λ است (λ=no2 /nco یا درصد حجم λ=O₂ منحنی مشخصه × V %/OCO × V درصد.

هنگامی که Pt-Al₂O₃کاتالیزور در دمای 600 درجه سانتیگراد کاتالیز می شود، CO در سیستم هوازی می تواند به طور کامل به CO تبدیل شود.₂بنابراین گاز اندازه گیری شده پس از احتراق کاتالیستی فقط حاوی اکسیژن است.

در این زمان، سنسور زیرکونیا میزان دقیق اکسیژن را اندازه گیری می کند. با توجه به رابطه گاز اندازه گیری شده تحت عمل احتراق کاتالیزوری، مقدار CO در گاز اندازه گیری شده قابل اندازه گیری است.

فرض کنید غلظت مونوکسید کربن در گاز اندازه گیری شده قبل از کاتالیز (CO)، غلظت اکسیژن A1 و غلظت اکسیژن در گاز اندازه گیری شده پس از کاتالیز A باشد، سپس:

قبل از سوزاندن:(CO) A1

بعد از سوختن:O A

سپس：A=A1 – (CO)/2

و：λ =A1 /(CO)

پس：A=λ ×(CO)-(CO)/2

نتیجه：(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ＞0.5)

اصل ساختار O₂/کاوشگر CO

O₂کاوشگر /CO تغییرات متناظری را بر اساس پروب اصلی ایجاد کرده است تا عملکرد کنترل احتراق جدید را درک کند. علاوه بر تشخیص محتوای اکسیژن در طی فرآیند احتراق، کاوشگر همچنین می تواند مواد احتراق ناقص را شناسایی کند (CO/H).₂زیرا مونوکسید کربن (CO) و هیدروژن (H₂) در دودکش ناشی از احتراق ناقص وجود دارند.

پروب عنصر اساسی است که از اصل الکتروشیمیایی پس از حرارت دادن زیرکونیا برای تحقق اندازه گیری استفاده می کند.

A. O₂الکترود (پلاتین)

ب. الکترود COe (پلاتین/فلز گرانبها)

ج. الکترود کنترل (پلاتین)

جزء اصلی کاوشگر، ورق کامپوزیت زیرکونیایی است که روی لوله کوراندوم جوش داده شده تا یک لوله مهر و موم شده را تشکیل دهد و در معرض کانال گاز دودکش سیستم احتراق قرار گیرد. استفاده از الکترودهای داخلی می تواند به طور موثر از آسیب اجزای خوردگی به الکترودها جلوگیری کند. افزایش طول عمر

عملکرد الکترود COe و O₂الکترودها یکسان هستند، اما تفاوت این دو الکترود در خواص الکتروشیمیایی و کاتالیزوری مواد اولیه است، به طوری که اجزای قابل احتراق موجود در گاز دودکش مانند CO و H₂می توان شناسایی و تشخیص داد. در حالت احتراق کامل، UO ولتاژ "Nernst"₂همچنین در الکترود COe تشکیل می شود و این دو الکترود دارای ویژگی های منحنی یکسانی هستند. هنگام تشخیص احتراق ناقص یا اجزای قابل احتراق، UCOe ولتاژ غیر «Nernst» نیز روی الکترود COe تشکیل می‌شود، اما منحنی‌های مشخصه دو الکترود جداگانه حرکت می‌کنند.

سیگنال ولتاژ UCO/H₂سنسور کل سیگنال ولتاژی است که توسط الکترود COe اندازه گیری می شود. این سیگنال شامل دو سیگنال زیر است:

UCO/H₂(حسگر کل) = UO₂(محتوای اکسیژن) + UCO₂/H₂(اجزای قابل اشتعال)

اگر میزان اکسیژن اندازه گیری شده توسط O₂الکترود از سیگنال سنسور کل کم می شود، نتیجه این است:

UCOe (جزء قابل احتراق) = UCO/H₂(سنسور کل)-UO₂(میزان اکسیژن)

از فرمول بالا می توان برای محاسبه COe جزء قابل احتراق اندازه گیری شده در ppm استفاده کرد. سنسور پروب یک مشخصه سیگنال ولتاژ معمولی است. نمودار یک منحنی معمولی (خط چین) غلظت COe را هنگامی که محتوای اکسیژن به تدریج کاهش می یابد نشان می دهد.

هنگامی که احتراق وارد یک منطقه فاقد هوا می شود، در نقطه به اصطلاح "لبه انتشار"، زمانی که هوای ناکافی باعث احتراق ناقص می شود، غلظت COe مربوطه به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

مشخصات سیگنال به دست آمده در نمودار منحنی پروب نشان داده شده است.

UO₂(خط پیوسته) و UCO/H₂(خط نقطه چین).

هنگامی که هوا مازاد باشد و احتراق کاملاً عاری از اجزای COe باشد، سنسور سیگنال UO می دهد.₂و UCO/H₂یکسان هستند و طبق اصل "Nernst"، میزان اکسیژن فعلی کانال گاز دودکش نمایش داده می شود.

هنگام نزدیک شدن به "لبه تخلیه"، ولتاژ سنسور کل سیگنال UCO/H را نشان می دهد₂الکترود COe به دلیل سیگنال COe اضافی غیر Nernst با سرعت نامتناسبی افزایش می یابد. برای ویژگی های سیگنال ولتاژ سنسور: UO₂و UCO/H₂نسبت به محتوای اکسیژن در کانال گاز دودکش، ویژگی های معمولی COe جزء قابل احتراق نیز در اینجا نمایش داده می شود.

علاوه بر سیگنال های ولتاژ سنسورهای UCO/H₂و UO₂، سنسور نسبتا پویا سیگنال dU O را می دهد₂/dt و dUCO/H₂/dt و به ویژه محدوده سیگنال نوسان الکترود COe را می توان برای قفل کردن "لبه انتشار" احتراق استفاده کرد.

(به «احتراق ناقص: محدوده نوسانات ولتاژ الکترود COe UCO/H مراجعه کنید₂")

مشخصات فنی

•تابع ورودی پروب دوگانه: یک آنالایزر را می توان به دو پروب مجهز کرد که می تواند در هزینه استفاده صرفه جویی کند و قابلیت اطمینان اندازه گیری را بهبود بخشد.

•تابع خروجی چندگانه: آنالایزر دارای دو خروجی سیگنال جریان 4-20 میلی آمپر و رابط ارتباطی کامپیوتر و کامپیوتر RS232 یا رابط شبکه RS485 است. یک کانال سیگنال خروجی اکسیژن، کانال دیگر سیگنال خروجی CO.

•محدوده اندازه گیری: محدوده اندازه گیری اکسیژن 10 است^-30تا 100٪ محتوای اکسیژن، و محدوده اندازه گیری مونوکسید کربن 0-2000PPM است.

•تنظیم زنگ هشدار:آنالایزر دارای 1 خروجی آلارم عمومی و 3 خروجی هشدار قابل برنامه ریزی می باشد.

• کالیبراسیون خودکار:آنالایزر به طور خودکار سیستم های عملکردی مختلف را کنترل می کند و به طور خودکار کالیبره می کند تا از دقت آنالایزر در طول اندازه گیری اطمینان حاصل کند.

•سیستم هوشمند:آنالایزر می تواند عملکرد تنظیمات مختلف را با توجه به تنظیمات از پیش تعیین شده تکمیل کند.

•نمایش عملکرد خروجی:آنالایزر عملکرد قوی در نمایش پارامترهای مختلف و خروجی و عملکرد کنترل پارامترهای مختلف دارد.

•عملکرد ایمنی:هنگامی که کوره خارج از استفاده است، کاربر می تواند برای اطمینان از ایمنی در حین استفاده، خاموش کردن بخاری پروب را کنترل کند.

•نصب ساده و آسان است:نصب آنالایزر بسیار ساده است و یک کابل مخصوص برای اتصال به پروب زیرکونیا وجود دارد.

مشخصات

ورودی ها

• یک یا دو پروب زیرکونیا یا یک پروب زیرکونیا + سنسور CO

• دماسنج دودکش یا زاپاس نوع K, R, J, S نوع

• ورودی سیگنال تصفیه گاز فشار

• انتخاب دو سوخت مختلف

• کنترل عملیات ایمن ضد انفجار (فقط برای پروب گرم شده قابل استفاده است)

خروجی ها

دو خروجی خطی سیگنال DC 4×20mA (حداکثر بار 1000Ω)

• اولین محدوده خروجی (اختیاری)

خروجی خطی 0-1٪ تا 0-100٪ محتوای اکسیژن

خروجی لگاریتمی 0.1 تا 20 درصد محتوای اکسیژن

خروجی میکرو اکسیژن 10^-39به 10^-1محتوای اکسیژن

• محدوده خروجی دوم (از موارد زیر قابل انتخاب است)

مقدار مونوکسید کربن (CO) PPM

دی اکسید کربن (CO₂)%

مقدار PPM اندازه گیری گاز قابل احتراق

راندمان احتراق

ثبت مقدار اکسیژن

ارزش احتراق بدون اکسیژن

دمای دودکش

نمایش پارامتر ثانویه

• کربن مونوکسید کربن (CO) PPM

• راندمان احتراق گاز قابل احتراق

• ولتاژ خروجی پروب

• دمای پروب

• دمای محیط

• سال روز ماه

• رطوبت محیط

• دمای دودکش

• امپدانس پروب

• شاخص هیپوکسی

• زمان بهره برداری و نگهداری

ارتباط کامپیوتر / چاپگر

آنالایزر دارای پورت خروجی سریال RS232 یا RS485 است که می تواند مستقیماً به ترمینال رایانه یا چاپگر متصل شود و پروب و دستگاه از طریق رایانه تشخیص داده شود.

تمیز کردن گرد و غبار و کالیبراسیون استاندارد گاز

این آنالایزر دارای 1 کانال برای حذف گرد و غبار و 1 کانال برای کالیبراسیون استاندارد گاز یا 2 کانال برای رله های خروجی کالیبراسیون گاز استاندارد و سوئیچ شیر برقی است که می تواند به صورت خودکار یا دستی کار کند.

دقتP

± 1٪ از قرائت واقعی اکسیژن با تکرارپذیری 0.5٪. به عنوان مثال، در 2٪ اکسیژن، دقت 0.02٪ اکسیژن خواهد بود.

آلارم هاP

آنالایزر دارای 4 آلارم عمومی با 14 عملکرد مختلف و 3 آلارم قابل برنامه ریزی می باشد. می توان از آن برای سیگنال های هشدار دهنده مانند محتوای اکسیژن زیاد و کم، CO بالا و پایین و خطاهای پروب و خطاهای اندازه گیری استفاده کرد.

محدوده نمایشP

نمایش خودکار 10^-30100٪ محتوای اکسیژن O2 و 0ppm ~ 2000ppm محتوای مونوکسید کربن CO.

گاز مرجعP

تامین هوا توسط پمپ ویبره میکرو موتور.

قدرت Ruireqements

85VAC تا 264VAC 3A

دمای عملیاتی

دمای کارکرد -25 تا 55 درجه سانتیگراد

رطوبت نسبی 5% تا 95% (غیر متراکم)

درجه حفاظت

IP65

IP54 با پمپ هوا مرجع داخلی

ابعاد و وزن

300mm W x 180mm H x 100mm D 3kg