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直插式微機化氧量自動分析儀

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公司名稱濟南億科儀器儀表制造有限公司
品牌
型號YK-YHG-101
所在地濟南市
廠商性質生產廠家
更新時間2019/5/17 9:05:00
訪問次數1511

產品標簽:

YK-YHG-101C直插式微機化氧量自動分析儀

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<div style=""text-indent: ">受《中國儀器儀表選購網》委托，牽頭組織該網站所有儀器儀表產品設計生產、競價采購、保障供應、工程成套、售后服務業務和網站廣告、鏈接管理工作，我們將忠誠服務于廣大客戶，在生產和用戶之間搭建一條互惠互利、方便快捷的橋梁和渠道。

經營理念：嚴謹、負責、誠信、合作。

經營范圍：儀器儀表、通用零部件的加工、生產、銷售；電器自動化設備、機械設備的銷售；提供自動化儀表設計成套、安裝、調試和維修服務。

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　YK-YHG-101C型直插式微機化氧量自動分析儀是在總結系列氧化鋯氧量分析儀多年研究和應用經驗后，研制成功的新型氧量分析儀，適用于爐氣氣氛復雜的硫酸生產裝置及其它工業鍋爐生產裝置上。它的主要特點是氧量檢測器的結構設計及鉑電極的化學配方、涂敷工藝充分考慮了被測爐氣組分復雜這一特點，可保證檢測器在直插條件下應用時，具有足夠長的壽命。而其信號轉換部分以89c52微處理器為核心，通過軟件實現儀表大部分功能，硬件配置重點強化儀表的抗干擾措施。

直插式微機化氧量自動分析儀產品信息

YK-YHG-101型微機化氧量自動分析儀

YK-YHG-101C型直插式微機化氧量自動分析儀是在總結系列氧化鋯氧量分析儀多年研究和應用經驗后，研制成功的新型氧量分析儀，適用于爐氣氣氛復雜的硫酸生產裝置及其它工業鍋爐生產裝置上。它的主要特點是氧量檢測器的結構設計及鉑電極的化學配方、涂敷工藝充分考慮了被測爐氣組分復雜這一特點，可保證檢測器在直插條件下應用時，具有足夠長的壽命。而其信號轉換部分以89c52微處理器為核心，通過軟件實現儀表大部分功能，硬件配置重點強化儀表的抗干擾措施。


從提高氧量測量值可靠性入手，延長氧量檢測器的連續使用壽命，并使儀表具備與檢測器要求相適應的自診斷功能及抗*力，是當前氧化鋯氧量分析儀面臨的重大技術課題。本儀表在完善氧化鋯探頭金屬化工藝及儀表信號處理器實現智能化等方面有較大突破。

性能指標

測量范圍：

0～5% O2,0～10% O2,0～25% O2

測量精度：

50% F·S

溫控溫度：

700℃

輸出：

0～100mA DC 或 4～20mA DC

負載電阻：

0～1.6K（0－10mA DC）,0～0.8K（4～20mA DC）

環境溫度：

0～50℃

消耗功率：

150W

電源電壓：

220V AC±10%,50Hz

報警功能：

兩組常開接點輸出

使用說明書

YHG-101C型直插式微機化氧量自動分析儀是在總結YHG系列氧化鋯氧量分析儀多年研究和應用經驗后，研制成功的新型氧量分析儀，適用于爐氣氣氛復雜的硫酸生產裝置及其它工業鍋爐生產裝置上。它的主要特點是氧量檢測器的結構設計及鉑電極的化學配方、涂敷工藝充分考慮了被測爐氣組分復雜這一特點，可保證檢測器在直插條件下應用時，具有足夠長的壽命。而其信號轉換部分以8031微處理器為核心，通過軟件實現儀表大部分功能，硬件配置重點強化儀表的抗干擾措施。

從提高氧量測量值可靠性入手，延長氧量檢測器的連續使用壽命，并使儀表具備與檢測器要求相適應的自診斷功能及抗*力，是當前氧化鋯氧量分析儀面臨的重大技術課題。本儀表在完善氧化鋯探頭金屬化工藝及儀表信號處理器實現智能化等方面有較大突破，具體內容如下：

⑴ 多孔性鉑電極的化學配方及涂敷工藝可保證氧量檢測器氧化鋯探頭在焙燒爐氣氛中有足夠的使用壽命。

⑵ 儀表具有多種線性量程選擇。

⑶ 儀表溫度控制系統所給出的升溫曲線能滿足氧化鋯材料對升溫速度的要求。

⑷ 儀表信號具有必要的自診斷功能。

1. 工作原理

本儀器依據濃差電池原理構成，和其它電池一樣，它具有兩個半電池，而在兩電極之間，用固體電介質氧化鋯聯結。

在高溫下，當氧化鋯兩側有氧濃差時，就形成了氧濃差電池，電池電動勢的大小可根據奈恩思特（Nernst）公式計算，即：

式中： E—濃差電池輸出，mV; n—電子轉移數，在此為 4；

R—理想氣體常數，8.314 W·S／mol； F—法拉第常數，96500 C；

T—溫度，K； P″O₂—高濃度側氧分壓； P′O₂—低濃度側氧分壓。

當電池工作溫度固定于700℃時，上式為：

由上式可知，在溫度700℃時，當固體電介質一側氧分壓為空氣（20.6%）時，由濃差電池輸出電動勢E，就可以計算出固體電介質另一側氧分壓，這就是氧化鋯氧量自動分析儀的測氧原理。

700℃時氧濃差與氧濃差電勢關系見附錄A。

2.主要技術參數

2.1 測量范圍

顯示：0～25.0 %O₂：（三位數字顯示）

模擬量輸出（線性）：0～5.00 %O₂，0～10.0 %O₂、0～25.0 %O₂

（對數）：0.1～10.0 %O₂

2.2 測量精度：5級

2.3 響應時間：≤5S（90%測量值）

2.4 溫度精度：700±3℃

2.5 顯示內容：氧濃（O₂%）、氧勢（mV）、爐溫（℃）、加熱電壓（V）、

量程上、下限（O₂%）、報警上、下限（O₂%）

2.6 鍵盤設定：報警上、下限設定，探頭零電勢校正

2.7 自診斷內容及故障類別符號：

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 溫升異常（快） E—5 溫升異常（停）

E—6 氧勢異常 E—7 斷偶

2.8 輸出：0—10mA 或 4—20mA

2.9 負載電阻：0-1.6 kΩ（0-10mA輸出）, 0-800Ω（4-20mA輸出）

2.10 檢測器有效插入長度為1.0m

3. 使用條件

3.1信號處理器的使用條件

3.1.1儀器安裝環境應無易燃、易爆和強腐蝕性氣體，并要求通風良好。

3.1.2 工作環境溫度：0-50℃

3.1.3 工作環境濕度：≤90%

3.1.4 供電電壓：220V.AC±10% 50Hz

3.1.5 功率消耗：150W

3.2 氧量檢測器的現場安裝條件

檢測器的現場安裝場所必須滿足下列條件：

3.2.1 避開震動場合；

3.2.2要有足夠的工作空間。

4. 儀器的組成

整套儀器由氧量檢測器、信號處理器及有關附件組成。

4.1 氧量檢測器

氧量檢測器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱電爐、測溫熱電偶、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個裝置采用全封閉型結構，以增加整個裝置的密封性能，提高使用壽命。

氧化鋯管是該檢測器的核心，由它產生氧濃差電勢信號，使用時應注意避免劇烈震動，以免損壞。

檢測器內加熱電爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度，為延長加熱電爐的壽命，在工藝上做了特殊的處理。由于檢測器本身帶有加熱裝置，因而在低于600℃的環境中仍能正常工作。

4.2信號處理器

YHG-101C型微機化氧量自動分析儀的信號處理器實際上是一個小型的測控系統，由8031單片機作為*控制系統，8KEPROM2764用作程序存貯器，2KE²PROM2817用作數據存貯器，外圍配有74LS377驅動的準靜態LED顯示器，8155的PB、PC口作為十位鍵盤輸入口，PA口作為功能發光管顯示，TIMEROUT 作頻率信號輸出口。

將來自氧量檢測器的模擬信號（氧勢、熱電勢）分別調制成0-10KHz調頻信號，經光電隔離后送至計算機，采用調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*力。應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構編制，便于修改、增加軟件功能，以滿足不同用戶的特殊需要。程序運算采用了三位浮點數，保證了運算的精度，對氧濃、爐溫的計算，采用查表線性插值法，對爐溫的控制采用增量式PID算式控制。信號處理器的電氣原理框圖見圖1

斷偶檢測

計

算

機

電偶放大 V/F 光隔整形三位LED顯示

ZrO₂放大 V/F 光隔整形十位鍵盤

輸出

電爐固態繼電器光隔過零檢測光隔 F/ I

氧量處理器報警

檢測器

圖1 信號處理器電氣原理框圖

5. 儀器的安裝

5.1取樣點位置的選擇

選擇取樣點的原則有：

5.1.1 所取的氣樣能快速反映工藝狀態的變化情況，即氣體要具有代表性；

5.1.2在硫酸生產裝置應用時，當原料為硫鐵礦時，為避免SO₃的冷凝，取樣點氣體溫度應高于400℃，其范圍為400-680℃。安裝位置應選于爐氣冷卻器或電除塵進口工藝管道上，對帶余熱鍋爐流程，則選于三煙道中部。當原料為鋅精礦時，為避免高溫下，鋅礦渣對檢測器的堵塞，取樣點氣體溫度應在300～500℃之間，安裝位置應在氣化器出口、電除塵進口或在余熱鍋爐出口的工藝管道上。對非硫酸生產裝置的煙氣含氧量測量，其取樣點應選取在爐氣溫度為200℃—680℃范圍內的設備上；檢測器以與水平夾角≥0℃俯角方式按裝（參見圖2a）,在設備表面溫度小于200度情況下，檢測器亦可垂直俯插入設備內。

5.1.3 取樣點的溫度、壓力、流量等參數不應變化太大；

5.1.4氧檢測器插入深度應達到煙道氣流部位，避免死區；

5.1.5 切忌在管道、煙道底部開口取樣；

5.1.6 取樣點附近爐堂、煙道應無泄漏，否則將造成測量誤差；

5.1.7 要選擇在易于維護、檢修的地方。

5.2 氧量檢測器的安裝

氧量檢測器的安裝參照圖2進行。

圖2a 氧量檢測器安裝示意圖

圖2b設備留頭制作

預先加工好帶法蘭的Φ89mm設備短節，長度L根據檢測器實際需要插入深度而定（檢測器出廠插入長度為1000毫米）。按要求選好取樣位置（爐壁或管道），開一個Φ90的孔，將短節以和水平夾角≥0℃俯角方式焊接到設備上，焊接時要保證焊接處不漏氣。對帶余熱鍋爐流程，在選定取樣點位置后，Φ89mm設備短節應根據保溫厚度適當加長穿過爐體保溫磚，尾部成俯角與爐體鋼殼焊牢，露出部分長度約150mm。必須注意：應保證Φ89mm設備短節與爐體保溫磚之間的密封，不能泄漏。把檢測器插入短節，在短節法蘭與檢測器法蘭間墊上2-4mm厚的石棉墊，旋緊4個螺栓，使其不漏氣即可。

5.3 信號處理器的安裝

信號處理器的外形尺寸：水平×垂直×深 240×288×130mm

信號處理器的開孔尺寸：水平×垂直 205⁺¹×275^+1mm

信號處理器用隨機配備的安裝夾板及螺絲安裝在儀表盤上，亦可安裝在現場儀表保護箱內（保護箱型號：YXH-654-1）。

5.3.1 信號處理器與檢測器之間的連接

信號處理器盤裝于控制室,氧量檢測器安裝于現場,它們之間連接線有：氧勢信號線兩根采用RVVP2×1.5帶屏蔽二芯電纜線敷設、電偶冷端補償導線兩根，采用K分度號KX-G型2×1.5帶屏蔽二芯補償導線敷設、電爐加兩根，采用RVV2×2.5二芯電纜線敷設。信號處理器與氧量檢測器之間的接線見圖3。

3 信號處理器與氧量檢測器接線圖

5.3.2 接線時應注意下列要求:

5.3.2.1 加與信號線應分開穿管；

5.3.2.2 鋯管的氧勢、熱電偶溫度補償信號線都是具有極性的信號線，安裝時應注意極性的正確連接。

6. 使用方法

6.1 信號處理器的使用

6.1.1 開機及狀態說明

置信號處理器于“測量”狀態（出廠時，信號處理器已置于測量狀態），開機后，顯示屏顯示“―――”符號，表示開機正常，2S后進入程序升溫狀態，顯示屏交叉顯示“∪∪∪”及溫度，溫度鍵對應指示燈亮，經1 h爐溫到達700℃，并自動退出程序升溫狀態轉入氧量測量程序，氧量鍵對應指示燈亮，LED窗口顯示當時氧量，輸出通道給出與所選擇的測量范圍、刻度特性（線性或對數）及當時氧量有關的模擬量（0-10mA或4-20mA）。

開機后各狀態說明如表1。

表1 開機后狀態說明

狀態	顯示	輸出	說明
開機	―――		開機后穩定約2S
程序升溫	升溫符“∪∪∪”、溫度值各1S	0-1000℃對應為0-10mA或4-20mA	按鍵不影響輸出
氧量測量	氧量	由數字開關“2”“3”的位置決定	按鍵不影響輸出

6.1.2在線查詢參數

在線查詢參數的具體按鍵操作說明如表2

表2 測量狀態下按鍵操作詳細說明

按鍵	顯示內容
氧量	氧量（O₂%）
溫度	爐溫（℃）
加熱電壓	電爐加熱電壓（V）
氧勢	經零電勢校正后的氧探頭電勢（mV）
氧勢、氧量零點（同時按）	顯示氧探頭輸出電勢（mV）
氧量零點	顯示測量范圍下限設定值（O₂%）
氧量量程	顯示測量范圍上限設定值（O₂%）
上限報警	顯示氧量上限報警設定值（O₂%）
下限報警	顯示氧量下限報警設定值（O₂%）

在“程序升溫”狀態下，儀表顯示升溫符號及當時溫度值，在正常“測量”狀態下，儀表顯示當時“氧量”值，當要查詢“溫度”或“氧量”以外的其它參數時，只要按下面板對應鍵，在顯示窗口立即顯示對應參數值，但按鍵動作不影響程序升溫時溫度或測量狀態時氧量所對應的模擬輸出量，且在10S后顯示內容自動返回，恢復顯示程序升溫狀態時的溫度或測量狀態時的氧量值。

總之，在測量時，任何按鍵動作不影響與氧量相對應的模擬量輸出，僅僅是顯示內容的改變，且在10S后返回。

6.1.3氧探頭零電勢的校正

氧探頭零電勢可以通過“氧勢校正”及“加”、“減”鍵，將其校正在±0.1mV以內。具體步驟如下：6.1.3.1儀器在測量狀態下，向氧化鋯探頭內通入空氣（流量400-600ml/min）；

6.1.3.2 按氧勢校正鍵；

6.1.3.3如零電勢為正值，用“減”鍵，反之用“加”鍵，每按一次增、減0.1mV，直至校正至±0.1mV以內。

注意：在進行校正時，必須將調節系統由“自動”切至“手動”，否則將使調節系統失控。

6.1.4上下限報警設定值的改變

按上限報警（或下限報警）鍵，此時顯示上限報警（或下限報警）設定值，如需進行改變，按“加”或“減”鍵，直至符合要求為止。

6.1.5異常報警說明

在發生異常時，LED窗口顯示故障類別，并將報警接點接通，此時，輸出不自鎖。詳細說明如表3。

表3 異常報警功能說明

顯示	報警內容	可能故障
E—0	氧量上限
E—1	氧量下限
E—2	溫度異常（高）爐溫高于750℃
E—3	溫度異常（低）爐溫低于650℃
E—4	溫升異常（快）程序升溫時，溫度上升太快，不受控制。	固態繼電器擊穿
E—5	溫度異常（停）程序升溫時，停止升溫。	電爐絲斷固態繼電器截止
E—6	氧勢異常檢測到氧電勢高于120mV
E—7	斷偶	斷偶或電偶極性接反

6.2 投運步驟

仔細檢查氧量檢測器是否符合第5節所述安裝要求后，在檢測器電爐溫度達到700℃后，儀表應顯示系統當時氧含量，并輸出與氧量對應的模擬量。

7. 故障判別及排除方法

7.1 在硫酸生產裝置應用時故障現象、原因、排除方法詳見表4。

注：表4不包括由于儀器信號故障所造成的氧量測量值偏高、偏低或不穩定，其故障排除方法可參閱附錄B“儀表的調試”。

7.2 故障處理步驟

7.2.1將氧量檢測器從取樣口抽出，在現場與信號處理器按說明書要求正確接線，并使氧量檢測器氧化鋯探頭升溫至700℃。測量鋯管的零電勢及高溫內阻，應分別小于±5mV及200Ω（出廠時，鋯管零電勢及高溫內阻分別小于±3mV及50Ω），如能符合要求，說明氧化鋯探頭性能良好。

7.2.2在氧量檢測器“氧勢”端子處卸下內部探頭連線，將手動電位差計輸出信號由“氧勢”端子輸入，不同的毫伏輸入，信號處理器應顯示不同的氧量，其關系參見附錄A“氧濃度—濃差電勢對照表”。

7.2.3確認氧化鋯探頭性能，氧量測量及溫度控制系統均正常后，重新將氧量檢測器裝回取樣口，按表4所列現象按先后次序檢查、排除。

表4 故障現象、原因、排除方法

現象	原因	排除方法
氧量偏高	a.氧檢測器安裝法蘭漏氣	擰緊檢測器法蘭
	b.氧檢測器鋯管壓蓋未擰緊	擰緊鋯管壓蓋
	c.工藝操作負壓太大或取樣裝置前設備泄漏嚴重	改變操作壓力及堵漏
	d.取樣點溫度低，造成過濾器堵塞	改變取樣點位置
氧量偏低	a.焙燒用礦源含碳或磁性氧化鐵（Fe₃O₄）
氧量偏低	b.焙燒爐冷卻水箱漏水	堵漏
氧量指標不穩定或周期性波動	a.原料含硫波動太大	適當拌礦
	b.加料皮帶轉速不勻或空轉	拉緊加料皮帶或檢查加料電機
	c.工藝管道局部堵塞，系統阻力不穩定	消除工藝管道堵塞現象
升溫過快	固態繼電器故障	更換繼電器
氧檢測器不能升溫	固態繼電器故障	同上
氧檢測器不能升溫	電爐加熱絲斷	更換電爐

8. 儀表成套性

全套儀表裝箱清單：

信號處理器	1臺	處理器安裝夾板及螺絲	2套
氧量檢測器	1臺	檢驗合格證	1件
碳化硅過濾器（備件）	1只	使用說明書	1本

附錄A 氧濃度—濃差電勢對照表（0.1—15%O₂）

（計算條件：參比氣氧濃度為20.6%，工作溫度700℃）。

氧濃度%（V/V）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.00
電勢mV	111.7	97.14	88.64	82.67	77.93	74.11	70.88	68.03	65.62	63.41
氧濃度%（V/V）	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00	4.50	5.00	6.00	7.00
電勢mV	54.91	48.88	44.20	40.38	37.15	34.35	31.88	29.67	25.85	22.62
氧濃度%（v/v）	8.00	9.00	10.0	11.0	12.0	13.0	14.0	15.0
電勢mV	19.82	17.36	15.15	13.15	11.33	9.65	8.10	6.65

附錄B 儀表的調試

需要強調的是，本儀表在出廠時已經嚴格調試，只有在下列情況下，用戶才可以在詳細閱讀本節后對儀表進行調試：

⑴ 氧勢、熱電勢輸入通道部分元件更換后；

⑵ 輸出通道模擬量偏離標準輸出（0—10mA或4—20mA）時；

⑶ 在進行下列調試時，均應斷開氧量檢測器加熱電爐連線，以免電爐超溫發生故障。

打開儀表信號門，門背部安裝有計算機板，取下屏蔽板，可以看到計算機板上裝有四個數字開關，此開關位置及功能見表B.1。

表B.1 數字開關位置及功能

數字開關序號	功能（關位置）	功能（開位置）
1	測量	調試
2	輸出量程范圍選擇（見表B.2）	輸出量程范圍選擇（見表B.2）
3	同上	同上
4	0—10mA	4—20mA

將數字開關1置于開位置，儀表即進入調試狀態。

接通電源，顯示屏顯示“―――”，表示開機正常，2S后進入程序升溫狀態，經1h爐溫到達700℃，并自動退出程序升溫狀態。

在程序升溫狀態，顯示交叉顯示“∪∪∪”及溫度，輸出模擬量為0—10mA或4—20mA（對應于0—1000℃）。如按動某一功能鍵，顯示屏顯示與該功能相應的參數值，模擬輸出量為與該參數相對應的電流值（參數顯示值與模擬量對應關系見表B.3），且不返回。

B.1 氧量輸出量程范圍的改變

氧量輸出量程可通過改變數字開關2、3的位置來選擇，數字開關的具體位置見表B.2。

表B.2 氧量輸出量程—數字開關位置對照表

數字開關位置	2 關	2 開
3 關	0—10.0% （線性）	0—5.00%（線性）
3 開	0—10.0% （對數）	0—25.0%（線性）

B.2 熱電勢輸入通道更換元件后，可用軟件對該通道零點、量程進行校正。

熱電勢通道零點調試步驟如下:

B.2.1 儀表進入調試狀態；

B.2.2 溫度計測出冷端（AD590處）的實際溫度；

B.2.3 電偶輸入端短路；

B.2.4 同時按下“溫度”及“氧量零點”鍵，對應按鍵指示燈同時亮，LED窗口顯示冷端溫度（室溫）（在程序升溫時，交替顯示升溫符號“∪∪∪”和溫度）；按動“加”或“減”鍵，使顯示溫度與冷端實際溫度相符為止。

B.3 熱電勢輸入通道量程的校正

調試步驟如下：

B.3.1儀表進入調試狀態；

B.3.2熱電偶輸入端輸入700℃時的鎳鉻-鎳硅電偶電勢與冷端電勢的差值；

B.3.3同時按下“溫度”及“氧量量程”鍵，對應按鍵指示燈同時亮，LED窗口應顯示700℃；如溫度顯示值偏離700℃，可按動“加”或‘減“鍵，直至溫度顯示值為700℃為止。

B.4 氧勢輸入通道零點、量程的校正

氧勢輸入通道更換元件后，可用軟件對該通道的零點、量程進行校正。調試步驟如下：

B.4.1 儀表進入調試狀態；

B.4.2 鋯管輸入端短路；

B.4.3 同時按下“氧勢”及“氧量零點”鍵，對應按鍵指示燈同時亮，LED窗口顯示0mV，否則可按動“加”或“減”鍵。

B.4.4 氧勢輸入端輸入電勢為120mV（99.9mV）。

B.4.5 同時按下“氧勢”及“氧量量程”鍵，對應按鍵指示燈同時亮。LED窗口應顯示120mV或99.9mV，否則可按動“加”或“減”鍵。

B.5 輸出通道模擬量零點、量程的校正調試步驟如下：

B.5.1儀表進入調試狀態；

B.5.2輸出端接記錄儀或電流表；

B.5.3同時按下“氧量”及“氧量零點”鍵，對應按鍵指示燈同時亮，LED窗口顯示測量零點值，模擬輸出應為0mA（0-10mA輸出時），否則可按動“加”或“減”鍵，使輸出調至大于0mA，然后緩慢減小，使其剛為0mA；

B.5.4同時按下“氧量”及“氧量量程”鍵，對應按鍵指示燈亮，LED窗口顯示測量量程值（由表B.2設定位置決定），模擬輸出應為10mA（0-10mA輸出時），否則可按動“加”及“減”鍵，使輸出達10mA為止。

B.5.5當要求模擬輸出范圍為4-20mA時，調試步驟同上，但需反復多次。

調試狀態下功能查詢見表B.3。

表B.3 調試狀態下功能查詢表

按鍵	顯示參數	參比顯示值與輸出量關系	備注
氧量	百分氧濃度（O₂%）	測量范圍零點，量程設定值對應于0-10mA或4-0mA	顯示范圍為0-25.0%
溫度	爐溫（℃）	0-1000℃對應于0-10mA或4-20mA	溫度負值時，輸出模擬量下限（0mA或4mA）鎖定
加熱電壓	加熱電爐兩端電壓	0-110V對應于0-65V
氧勢	經零電勢校正后的氧探頭電勢（mV）	0-120mV對應于0-10mA或4-20mA	顯示范圍為-20-120mV
氧勢零點（同時按）	氧探頭輸出實際電勢（mV）	0-120mV對應于0-10mA或4-20mA	同上
氧量零點	測量范圍零點設定值（O₂%）	同氧量
氧量量程	測量范圍量程設定值（O₂%）	同上
上限報警	上限報警設定值（O₂%）	同上
下限報警	下限報警設定值（O₂%）	同上

說明：

為便于儀表調試及進行性能測試，在“調試”狀態下，鍵盤顯示及輸出方式與“測量”狀態下有所不同，主要有：

⑴ 按動任一功能鍵，LED窗口顯示對應參數值，且不返回；

⑵ 除斷偶外，其余報警功能解除；

⑶ 儀表模擬輸出與顯示內容及數值有關；

附錄C 過濾器、氧化鋯管的更換

當儀器運行出現不正常（如氧量測量值明顯偏高、反應不靈敏等）情況時，首先應當按照表4所提供的故障排除方法進行處理，若不能解決問題，這時再考慮更換過濾器或氧化鋯管。圖C.1是過濾器、氧化鋯管裝配示意圖。

C.1 更換過濾器

C.1.1 取出氧檢測器，并將其自然冷卻至室溫；

C.1.2 旋下過濾器緊固螺釘3（共2只）；取下過濾器壓蓋1和過濾器2；并將表面清理干凈；

1.過濾器壓蓋；2.碳化硅過濾器；3.過濾器緊固螺釘；4.鋯管上壓蓋 5.鋯管下壓蓋；6.密封圈； 7.氧化鋯管固定座； 8.壓緊螺釘；9.外電極引線—鉑金鍍層 10.中心管; 11.不銹鋼保護管 .

圖C.1 過濾器、氧化鋯管裝配示意圖

C.1.3換上新的過濾器，裝上壓蓋并旋緊緊固螺釘即可。

C.2更換氧化鋯管

C.2.1按照C.1過濾器更換步驟取下過濾器；

C.2.2旋下壓緊螺釘8（共4只）；

C.2.3取下鋯管上壓蓋4；

C.2.4取出氧化鋯管7、密封圈6，并將鋯管下壓蓋中裝填鋯管凹槽的密封面表面清理干凈；

C.2.5換上新的密封圈、氧化鋯管，氧化鋯管內電極引線應折彎放在氧化鋯管座的端面上，裝上鋯管上壓蓋、擰上壓緊螺釘并旋緊（4只螺釘應對角均勻施力，以確保氧化鋯管不被損壞和具有良好的密封效果）。

注1.取出氧化鋯管7時,防止和鉑鍍層9,因高溫下粘接在一起,可輕微晃動鋯管固定座7,脫開粘連后取出氧化鋯管。

2.建議檢測器故障返廠修理。

YK-YHG-101CII型

概述
　　YK-YHG-101CII型是在總結氧化鋯氧量分析儀多年研究和應用經驗后，研制成功的新型氧量分析儀，適用于各種工業鍋爐、窯爐及加熱爐中煙氣的含氧量。它的主要特點是氧量檢測器的結構設計及鉑電極的化學配方、制作工藝充分考慮了被測爐氣組分復雜這一特點，可保證檢測器在水平直插條件下應用時具體足夠長的壽命。而其信號轉換部分以單片微處理器為核心，通過軟件實現儀表大部分功能，硬件配置重點強化儀表的抗干擾措施。
　從提高氧量測量可靠性入手，延長氧量檢測器的持續使用壽命，并使儀表具備與檢測器要求相適應的自診斷功能及抗*力。本儀表在完善氧化鋯頭金屬化工藝及儀表信號轉換器實現智能化等方面較大改進，具體內容如下：

（1）多孔性鉑電極的化學配方及制作工藝可保證氧量檢測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）儀表溫度控制系統所給出的升溫曲線能滿足氧化鋯材料對升溫速度的要求。
（4）儀表信號具有必要的自診斷功能。
1、工作原理
　　本儀器依據濃差電池原理構成，和其他電池一樣，它具有兩個半電池，而在兩電極之間，用固體電介質氧化鋯聯結。
　　在高溫下，當氧化鋯兩側有氧濃差時，就形成了氧濃差電池，電池電動勢的大小可依據Nernst公式計算，即：

式中：E-濃差電池輸出，mV; n-電子轉移數，在此為4;
R-理想氣體常數，9.314 W*S/mol; F-法拉第常數,96500 C;
T-溫度,K; P"Q-高濃度側氧分壓; P’Q-低濃度側氧分壓。
　　當電池工作溫度固定于700℃時，上式為：

　　由上式可知，在溫度700℃時，當固體電介質一側氧分壓為空氣（20.6%）時，由濃差電池輸出電動勢E，就可以計算出固體電介質一側氧分壓，這就是氧化鋯氧量自動分析儀的測氧原理。
2.主要技術參數
2.1 測量范圍
　　顯示：0~25.0%？：（三位數字顯示）
　　模擬量輸出（線性）：0~5.00%？，0~10.0%？，0~25.0%？
2.2 測量精度：3%
2.3 響應時間：≤5S（90%測量值）
2.4 溫度精度：700±1℃
2.5 顯示內容：氧濃（）、氧勢（mV）、爐溫（℃）、加熱電壓（V）、量程上、下限（）、報警上、下限（）
2.6 鍵盤設定：報警上、下限設定，探頭零電勢校正
2.7 自診斷內容及故障類別符號：
　　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 氧勢異常 E-7 斷偶
2.8 輸出：0-10mA 或 4-20mA
2.9 負載電阻：0-1.6kΩ（0-10mA輸出），0-800Ω（4-20mA輸出）
2.10 檢測器長度為0.2m、0.4m、0.8m、1.0m、1.2m。
3 使用條件
3.1 信號轉換器的使用條件
3.1.1 儀器安裝環境應無易燃、易爆和強腐蝕性氣體，并要求通風良好。
3.1.2 工作環境溫度：0-50℃
3.1.3 工作環境溫度：≤90%
3.1.4 供電電壓：220V.AC±10%Hz
3.1.5 功率消耗：150W
3.2 氧量檢測器的現場按裝條件
　　檢測器的現場按裝場所必須滿足下列條件：
3.2.1 避開震動場合；
3.2.2 要有足夠的工作空間。
3.2.3 煙氣溫度和壓力要在儀器規定范圍內。（煙氣溫度＜650℃）
4 儀器的組成
　　整套儀器由氧量檢測器、信號轉換器及有關附件組成。
4.1 氧量檢測器
　　氧量檢測器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱電爐、測溫熱電偶、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個裝置采用全封閉型結構，以增加整個裝置的密封性能，提高使用壽命。
　　氧化鋯管是該檢測器的核心，由它產生氧濃差電勢信號，使用時應注意避免劇烈震動，以免損壞。
檢測器內加熱電爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度，為延長加熱電爐的壽命，在工藝上做了特殊的處理。由于檢測器本身帶有加熱裝置，因而在低于600℃的環境中仍能正常工作。
4.2 信號轉換器
　　YK-YHG-101C-Ⅱ型微機化氧量自動分析儀的信號轉換器實際上是一個小型的測控系統，由單片機作為*控制系統。
　　將來自氧量檢測器的模擬信號（氧勢、熱電勢）分別調制成0-10KNz調頻信號，經光電隔離后送至計算機，采用調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*力。應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構編制，便于修改、增加軟件功能，以滿足不同用戶的特殊需要。程序運算采用了三位浮點數，保證了運算勞動精度，對氧濃、爐溫的計算，采用查表線性插值法，對爐溫的控制采用增量式PID算式控制。信號轉換器的電氣原理框圖見圖1

5 儀器的安裝
5.1 取樣點位置的選擇
　　選擇取樣點的原則有：
5.1.1 所取的氣樣能快速反映工藝的變化情況，即氣體要具有代表性；
5.1.2 取樣點的溫度、壓力、流量等參數不應變化太大；
5.1.3 氧檢測器插入深度應達到煙道氣流部位，避免死區；
5.1.4 切忌在管道、煙道底部開口取樣；
5.1.5 取樣點附近爐膛、煙道應無、泄漏，否則將造成測量誤差；
5.1.6 要選擇在易于維護、檢修的地方。
5.2 氧量檢測器的安裝
　　氧量檢測器的安裝參照圖3、圖4、進行

　　預先加工好帶法蘭的φ76mm設備短節，按要求選好取樣位置（爐壁或管道），開一個φ76的孔，將短節以水平方式焊接到設備上，焊接時要保證焊接處不漏氣。對帶余熱鍋爐流程，在選定取樣點位置后，φ76mm設備短節應根據保溫厚度適當加長穿過爐體保溫磚，與爐體鋼殼焊牢，露出部分長度約60mm。必須注意：應保證設備短節與爐體保溫磚之間的密封，不能泄漏。把檢測器插入短節，在短節法蘭與檢測器法蘭間墊上2-4mm厚的石棉墊，旋緊4個螺栓，使其不漏氣即可。
　　注意：由于探頭的參比氣是靠空氣自然對流提供的，探頭必須水平安裝，參比氣和標準氣接口相應朝下。探頭端部防護套管的缺口位置（可調整方向）也應垂直向下，以防積灰。
5.3 信號轉換器的安裝
　　信號轉換器的外形尺寸：水平×垂直×深 160×80×250mm
　　信號轉換器的開口尺寸：水平×垂直 152－1×76－1mm
　　信號轉換器用隨機配備的安裝夾板及螺絲安裝在儀表盤上，亦可安裝在現場儀表保護箱內。
5.3.1 信號轉換器與檢測器之間的連接
　　信號轉換器盤裝于控制室，氧量檢測器安裝于現場，它們之間連接線有：氧勢信號線兩根采用RVVP2×1.5帶屏蔽二芯電纜線敷設、電偶冷端補償導線兩根，采用K分度KX-G型2×1.5帶屏蔽二芯補償導線敷設、電爐加兩根，采用RVVP2×2.5二芯電纜線敷設。信號轉換器與氧量檢測器之間的接線見圖3。

5.3.2 接線時應注意下列要求：
5.3.2.1 加與信號線分開穿管；
5.3.2.2 鋯管的氧勢、熱電偶溫度補償信號線都是具有極性的信號線，安裝時應注意極性的正確連接。
6 使用方法
6.1 信號轉換器的使用
6.1.1 開機及狀態說明
　　置信號轉換器于“測量"狀態（出廠時，信號轉換器已置于測量狀態），開機后，顯示屏顯示“———"符號，表示開機正常，2S后進入程序升溫狀態，顯示屏交叉顯示“UUU"及溫度，溫度鍵對應指示燈亮，經1h爐溫達700℃，并自動退出程序升溫狀態轉入氧量測量程序，氧量鍵對應指示燈亮，LED窗口顯示當時氧量，輸出通道給出與所選擇的測量范圍及當時氧量有關的模擬量（0-10mA或4-20mA）。
　　開機后各狀態說明表1

表1 開機后各狀態說明

狀態	顯示	輸出	說明
開機	———		開機后穩定約2S
程序升溫	升溫符“UUU"、溫度值1S	0-1000℃對應為0-10mA或4-20mA	按鍵不影響輸出
氧量測量	氧量	由數字開關“2"“3"的位置決定	按鍵不影響輸出

6.1.2 在線查詢參數
　　在線查詢參數的具體按鍵操作說明如表2

表2 測量狀態下按鍵操作詳細說明

按鍵	顯示內容
氧量	氧量（）
溫度	爐溫（℃）
加熱電壓	電爐加熱電壓（V）
氧勢	經零電勢校正后的氧探頭電勢（mV）
氧勢、氧量零點（同時按）	顯示氧探頭輸出電勢（mV）
氧量零點	顯示測量范圍下限設定值（）
氧量量程	顯示測量范圍上限設定值（）
上限報警	顯示氧量上限報警設定值（）
下限報警	顯示氧量下限報警設定值（）

　　在“程序升溫"狀態下，儀表顯示升溫符號及當時溫度值，在正常“測量"狀態下，儀表顯示當時“氧量"值，當要查詢“溫度"或“氧量"以外的其它參數時，只要按下列板對應鍵，在顯示窗口立即顯示對應參數值，但按鍵動作不影響程序升溫時溫度或測量狀態時氧量所對應的模擬輸出量，且在10S后顯示內容自動返回，恢復顯示程序升溫狀態時溫度或測量狀態時的氧量值。總之，在測量時，任何按鍵動作不影響與氧量相對應的模擬量輸出，僅僅是顯示內容的改變，且在10S后返回。
6.1.3 儀器的校正
　　由于氧化鋯元件的離散性，由于氧化鋯元件在使用過程中的老化，由于安裝點比氣的流通情況不盡相同，可能是氧化鋯元件的測量產生較大誤差。因此，不僅對新安裝的氧化鋯探頭需要進行在線校準，而且必須定期對運行中的探頭進行校準。
　　在實驗室或現場，把氧探頭和轉換器按圖6正確連接好并接通電源，一小時后溫度達到700℃。旋開探頭上的標準氣螺栓，將瓶裝5%含量的氮中氧標準氣體通過減壓器將其流量控制在300ml/分鐘，用無味乳膠管送入探頭的標氣口內，觀察轉換器的氧量顯示值，若氧量偏差較大則需按一下“氧勢校正鍵"，再通過按“加"或“減"鍵使顯示值增加或減少一些，再按“氧量"鍵，查看氧量是否在5%左右，若未達到標準請重復此步驟調整，若無法調到標準，說明鋯管已老化，需換新鋯管。
　　無標氣現場標準：旋開探頭上的標準氣螺栓，使空氣進入標準氣導管，按一下轉換器面板上的“氧勢校正鍵"，通過按“加"或“減"鍵使顯示值為±0.1mv以內，再按下“氧量"鍵應顯示20.6即可，校準結束應將標準氣螺栓重新旋緊即可正常使用。
6.1.4 上下限報警設定值的改變
　　按上限報警（或下限報警）鍵，此時顯示上限報警（或下限報警）設定值，如需進行改變，按“加"或“減"鍵，直至符合要求為止。
6.1.5 異常報警說明
　　在發生異常時，LED窗口顯示故障類別，并將報警接點接通，此時，輸出不自鎖。詳細說明如表3。
表3 異常報警功能說明

顯示	報警內容	可能故障
E-0	氧量上限
E-1	氧量下限
E-2	溫度異常（高）爐溫高于750℃
E-3	溫度異常（低）爐溫低于650℃
E-4	溫升異常（快）程序升溫時，溫度上升太快，不受控制。	固態繼電器擊穿
E-5	溫升異常（停）程序升溫時，停止升溫。	電爐絲斷固態繼電器截止
E-6	氧勢異常檢測到氧電勢高于120mV
E-7	斷偶	斷偶或電偶極性接反

　　仔細檢查氧量檢測器是否符合第5節所述安裝要求后，在檢測器電爐溫度達到700℃后，儀表應顯示系統當時含氧量對應的模擬量。
7 故障判別及排除方法
注：表4包括由于儀器信號故障所造成的氧量測量值偏高、偏低或不穩定，其故障排除方法可參考6.1.3儀器校正的步驟進行。
7.1 故障處理步驟
7.1.1 將氧量檢測器從取樣口抽出，在現場與信號轉接器按說明書要求正確接線，并使氧量　　檢測器氧化鋯探頭升溫至700℃。測量鋯管的零電勢及高溫內阻，應分別小于±5mV及500Ω（出廠時，鋯管的零電勢及高溫內阻分別小于±3mV及50Ω），如能符合要求，說明氧化鋯探頭性能良好。若零電勢及高溫內阻分別大于±5mV及500Ω以上，需換新鋯管，然后按照6.1.3節說明的方法進行校準。
7.1.2 在氧量檢測器“氧勢"端子處卸下內部探頭連線，將手動電位差計輸出信號由“氧勢"端子輸入，不同的毫伏輸入，信號轉換器應顯示不同的氧量，其關系參見附錄A“氧濃度-濃差電勢對照表"。
7.1.3 確認氧化鋯探頭性能，氧量測量及溫度控制系統均正常后，重新將氧量檢測器裝回取樣口，按表4所列現象按先后次序檢查、排除。
表4 故障現象、原因、排除方法

現象	原因	排除方法
氧量偏高	a.氧檢測器安裝法蘭漏氣	擰緊檢測器法蘭
	b.氧檢測器鋯管壓蓋未擰緊	擰緊鋯管壓蓋
	c.工藝操作負壓太大或取樣裝置前設備泄漏嚴重	改變操作壓力及堵漏
	d.取樣點溫度低，造成過濾器堵塞	改變取樣點位置
氧量偏低	a.焙燒用礦源含碳或磁性氧化鐵（）
氧量偏低	b.焙燒冷卻水箱漏水	堵漏
氧量指標不穩定或周期性波動	a.原料含硫波動太大	適當拌礦
	b.加料皮帶轉速不勻或空轉	拉緊加料皮帶或檢查加料電機
	c.工藝管道局部堵塞，系統阻力不穩定	消除工藝道管堵塞現象
升溫過快	固態繼電器故障	更換繼電器
檢測器不能升溫	固態繼電器故障	同上
檢測器不能升溫	電爐加熱絲斷	更換電爐

8 儀表成套性
全套儀表裝相清單：

信號轉換器	1臺	轉換器安裝螺絲	2 套
氧量檢測器	1臺	檢驗合格證	1件
碳化硅過濾器（備件）	1臺	使用說明書	1本

附錄A 氧濃度-濃差電勢對照表（0.1-12%）
（計算條件：參比氣氧濃度為20.6%，工作溫度700℃）。

氧濃度%（V/V）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.00
電勢mV	111.7	97.14	88.64	82.67	77.93	74.11	70.88	68.03	65.62	63.41
氧濃度%（V/V）	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00	4.50	5.00	6.00	7.00
電勢mV	54.91	48.88	44.20	40.38	37.15	34.35	31.88	29.67	25.85	22.62
氧濃度%（V/V）	8.00	9.00	10.0	11.0	12.0	13.0	14.0	15.0
電勢mV	19.82	17.36	15.15	13.15	11.33	9.65	8.10	6.65

ZOY-5型高溫型氧量儀補充說明
1、被測煙氣溫度600℃~800℃。
2、氧化鋯管電極的鉑絲與不銹鋼探頭引線采用點焊技術，電極接觸電阻小，增強了檢測器可靠性。
3、由煙氣直接給氧化鋯管加熱，所以探頭內沒有電爐。探頭與變送器之間的連線為一根六芯屏蔽電纜（RVVP）接法同？？型，一對加熱電爐線不用了。
4、溫度＜600℃（熱電偶兩端＜24mV）加熱發光管閃亮，數碼管顯示被測點溫度值，儀器不能正常工作。
　　溫度600℃~800℃（熱電偶兩端24mV~32.46mV）加熱發光管不亮，數碼管顯示被測點含氧量。儀器正常工作。
　　溫度700℃以上（熱電偶兩端32.46mV以上）加熱發光管閃亮，數碼管顯示被測點含氧量，儀器正常工作。此時應檢查熱電偶兩端mV值，嚴格控制被測點溫度不要超過850℃（35mV以上）以免大大影響氧化鋯管壽命。
5、由于氧化鋯管輸出電勢受溫度影響，即當煙氣溫度變化時，鋯管電勢略有變化。由此可知，若煙氣溫度波動大，則氧量變化波動也大。
6、高溫型探頭工作一定時間后，需要更換鋯管時，須更換高溫型氧化鋯管。

7、選型；公司還可按樣品或圖紙定做各種特殊型號熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計、壓力表、壓力變送器、液位計、流量計、智能控制儀、溫度變送器、電線電纜及溫度傳感器法蘭套管。


YK-YHG-101CII型氧化鋯煙氣氧量分析儀	YK-YHG-101CII型氧化鋯煙氣氧量分析儀

高溫取樣型氧探頭	中低溫型氧探頭

全中文液晶顯示微量氧分析儀	高亮LED數碼顯示微量氧分析儀

氧化鋯管

YK-YHG-101CII型氧化鋯煙氣氧量分析儀
　　YK-YHG-101CII型直插式微機化氧化鋯氧量分析儀主要用于火力發電、石油化工、管道輸油、化纖、玻璃、陶瓷、水泥、城市供暖等各種工業鍋爐、窯爐、加熱爐燃燒煙氣中殘氧含量的定量分析、儀器有檢測器（又稱氧探頭），變送器（又稱氧量表）兩部分組成。
主要特點
改進了氧化鋯探頭鉑電極的制作工藝及檢測器的結構設計，延長了傳感器連續使用壽命。
輸入、輸出信號均采用光電隔離，使儀表的抗*力大大提高。
智能化程度高，所有參數均可通過鍵盤調整與設定。
多功能數字顯示，儀表除顯示當時含氧量外，還可通過鍵盤在線查詢當時氧勢，爐溫、加熱電壓、測量量程、報警上、下限等內容，并在儀表發生故障時顯示八種故障類別信號提示。
主要技術指標
測量范圍：0~25%（0~5% 0~10% 0~25%）
模擬輸出：0~10mA或4~20mA（負載能力0~800Ω）
基本誤差：＜3%
煙氣溫度：低溫型＜700℃，中溫型700℃~900℃，
高溫型＜1400℃
煙氣壓力：±50kpa
電源：220v/AC 50Hz
轉換器外型尺寸：盤裝表80×160×250mm
壁掛式300×250×120mm
探頭長度：0.2m 0.4m 0.8m 1.0m 1.2m
產品實行三包，保證零配件供應，終身維修，并可提供現場調試服務。免費提供技術咨詢服務。
儀表自診斷內容及故障類別符號
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 氧勢異常　　　 E-7 斷偶