Máy phân tích hàm lượng oxy và khí dễ cháy hai thành phần Nernst N2032-O2/CO

Mô tả ngắn:

Máy phân tích kết hợp với Nernst O2/Đầu dò CO có thể đo phần trăm hàm lượng oxy O2% trong ống khói và lò đốt, giá trị PPM của carbon monoxide CO, giá trị của 12 loại khí dễ cháy và hiệu suất đốt cháy của lò đốt trong thời gian thực.

Tự động hiển thị 10-30~100% hàm lượng O2 oxy và 0ppm~2000ppm hàm lượng carbon monoxide.


Chi tiết sản phẩm

Thẻ sản phẩm

Phạm vi ứng dụng

Nernst N2032-O2/Hàm lượng oxy CO và khí dễ cháymáy phân tích hai thành phầnlà một máy phân tích toàn diện có thể đồng thời phát hiện hàm lượng oxy, carbon monoxide và hiệu quả đốt cháy trong quá trình đốt cháy.Nó có thể theo dõi hàm lượng oxy và hàm lượng carbon monoxide trong khí thải trong hoặc sau quá trình đốt cháy nồi hơi, lò nung và lò nung.

Máy phân tích kết hợp với Nernst O2/Đầu dò CO có thể đo phần trăm hàm lượng oxy O2% trong ống khói và lò đốt, giá trị PPM của carbon monoxide CO, giá trị của 12 loại khí dễ cháy và hiệu suất đốt cháy của lò đốt trong thời gian thực.

Đặc điểm ứng dụng

Sau khi sử dụng Nernst N2032-O2/Hàm lượng oxy CO và khí dễ cháymáy phân tích hai thành phần, người dùng có thể tiết kiệm rất nhiều năng lượng và kiểm soát khí thải.

Nernst N2032-O2/Hàm lượng oxy CO và khí dễ cháymáy phân tích hai thành phầnlà một công nghệ độc đáo sử dụng cấu trúc hai đầu zirconia được phát triển sau mười năm nghiên cứu và có thể đo đồng thời hàm lượng oxy và hàm lượng carbon monoxide.Nó hiện là một công nghệ đo lường nội tuyến thực sự. Chi phí thấp, độ chính xác cao, có thể được đo trực tuyến trong các điều kiện độ ẩm cao và bụi cao khác nhau.

Trong quá trình đốt cháy peroxy, khi khí nhiên liệu và oxy hỗ trợ quá trình đốt cháy đạt đến một điểm cân bằng động nhất định, hàm lượng carbon monoxide cũng sẽ thay đổi theo sự thay đổi nhỏ của lượng oxy. Xu hướng thay đổi của hàm lượng oxy và sự thay đổi xu hướng của carbon monoxide tạo thành cùng một xu hướng chồng chất.

Nernst O2/ Nguyên tắc đo đầu dò CO

Nernst O2/Đầu dò CO có các điện cực kép, có thể phát hiện đồng thời cả tín hiệu oxy và tín hiệu dễ cháy. Vì khí thải đốt cháy không hoàn toàn có chứa carbon monoxide (CO), chất dễ cháy và hydro (H2).

Tế bào oxy của đầu dò zirconia hoặc cảm biến oxy sử dụng tiềm năng oxy được tạo ra bởi các nồng độ oxy khác nhau ở bên trong và bên ngoài zirconia ở nhiệt độ cao (lớn hơn 650°C) để đo hàm lượng oxy của bộ phận được đo. Mặt ngoài một phần của đầu dò được làm bằng vỏ thép không gỉ hoặc vỏ thép hợp kim, bao gồm lò sưởi bằng thép hợp kim, ống zirconia, cặp nhiệt điện, dây điện, bảng đầu cuối và hộp, xem sơ đồ. Ống zirconia của đầu dò được cách nhiệt bằng khí bên trong và bên ngoài ống zirconia thông qua một thiết bị bịt kín tương ứng.

Khi nhiệt độ của đầu dò zirconia đạt 650°C hoặc cao hơn thông qua bộ gia nhiệt hoặc nhiệt độ bên ngoài, nồng độ oxy khác nhau ở mặt trong và mặt ngoài sẽ tạo ra lực điện động tương ứng trên bề mặt của zirconia. Có thể đo điện thế bằng dây dẫn tương ứng và giá trị nhiệt độ của bộ phận có thể được đo bằng cặp nhiệt điện tương ứng.

Khi biết nồng độ oxy bên trong và bên ngoài ống zirconia, tiềm năng oxy tương ứng có thể được tính theo công thức tính toán tiềm năng zirconia.

Công thức như sau:

E (milivôn) =4F(RT)đăng nhậpe dsd

Trong đó E là thế oxy, R là hằng số khí, T là giá trị nhiệt độ tuyệt đối, PO2BÊN TRONG là giá trị áp suất của oxy bên trong ống zirconia và PO2BÊN NGOÀI là giá trị áp suất của oxy bên ngoài ống zirconia. Theo công thức, khi nồng độ oxy bên trong và bên ngoài ống zirconia khác nhau, thế năng oxy tương ứng sẽ được tạo ra. Có thể biết từ công thức tính toán rằng khi nồng độ oxy bên trong và bên ngoài ống zirconia là như nhau, thế oxy phải là 0 millivolt (mV).

Nếu áp suất khí quyển tiêu chuẩn là một bầu khí quyển và nồng độ oxy trong không khí là 21%, công thức có thể được đơn giản hóa thành:

dfb

()

Khi đo điện thế oxy bằng dụng cụ đo và biết nồng độ oxy bên trong hoặc bên ngoài ống zirconia, hàm lượng oxy của phần được đo có thể thu được theo công thức tương ứng.

Công thức tính như sau: (Lúc này nhiệt độ ở phần zirconia phải lớn hơn 650°C )

(%O2) BÊN NGOÀI (ATM) = 0,21 EXPT(-46.421E)

đường cong đặc trưng

fdb 

Khi khí đo chứa O2và CO đồng thời, do nhiệt độ cao của cảm biến và tác dụng xúc tác của vùng điện cực bạch kim của cảm biến, O2và CO sẽ phản ứng và đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt động, PO2ở phía đo đã thay đổi sao cho áp suất riêng phần của oxy ở trạng thái cân bằng là P'O2.

Điều này là do sau khi cảm biến được kích hoạt ở nhiệt độ cao, quá trình O2và phản ứng CO có xu hướng cân bằng song song với quá trình O2khuếch tán tập trung.Khi phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng, sự khuếch tán của O2nồng độ cũng có xu hướng ổn định, do đó áp suất riêng phần của oxy đo được ở trạng thái cân bằng là P'O2.

Các phản ứng sau xảy ra trong vùng âm của ZrO2ắc quy:

1/2 Ơ2(PO2)+CO→CO2

Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì O2thay đổi nồng độ, PO2bị khử thành P'O2, và sự chuyển đổi của các phân tử khí oxy và O2trong ma trận là:

Điện cực âm:Ô2 → 1/2 O2(P'O2)+2e

Điện cực dương:1/2 Ơ2(PO2)+2e → O2

Quá trình chênh lệch nồng độ pin là:1/2 Ơ2 (PO2) → 1/2 O2(P'O2)

Khi sức điện động của cảm biến được so sánh với số mol khí oxy hóa-khử, đường cong là một đường cong đặc trưng tương tự như đường cong chuẩn độ.

Hình dạng của đường đặc tính này ở nhiệt độ, áp suất và tốc độ dòng chảy nhất định, cùng một cảm biến có đường đặc tính chính xác giống nhau cho cùng một loại hệ thống khí.

Do đó, trong điều kiện áp suất khí quyển và lượng khí đo được ở dòng chảy tự nhiên, so sánh suất điện động và số mol của O2-CO hệ thống bởi cảm biến zirconia là một λ (λ=no2 /nco hoặc phần trăm thể tích λ=O2 × V %/OCO × V %) đường cong đặc tính.

bf 

Khi Pt-Al2O3chất xúc tác được xúc tác ở 600°C, CO trong hệ thống hiếu khí có thể được chuyển đổi hoàn toàn thành CO2, vì vậy khí đo được chỉ chứa oxy sau quá trình đốt cháy xúc tác.

Tại thời điểm này, cảm biến zirconia đo hàm lượng oxy chính xác.Do mối quan hệ của khí đo được dưới tác động của quá trình đốt cháy xúc tác, có thể đo được hàm lượng CO trong khí đo được. Mối quan hệ giữa công thức phản ứng và lượng trước và sau quá trình đốt cháy xúc tác của khí đo được như sau:

Giả sử nồng độ cacbon monoxit trong khí đo trước khi xúc tác là (CO), nồng độ oxi là A1, nồng độ oxi trong khí đo sau khi xúc tác là A thì:

bmn

Trước khi đốt:(CO) A1

Sau khi đốt:Ô Á

Sau đó:A=A1 – (CO)/2

Và:λ =A1 /(CO)

Vì thế:A=λ ×(CO)-(CO)/2

Kết quả:(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ>0,5)

 df

Nguyên tắc cấu tạo của O2/đầu dò CO

chữ O2Đầu dò /CO đã thực hiện các thay đổi tương ứng trên cơ sở đầu dò ban đầu để thực hiện chức năng kiểm soát quá trình đốt cháy mới. Ngoài việc phát hiện hàm lượng oxy trong quá trình đốt cháy, đầu dò còn có thể phát hiện các chất cháy không hoàn toàn (CO/H2), bởi vì carbon monoxide (CO) và hydro (H2) cùng tồn tại trong khí thải của quá trình cháy không hoàn toàn.

tyj

Đầu dò là phần tử cơ bản sử dụng nguyên lý điện hóa sau khi nung nóng zirconia để thực hiện phép đo.

A. Ô.2điện cực (bạch kim)

B. Điện cực COe (bạch kim/kim loại quý)

C. Điện cực điều khiển (bạch kim)

Thành phần cốt lõi của đầu dò là tấm composite zirconia được hàn trên ống corundum để tạo thành một ống kín và tiếp xúc với kênh khí thải của hệ thống đốt. Việc sử dụng các điện cực tích hợp có thể ngăn chặn hiệu quả các thành phần ăn mòn làm hỏng các điện cực và tăng tuổi thọ sử dụng.

Chức năng của điện cực COe và O2điện cực giống nhau, nhưng sự khác biệt giữa hai điện cực là tính chất điện hóa và xúc tác của nguyên liệu thô, do đó các thành phần dễ cháy trong khí thải như CO và H2có thể được xác định và phát hiện. Ở trạng thái đốt cháy hoàn toàn, điện áp “Nernst” UO2cũng được hình thành ở điện cực COe và hai điện cực này có cùng đặc điểm đường cong.Khi phát hiện quá trình đốt cháy không hoàn toàn hoặc các thành phần dễ cháy, điện áp không phải “Nernst” UCOe cũng sẽ được hình thành trên điện cực COe, nhưng các đường cong đặc trưng của hai điện cực di chuyển riêng biệt. (Xem biểu đồ điển hình cho cả hai cảm biến)

đ

Tín hiệu điện áp UCO/H2của cảm biến tổng là tín hiệu điện áp được đo bằng điện cực COe.Tín hiệu này bao gồm hai tín hiệu sau:

UCO/H2(tổng cảm biến) = UO2(hàm lượng oxy) + UCO2/H2(linh kiện dễ cháy)

Nếu hàm lượng oxy được đo bằng O2điện cực bị trừ khỏi tín hiệu của tổng cảm biến, kết luận là:

UCOe (thành phần dễ cháy) = UCO/H2(tổng cảm biến)-UO2(hàm lượng oxy)

Công thức trên có thể được sử dụng để tính toán thành phần dễ cháy COe được đo bằng ppm. Cảm biến đầu dò là một đặc tính tín hiệu điện áp điển hình. Biểu đồ hiển thị một đường cong điển hình (đường nét đứt) của nồng độ COe khi hàm lượng oxy giảm dần.

Khi quá trình đốt cháy đi vào khu vực thiếu không khí, tại điểm được gọi là điểm “bờ phát thải”, khi không đủ không khí dẫn đến quá trình cháy không hoàn toàn, nồng độ COe tương ứng sẽ tăng lên đáng kể.

Các đặc tính tín hiệu thu được được thể hiện trong sơ đồ đường cong đầu dò.

dsd

UO2(đường liên tục) và UCO/H2(đường chấm chấm).

Khi không khí dư thừa và quá trình đốt cháy hoàn toàn không còn thành phần COe, cảm biến sẽ phát tín hiệu UO2và UCO/H2đều giống nhau và theo nguyên tắc “Nernst”, hàm lượng oxy hiện tại của kênh khí thải được hiển thị.

Khi đến gần “cạnh phóng điện”, tín hiệu điện áp cảm biến tổng UCO/H2của điện cực COe tăng với tốc độ không cân xứng do tín hiệu COe không phải Nernst bổ sung. Đối với các đặc tính tín hiệu điện áp của cảm biến: UO2và UCO/H2liên quan đến hàm lượng oxy trong kênh khí thải, các đặc điểm điển hình của thành phần dễ cháy COe cũng được hiển thị ở đây.

Ngoài các tín hiệu điện áp của cảm biến UCO/H2và UO2, tín hiệu cảm biến tương đối động dU O2/dt và dUCO/H2/dt và đặc biệt là dải tín hiệu dao động của điện cực COe có thể được sử dụng để khóa “cạnh khí thải” của quá trình đốt cháy.

(Xem “Đốt cháy không hoàn toàn: phạm vi dao động điện áp của điện cực COe UCO/H2“)

Đặc điểm kỹ thuật

Chức năng đầu vào thăm dò kép: Một máy phân tích có thể được trang bị hai đầu dò, có thể tiết kiệm chi phí sử dụng và cải thiện độ tin cậy của phép đo.

Nhiều chức năng đầu ra: Máy phân tích có hai đầu ra tín hiệu dòng điện 4-20mA và giao diện giao tiếp máy tính-máy tính RS232 hoặc giao diện mạng RS485.Một kênh đầu ra tín hiệu oxy, kênh còn lại là đầu ra tín hiệu CO.

Phạm vi đo lường: Phạm vi đo oxy là 10-30đến hàm lượng oxy 100% và phạm vi đo carbon monoxide là 0-2000PPM.

Cài đặt báo động:Máy phân tích có 1 đầu ra cảnh báo chung và 3 đầu ra cảnh báo có thể lập trình.

 Hiệu chuẩn tự động:Máy phân tích sẽ tự động theo dõi các hệ thống chức năng khác nhau và tự động hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác của máy phân tích trong quá trình đo.

Hệ thống thông minh:Máy phân tích có thể hoàn thành các chức năng của các cài đặt khác nhau theo các cài đặt được xác định trước.

Hiển thị chức năng đầu ra:Máy phân tích có chức năng hiển thị các thông số khác nhau mạnh mẽ và chức năng kiểm soát và đầu ra mạnh mẽ của các thông số khác nhau.

Chức năng an toàn:Khi không sử dụng lò sưởi, người dùng có thể điều khiển tắt lò sưởi của đầu dò để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

Cài đặt đơn giản và dễ dàng:việc lắp đặt máy phân tích rất đơn giản và có một cáp đặc biệt để kết nối với đầu dò zirconia.

thông số kỹ thuật

đầu vào

• Một hoặc hai đầu dò zirconia hoặc một đầu dò zirconia + cảm biến CO

• Nhiệt kế ống khói hoặc dự phòng loại K, R, J, S

• Đầu vào tín hiệu thanh lọc khí áp suất

• Lựa chọn hai loại nhiên liệu khác nhau

• Kiểm soát vận hành an toàn chống cháy nổ (chỉ áp dụng cho đầu dò gia nhiệt)

đầu ra

Hai đầu ra tín hiệu DC 4~20mA tuyến tính (tải tối đa 1000Ω)

• Phạm vi đầu ra đầu tiên (tùy chọn)

Đầu ra tuyến tính 0~1% đến 0~100% hàm lượng oxy

Đầu ra logarit Hàm lượng oxy 0,1~20%

Sản lượng oxy cực nhỏ 10-39đến 10-1hàm lượng oxy

• Phạm vi ngõ ra thứ hai (có thể được chọn từ các phạm vi sau)

Giá trị PPM hàm lượng carbon monoxide (CO)

Khí cacbonic (CO2)%

Giá trị PPM đo khí dễ cháy

Hiệu quả đốt cháy

Đăng nhập giá trị oxy

Giá trị đốt thiếu khí

nhiệt độ ống khói

Hiển thị thông số phụ

• Carbon monoxide carbon (CO) PPM

• Hiệu suất đốt khí cháy

• Đầu ra điện áp thăm dò

• Nhiệt độ của đầu dò

• Nhiệt độ môi trường

• Năm tháng ngày

• Độ ẩm môi trường

• Nhiệt độ ống khói

• Trở kháng đầu dò

• Chỉ số thiếu oxy

• Thời gian vận hành và bảo trì

Giao tiếp máy tính/máy in

Máy phân tích có cổng đầu ra nối tiếp RS232 hoặc RS485, có thể được kết nối trực tiếp với thiết bị đầu cuối máy tính hoặc máy in, đầu dò và thiết bị có thể được chẩn đoán thông qua máy tính.

Làm sạch bụi và hiệu chỉnh khí chuẩn

Máy phân tích có 1 kênh để loại bỏ bụi và 1 kênh để hiệu chuẩn khí tiêu chuẩn hoặc 2 kênh cho rơle đầu ra hiệu chuẩn khí tiêu chuẩn và một công tắc van điện từ có thể vận hành tự động hoặc thủ công.

Sự chính xácP

± 1% giá trị oxy thực tế với độ lặp lại 0,5%.Ví dụ: ở mức 2% oxy, độ chính xác sẽ là ± 0,02% oxy.

báo thứcP

Máy phân tích có 4 cảnh báo chung với 14 chức năng khác nhau và 3 cảnh báo có thể lập trình.Nó có thể được sử dụng cho các tín hiệu cảnh báo như hàm lượng oxy cao và thấp, CO cao và thấp, lỗi thăm dò và lỗi đo lường.

phạm vi hiển thịP

Tự động hiển thị 10-30~100% hàm lượng O2 oxy và 0ppm~2000ppm hàm lượng carbon monoxide.

khí tham khảoP

Cung cấp không khí bằng máy bơm rung vi động cơ.

Quyền lực

85VAC đến 264VAC 3A

Nhiệt độ hoạt động

Nhiệt độ hoạt động -25°C đến 55°C

Độ ẩm tương đối 5% đến 95% (không ngưng tụ)

Mức độ bảo vệ

IP65

IP54 với máy bơm không khí tham chiếu bên trong

Kích thước và trọng lượng

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


  • Trước:
  • Kế tiếp:

  • Những sảm phẩm tương tự