防爆型氧化锆氧分析仪说明书样本.doc

ZO-FⅡC型氧化锆氧分析仪使用阐明书鲁盛会（技术专人兼销售经理）· 中华人民共和国原子能科学研究院目 录1 概述 12 仪器测量原理 13 仪器重要技术参数 24 仪器简介 34.1 仪器构成 34.2 各某些简介 34.2.1 探头简介 34.2.2 变送器简介 44.2.2.1 基本构造 44.2.2.2 基本设立 45 仪器检查 56 仪器安装 66.1 安装前准备 76.1.1 探头安装位置选取 76.1.2 炉体法兰焊接 76.2 安装 86.2.1 变送器安装 86.2.2 探头安装 86.3 现场配线及连线 97 仪器校准 107.1 校准前准备 107.2 校准办法 108 仪器寻常维护与常用故障排除 118.1 仪器寻常维护 118.2 常用故障分析与排除 121 概述氧化锆氧分析仪重要用于测定锅炉烟气中氧分压即氧气体积百分数含量（简称氧含量或氧量），对于保障锅炉运营安全、提高燃料燃烧效率及减少环境污染将起到重要作用我院ZO系列氧化锆氧分析仪中ZO-FⅡC型氧分析仪为防爆系列产品，重要应用于工业生产中如下也许存在爆炸危险性场合：● 石化工业锅炉；● 火电厂锅炉；● 惰性气体厂锅炉；● 炼油厂加热炉和输油管道加热炉；● 冶炼厂加热炉和均热炉；● 轻纺、食品加工、制药、水泥、造纸和采暖等公司工业锅炉。

ZO-FⅡC型氧化锆氧分析仪采用隔爆型及防水防尘设计，产品防爆性能通过国家指定仪器仪表防爆安全监督检查机构检查合格，并获得该机构颁发防爆合格证产品符合国标“GB3836.1-”《爆炸性气体环境用电气设备关于规定 第一某些：通用规定 》，“GB3836.2-”《爆炸性气体环境用电气设备关于规定 第二某些：隔爆型“d”》，“GB4208-”《外壳防护级别》规定防爆合格证号为CE091543顾客可按规定选用本产品应用于相应爆炸性危险场合 2 仪器测量原理防爆爆型氧化锆氧分析仪工作原理与非防爆产品同样，是运用氧浓差电池原理来测定气体①中氧含量电化学分析仪器在抱负状态下，当氧化锆元件达到工作温度且内外电极表面氧含量不相等时，便构成一种氧浓差电池，产生电池电动势，电池电动势与电极表面氧浓度关系符合能斯特(Nernst)方程： (1)式中：E — 浓差电池电动势，mV；R — 气体常数，8.3145J·mol－1·K－1；F — 法拉第常数，96485.309C·mol-1；T — 绝对温度，K；P0 — 参比气体氧分压，%；P — 被测气体氧分压，%。

由于受各种因素影响，实际测量并非在抱负状态下进行，因而需要对（1）式进行校正，校正后得到新方程： （2） 本设计中P0为空气中氧含量（20.6％），k和E0值均可以通过校正得到通过测定氧化锆电池电势信号Em，并将其输送至变送器，变送器将依照（2）式，计算出被测气体氧含量P 值① 严格地说，氧化锆氧分析仪测量是惰性气体中氧含量，当烟气中具有可燃性气体时，测得氧含量值将偏小 3 仪器重要技术参数● 测量范畴：0～20.6Vol%O2；● 测量精度：1级；● 量程选取：0～10Vol%O2或0～20Vol%O2；● 工作温度：750℃±5℃；● 响应时间：<3秒（达到90%）；● 输出方式：DC 0～10mA或DC 4mA～20mA电流线性输出；● 探头长度：500mm～1200mm；● 变送器箱体尺寸（高×宽×深）：ZO-FⅡC型：426mm×280mm×150mm；● 安装点烟气温度：< 800℃(最佳烟气温度值为350℃～450℃)；● 安装点容许最大压差：2KPa；● 环境温度：变送器0℃～70℃，探头＜70℃；● 工作电源：AC 220V±22V，50Hz；● 危险场合：爆炸危险场合为І区、Ⅱ区，具备ⅡC类T1~T4组爆炸气体 或蒸汽混合物；● 防护级别：IP65；● 防爆标志：ExdⅡCT4 。

4 仪器简介4.1 仪器构成 该仪器重要由探头和变送器两大某些构成探头事实上是一种装有氧化锆电池氧传感器，其重要作用就是输出被测氧量所相应电势信号值变送器重要有两大功能：一是稳定控制探头工作温度；二是将从探头输入电势信号值转换为相应氧量值，并将氧量值转化为相应电流值输出4.2 各某些简介 4.2.1 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构成，其构造如图1所示： 图1 探头构造示意图1.过滤器 2.加热炉 3.K型热电偶 4.标气管 5. 氧化锆元件 6.安装法兰 7.接线盒法兰 8.接线盒 9.接线盒盖 10.电缆引入装置 11.接地各重要部件作用：氧化锆元件是探头核心部件，由其产生电势信号；加热炉将氧化锆元件加热到设定工作温度；热电偶作为温度传感器，用来测量加热炉温度；信号引线将氧化锆元件所产生电势信号输送到变送器4.2.2 变送器简介4.2.2.1 基本构造变送器重要由主电路板、机箱面板、内操作显示面板，接线端子、机箱等构成外形构造如图2所示：1. 铭 牌2. 观 察 窗3. 机箱面板4. 接 地5. 校准旋钮6. 电缆接入装置7. 内六角螺钉 8. 安 装 孔图2 变送器外形构造图变送器现场运营时禁止带电开盖操作，只可进行标气校准操作，详细办法见“7 仪器校准”。

现场运营时变送器机箱面板观测窗显示氧量值内操作显示面板含显示窗及操作按键，按键基本操作见“5 仪器检查”4.2.2.2 基本设立量程设立：变送器主电路板上设立了量程转换跳线开关当把跳线插在左边两个并排引脚上即接近电路板S1位置时，选取氧量量程为0～20%，此时电流输出值DC 0～10mA或DC 4mA～20mA都是分别与该量程相应值；当把跳线插在右边两个并排引脚上即远离S1位置时，选取氧量量程为0～10%，此时电流输出值DC 0～10mA或DC 4mA～20mA都是分别与该量程相应值出厂时量程设立为0～20%，如需0～10%量程，可在现场安装前将跳线插在右边两个引脚上即可电流输出设立：变送器设有两档电流输出：DC 0～10mA和DC 4mA～20mA初始电流设立为DC 4mA～20mA信号输出，如顾客需要DC 0～10mA信号输出，需在订货时注明5 仪器检查仪器在发货前已通过严格质量检查，并附合格证，但运送过程中也许因碰撞使其损坏因而，顾客在使用仪器前，应先进行开箱检查，检查仪器外壳有无裂纹、损伤，并拟定仪器正常后方可上炉安装详细操作环节如下：（1）打开探头接线盒，用万用表分别测量加热炉及热电偶两端电阻值，判断在运送中有无导致断线或接触不良现象。

加热炉阻值普通为150Ω±20Ω，热电偶阻值普通为3.5Ω±0.5Ω）2）判断无端障后，用三组导线分别将探头“加热炉”、“热电偶”和“信号”接线端子与变送器相应接线端连接好（参照图3）3）将外接电源接在变送器“AC220V”端子上4）接通电源，加热炉开始升温，当达到600℃后，仪器自动转为氧量值显示 5）稳定一段时间后，测量探头信号线两端电阻及电势值，若电阻不大于1KΩ、电势绝对值逐渐减小且稳定后不大于10mV，表白探头完好，可以进行现场安装 图3 变送器与探头接线变送器机箱内操作显示面板设显示操作键顾客要进行按键操作时须把内操作显示板从变送器机箱后盖上拆下方可以进行由于现场禁止带电开盖操作，此操作可在顾客到货仪器检查及仪器返回检修部门检修期间进行变送器操作显示面板如图4所示 图4 变送器内操作显示面板图详细操作如下： 将变送器机箱内置电源开关拨至“开”后，探头加热炉开始升温，“℃”批示灯亮，LED显示探头加热炉温度值（新安装探头开机后LED显示闪动“HHHH”，是由于探头内保温材料含水分过多导致氧电势信号过大而超过量程，普通状况下，开机后半小时左右恢复正常）。

当加热炉温度达到600℃时，“％O2”批示灯亮，变送器电路将自动运算并显示测得氧量值此后，LED显示内容由操作按钮决定如：当按住电势时，“mV”批示灯亮，LED显示电池电势信号值；当按住温度时，“℃”批示灯亮，LED显示加热炉温度值；当按住自检时，“％O2”批示灯亮，LED显示自检氧量值● 将探头与变送器相应端连接时，注意不要错接、虚接或正负极反接● 请勿将外接电源接入变送器或探头“信号”、“热电偶”或 “加热炉”接线端，否则，将导致仪器损坏，损失由顾客承担 注意事项： 6 仪器安装现场安装使用时必要严格遵守GB3836.15-《爆炸性气体环境用电气设备 第15某些：危险场合电气安装 （煤矿除外）》及GB50257-1996《电气安装工程 爆炸与火灾危险环境电气装置施工及验收规范》关于规定6.1 安装前准备6.1.1 探头安装位置选取对的选取探头安装点，对于提高测量精确性和延长探头使用寿命有着重要意义选取安装点原则：● 安装点烟气温度不适当过高，否则会缩短探头使用寿命，推荐安装点烟气温度在350℃～450℃范畴内；● 安装点应选在烟气流动性好位置，切忌安装在炉内侧、死角、涡流或缩口处。

由于炉内侧和死角处氧量变化响应滞缓，涡流处氧量波动大，而缩口处冲刷大易灰堵；● 安装点处应有操作平台，有助于探头安装、校准和维护；● 安装点负压不能过大，普通应≤2KPa，以免产生测量偏差；● 安装点附近应绝对密封，不应浮现漏气现象，否则会使氧量测量值偏高；● 探头安装位置应符合锅炉构造特点对于电厂锅炉和工业炉来说，推荐安装点如图6所示旁路烟道安装图如图7所示 图5 电厂锅炉和工业炉推荐安装点 图6 旁路烟道安装图6.1.2 炉体法兰焊接 ZO系列氧化锆氧分析仪炉体法兰大小相似，但长度不同炉体法兰构造示意图如图7所示 图7 炉体法兰为了保证炉体法兰在焊接后有良好密封性，顾客需自备一段长度等于炉壁厚Ф102mm×5mm炉墙管和一块约5mm厚方形钢板（大小视现场状况而定）在方板中心开一种Ф90mm圆孔，将炉体法兰焊在该孔中，方板再与炉墙管焊接在一起（参照图9） 图8 炉体法兰焊接6.2 安装 6.2.1 变送器安装 ZO-FIIC型变送器是靠四个M12×20螺栓（顾客自备）安装在现场适当位置。

安装孔尺寸见“图2 变送器外形构造图”。