Nernst N2032-O2/CO dvokomponentni analizator vsebnosti kisika in gorljivih plinov

Območje uporabe

Nernst N2032-O₂/CO vsebnost kisika in vnetljiv plindvokomponentni analizatorje celovit analizator, ki lahko hkrati zazna vsebnost kisika, ogljikovega monoksida in učinkovitost zgorevanja v procesu izgorevanja.Lahko spremlja vsebnost kisika in vsebnost ogljikovega monoksida v dimnih plinih med ali po zgorevanju kotlov, peči in peči.

Analizator je povezan z Nernst O₂/CO sonda lahko meri odstotek vsebnosti kisika O₂% v dimovodu in kurišču, vrednost PPM ogljikovega monoksida CO, vrednost 12 gorljivih plinov in izkoristek zgorevanja kuriščne peči v realnem času.

Značilnosti uporabe

Po uporabi Nernst N2032-O₂/CO vsebnost kisika in vnetljiv plindvokomponentni analizator, lahko uporabniki prihranijo veliko energije in nadzorujejo emisije izpušnih plinov.

Nernst N2032-O₂/CO vsebnost kisika in vnetljiv plindvokomponentni analizatorje edinstvena tehnologija, ki uporablja strukturo dvojne glave cirkonijevega oksida, razvito po desetih letih raziskav in lahko hkrati meri vsebnost kisika in vsebnost ogljikovega monoksida.To je trenutno prava linijska merilna tehnologija. Nizki stroški, visoka natančnost, meri se lahko na spletu v različnih pogojih visoke vlažnosti in prahu.

V procesu zgorevanja peroksigena, ko kurilni plin in kisik, ki podpira zgorevanje, dosežeta določeno dinamično ravnotežno točko, se bo z rahlo spremembo količine kisika spremenila tudi vsebnost ogljikovega monoksida. Trend spremembe vsebnosti kisika in spremembe trend ogljikovega monoksida iz istega superponiranega trenda.

Nernst O₂Princip merjenja sonde /CO

Nernst O₂/CO sonda ima dvojne elektrode, ki lahko hkrati zaznata signal kisika in signal gorljivih snovi. Ker dimni plini pri nepopolnem zgorevanju vsebujejo ogljikov monoksid (CO), gorljive snovi in ​​vodik (H₂).

Kisikova celica cirkonijeve sonde ali senzorja za kisik uporablja potencial kisika, ki ga ustvarijo različne koncentracije kisika na notranji in zunanji strani cirkonijevega dioksida pri visoki temperaturi (več kot 650 °C), da izmeri vsebnost kisika v izmerjenem delu. del sonde je narejen iz lupine iz nerjavečega jekla ali lupine iz legiranega jekla, ki je sestavljena iz grelnika iz legiranega jekla, cirkonijeve cevi, termočlena, žice, priključne plošče in škatle, glejte shematski diagram. Cirkonijeva cev sonde je plinsko izolirana iz notranjost in zunanjost cirkonijeve cevi skozi ustrezno tesnilno napravo.

Ko temperatura glave sonde iz cirkonijevega dioksida doseže 650 °C ali več zaradi grelnika ali zunanje temperature, bodo različne koncentracije kisika na notranji in zunanji strani ustvarile ustrezno elektromotorno silo na površini cirkonijevega dioksida. Električni potencial je mogoče izmeriti z ustrezno vodilno žico, vrednost temperature dela pa je mogoče izmeriti z ustreznim termočlenom.

Ko je koncentracija kisika znotraj in zunaj cirkonijeve cevi znana, se lahko ustrezen kisikov potencial izračuna po formuli za izračun cirkonijevega potenciala.

Formula je naslednja:

E (milivolti) =4F(RT)dnevnike 

Kjer je E kisikov potencial, R plinska konstanta, T absolutna vrednost temperature, PO₂INSIDE je vrednost tlaka kisika v cirkonijevi cevi in ​​PO₂OUTSIDE je vrednost tlaka kisika zunaj cirkonijeve cevi. V skladu s formulo, ko je koncentracija kisika znotraj in zunaj cirkonijeve cevi različna, bo ustvarjen ustrezen kisikov potencial. Iz formule za izračun je razvidno, da ko je koncentracija kisika znotraj in zunaj cirkonijeve cevi enaka, mora biti potencial kisika 0 milivoltov (mV).

Če je standardni atmosferski tlak ena atmosfera in je koncentracija kisika v zraku 21 %, lahko formulo poenostavimo na:

()

Ko je potencial kisika izmerjen z merilnim instrumentom in je znana koncentracija kisika znotraj ali zunaj cirkonijeve cevi, je mogoče vsebnost kisika v izmerjenem delu dobiti v skladu z ustrezno formulo.

Formula za izračun je naslednja: (V tem času mora biti temperatura v cirkonijevem delu višja od 650 °C)

(%O₂) ZUNAJ (ATM) = 0,21 IZKT(-46.421E)

Karakteristična krivulja

Ko izmerjeni plin vsebuje O₂in CO hkrati, zaradi visoke temperature senzorja in katalitičnega učinka območja platinske elektrode senzorja, O₂in CO bo reagiral in dosegel termodinamično ravnotežno stanje, PO₂na merjeni strani spremenil tako, da je parcialni tlak kisika v ravnovesju P'O₂.

To je zato, ker se po aktiviranju senzorja pri visoki temperaturi proces O₂in reakcija CO, ki teži k ravnotežju, je vzporedna s procesom O₂koncentracijska difuzija.Ko reakcija doseže ravnotežje, se difuzija O₂tudi koncentracija se ponavadi stabilizira, tako da je izmerjeni parcialni tlak kisika v ravnovesju P'O₂.

V negativnem območju ZrO potekajo naslednje reakcije₂baterija:

1/2 O₂(PO₂)+CO→CO₂

Ko reakcija doseže ravnovesje, O₂spremembe koncentracije, PO₂se zmanjša na P'O₂in pretvorbo plinastih molekul kisika in O₂v matriki je:

Negativna elektroda:O₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

Pozitivna elektroda:1/2 O₂(PO₂)+2e → O₂

Postopek razlike v koncentraciji baterije je:1/2 O₂ (PO₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

Ko elektromotorno silo senzorja primerjamo s številom molov oksidacijsko-redukcijskega plina, je krivulja značilna krivulja, podobna titracijski krivulji.

Oblika te karakteristične krivulje pri določeni temperaturi, tlaku in stopnji pretoka ima isti senzor popolnoma enako karakteristično krivuljo za isto vrsto plinskega sistema.

Zato je pri atmosferskem tlaku in izmerjenem plinu v naravnem toku primerjava elektromotorne sile in števila molov O₂-CO sistem s cirkonijevim senzorjem je λ (λ=no2 /nco ali volumski odstotek λ=O₂ × V %/OCO × V %) značilna krivulja.

Ko je Pt-Al₂O₃katalizator katalizira pri 600 °C, se lahko CO v aerobnem sistemu popolnoma pretvori v CO₂, zato izmerjeni plin po katalitskem zgorevanju vsebuje samo kisik.

V tem času cirkonijev senzor meri natančno vsebnost kisika.Zaradi razmerja izmerjenega plina pod delovanjem katalitskega zgorevanja je mogoče izmeriti vsebnost CO v izmerjenem plinu. Razmerje med reakcijsko formulo in količino pred in po katalitskem zgorevanju izmerjenega plina je naslednje:

Recimo, da je koncentracija ogljikovega monoksida v izmerjenem plinu pred katalizo (CO), koncentracija kisika A1 in koncentracija kisika v izmerjenem plinu po katalizi A, potem:

Pred sežiganjem:(CO) A1

Po gorenju:O A

Potem:A=A1 – (CO)/2

In:λ =A1 /(CO)

torej:A=λ ×(CO)-(CO)/2

rezultat:(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ > 0,5)

Načelo strukture O₂/CO sonda

O₂/CO sonda je naredila ustrezne spremembe na podlagi originalne sonde za uresničitev nove funkcije nadzora zgorevanja. Poleg zaznavanja vsebnosti kisika med procesom zgorevanja lahko sonda zaznava tudi nepopolno zgorela gorljiva sredstva (CO/H₂), ker ogljikov monoksid (CO) in vodik (H₂) soobstajajo v dimnih plinih nepopolnega zgorevanja.

Sonda je osnovni element, ki uporablja elektrokemijski princip po segrevanju cirkonijevega dioksida za izvedbo meritve.

A. O₂elektroda (platina)

B. COe elektroda (platina/plemenite kovine)

C. Kontrolna elektroda (platina)

Osrednja komponenta sonde je cirkonijeva kompozitna plošča, privarjena na korundno cev, da tvori zaprto cev in izpostavljena kanalu dimnih plinov zgorevalnega sistema. Uporaba vgrajenih elektrod lahko učinkovito prepreči, da bi korozijske komponente poškodovale elektrode in povečajte življenjsko dobo.

Funkcije elektrode COe in O₂elektrodi sta enaki, razlika med elektrodama pa je v elektrokemičnih in katalitskih lastnostih surovin, tako da gorljive komponente v dimnih plinih, kot sta CO in H₂je mogoče prepoznati in zaznati.V stanju popolnega zgorevanja »Nernst« napetost UO₂se tvori tudi na elektrodi COe in ti dve elektrodi imata enake značilnosti krivulje.Pri zaznavanju nepopolnega zgorevanja ali vnetljivih komponent se na elektrodi COe oblikuje tudi napetost UCOe, ki ni »Nernst«, vendar se karakteristični krivulji obeh elektrod premikata ločeno. (Glejte tipična grafikona za oba senzorja)

Napetostni signal UCO/H₂celotnega senzorja je napetostni signal, izmerjen z elektrodo COe.Ta signal vključuje naslednja dva signala:

UCO/H₂(skupni senzor) = UO₂(vsebnost kisika) + UCO₂/H₂(vnetljive komponente)

Če vsebnost kisika, izmerjena z O₂elektroda se odšteje od signala celotnega senzorja, zaključek je:

UCOe (gorljiva komponenta) = UCO/H₂(celotni senzor)-UO₂(vsebnost kisika)

Zgornjo formulo je mogoče uporabiti za izračun gorljive komponente COe, izmerjene v ppm. Senzor sonde je tipična značilnost signala napetosti. Graf prikazuje tipično krivuljo (črtkano črto) koncentracije COe, ko se vsebnost kisika postopoma zmanjšuje.

Ko zgorevanje vstopi v območje, kjer primanjkuje zraka, na tako imenovani točki "roba emisij", ko premalo zraka povzroči nepopolno zgorevanje, se bo ustrezna koncentracija COe znatno povečala.

Dobljene karakteristike signala so prikazane v diagramu krivulje sonde.

UO₂(neprekinjena linija) in UCO/H₂(črtkana črta).

Ko je zrak presežek in je zgorevanje popolnoma brez komponent COe, senzor signalizira UO₂in UCO/H₂sta enaki, po principu “Nernst” pa se prikaže trenutna vsebnost kisika v kanalu dimnih plinov.

Ko se približa "robu praznjenja", signal skupne napetosti senzorja UCO/H₂elektrode COe narašča z nesorazmerno hitrostjo zaradi dodatnega signala COe, ki ni Nernst. Za značilnosti napetostnega signala senzorja: UO₂in UCO/H₂Glede na vsebnost kisika v kanalu dimnih plinov so tukaj prikazane tudi značilne lastnosti gorljive komponente COe.

Poleg napetostnih signalov senzorjev UCO/H₂in UO₂, razmeroma dinamični senzorski signali dU O₂/dt in dUCO/H₂/dt in zlasti območje nihanja signala COe elektrode se lahko uporabi za zaklepanje "emisijskega roba" zgorevanja.

(Glejte »Nepopolno zgorevanje: območje nihanja napetosti COe elektrode UCO/H₂“)

Tehnične lastnosti

•Vhodna funkcija dvojne sonde: En analizator je lahko opremljen z dvema sondama, kar lahko prihrani stroške uporabe in izboljša zanesljivost meritev.

•Funkcija več izhodov: Analizator ima dva tokovna signalna izhoda 4-20mA in komunikacijski vmesnik računalnik-računalnik RS232 ali omrežni vmesnik RS485.En kanal izhodnega signala kisika, drugi kanal izhodnega signala CO.

•Merilno območje: Merilno območje kisika je 10^-30do 100 % vsebnosti kisika, merilno območje ogljikovega monoksida pa je 0-2000 PPM.

•Nastavitev alarma:Analizator ima 1 splošni alarmni izhod in 3 programabilne alarmne izhode.

• Samodejna kalibracija:Analizator bo samodejno spremljal različne funkcionalne sisteme in samodejno kalibriral, da zagotovi natančnost analizatorja med merjenjem.

•Inteligentni sistem:Analizator lahko dokonča funkcije različnih nastavitev v skladu z vnaprej določenimi nastavitvami.

•Funkcija izhoda zaslona:Analizator ima močno funkcijo prikaza različnih parametrov ter močno funkcijo izpisa in nadzora različnih parametrov.

•Varnostna funkcija:Ko peč ni v uporabi, lahko uporabnik nadzoruje izklop grelca sonde, da zagotovi varnost med uporabo.

•Namestitev je preprosta in enostavna:namestitev analizatorja je zelo enostavna in obstaja poseben kabel za povezavo s cirkonijevo sondo.

Specifikacije

Vložki

• Ena ali dve cirkonijevi sondi ali ena cirkonijeva sonda + senzor CO

• Dimni ali rezervni termometer tip K, R, J, S tip

• Vhod signala za odzračevanje tlačnega plina

• Izbira dveh različnih goriv

• Eksplozijsko varen nadzor delovanja (velja samo za ogrevano sondo)

Izhodi

Dva linearna izhodna signala 4 ~ 20 mA DC (največja obremenitev 1000 Ω)

• Prvo izhodno območje (neobvezno)

Linearni izhod 0～1 % do 0～100 % vsebnosti kisika

Logaritemski izhod 0,1～20 % vsebnosti kisika

Izhod mikro kisika 10^-39do 10^-1vsebnost kisika

• Drugo izhodno območje (izberete ga lahko med naslednjim)

Vsebnost ogljikovega monoksida (CO) Vrednost PPM

Ogljikov dioksid (CO₂)%

Merjenje vnetljivih plinov Vrednost PPM

Učinkovitost zgorevanja

Dnevnik vrednosti kisika

Vrednost anoksičnega zgorevanja

Temperatura dimnih plinov

Prikaz sekundarnega parametra

• Ogljikov monoksid ogljik (CO) PPM

• Učinkovitost zgorevanja gorljivih plinov

• Izhodna napetost sonde

• Temperatura sonde

• Sobna temperatura

• Leto mesec dan

• Vlažnost okolja

• Temperatura dimnih plinov

• Impedanca sonde

• Indeks hipoksije

• Čas delovanja in vzdrževanja

Komunikacija računalnik/tiskalnik

Analizator ima serijska izhodna vrata RS232 ali RS485, ki jih je mogoče neposredno povezati z računalniškim terminalom ali tiskalnikom, sondo in instrument pa je mogoče diagnosticirati prek računalnika.

Čiščenje prahu in standardna kalibracija plina

Analizator ima 1 kanal za odstranjevanje prahu in 1 kanal za standardno kalibracijo plina ali 2 kanala za standardne izhodne releje za kalibracijo plina ter stikalo elektromagnetnega ventila, ki ga je mogoče upravljati samodejno ali ročno.

NatančnostP

± 1 % dejanskega odčitka kisika s ponovljivostjo 0,5 %.Na primer, pri 2 % kisika bi bila natančnost ±0,02 % kisika.

AlarmiP

Analizator ima 4 splošne alarme s 14 različnimi funkcijami in 3 programabilne alarme.Uporablja se lahko za opozorilne signale, kot so visoka in nizka vsebnost kisika, visok in nizek CO ter napake sonde in merilne napake.

Razpon prikazaP

Samodejno prikaži 10^-30～100 % vsebnost kisika O2 in vsebnost ogljikovega monoksida 0 ppm ~ 2000 ppm CO.

Referenčni plinP

Dovod zraka preko vibracijske črpalke z mikromotorjem.

Power Ruireqements

85VAC do 264VAC 3A

delovna temperatura

Delovna temperatura -25°C do 55°C

Relativna vlažnost 5 % do 95 % (brez kondenzacije)

Stopnja zaščite

IP65

IP54 z notranjo referenčno zračno črpalko

Mere in teža

300 mm Š x 180 mm V x 100 mm D 3 kg