Nernst N2032-O2/CO kontenut ta 'ossiġnu u analizzatur ta' żewġ komponenti tal-gass kombustibbli

Firxa ta 'applikazzjoni

Il-Nernst N2032-O₂/CO kontenut ta 'ossiġnu u gass kombustibblianalizzatur b'żewġ komponentihuwa analizzatur komprensiv li jista 'fl-istess ħin jiskopri kontenut ta' ossiġnu, monossidu tal-karbonju u effiċjenza tal-kombustjoni fil-proċess ta 'kombustjoni. Jista 'jissorvelja l-kontenut ta' ossiġnu u l-kontenut ta 'monossidu tal-karbonju fil-gass taċ-ċumnija waqt jew wara l-kombustjoni ta' bojlers, fran, u fran.

L-analizzatur sieħeb ma' Nernst O₂/CO sonda tista 'tkejjel il-perċentwali tal-kontenut ta' ossiġnu O₂% fiċ-ċumnija u l-forn, il-valur PPM tal-monossidu tal-karbonju CO, il-valur ta '12-il gass kombustibbli u l-effiċjenza tal-kombustjoni tal-forn tal-kombustjoni f'ħin reali.

Karatteristiċi tal-applikazzjoni

Wara li tuża Nernst N2032-O₂/CO kontenut ta 'ossiġnu u gass kombustibblianalizzatur b'żewġ komponenti, l-utenti jistgħu jiffrankaw ħafna enerġija u jikkontrollaw l-emissjonijiet tal-gass tal-egżost.

Il-Nernst N2032-O₂/CO kontenut ta 'ossiġnu u gass kombustibblianalizzatur b'żewġ komponentihija teknoloġija unika li tuża struttura ta 'zirconia double-head żviluppata wara għaxar snin ta' riċerka u tista 'tkejjel simultanjament il-kontenut ta' ossiġnu u l-kontenut ta 'monossidu tal-karbonju. Bħalissa hija teknoloġija ta 'kejl in-line vera. Spiża baxxa, preċiżjoni għolja, tista' titkejjel onlajn taħt diversi kundizzjonijiet ta 'umdità għolja u trab għoli.

Fil-proċess tal-kombustjoni tal-perossiġenu, meta l-gass tal-fjuwil u l-ossiġnu li jsostni l-kombustjoni jilħqu ċertu punt ta 'ekwilibriju dinamiku, il-kontenut tal-monossidu tal-karbonju jinbidel ukoll bil-bidla żgħira fl-ammont ta' ossiġnu. It-tendenza tal-bidla tal-kontenut tal-ossiġnu u l-bidla tendenza tal-monossidu tal-karbonju jiffurmaw l-istess xejra sovrapposta.

Nernst O₂Prinċipju tal-kejl tas-sonda /CO

Il-Nernst O₂Is-sonda /CO għandha elettrodi doppji, li jistgħu jiskopru kemm is-sinjal tal-ossiġnu kif ukoll is-sinjal kombustibbli fl-istess ħin. Minħabba li l-gass taċ-ċmieni tal-kombustjoni mhux komplut fih monossidu tal-karbonju (CO), kombustibbli u idroġenu (H₂).

Iċ-ċellula tal-ossiġnu tas-sonda taż-żirkonja jew tas-sensur tal-ossiġnu tuża l-potenzjal tal-ossiġnu ġġenerat mill-konċentrazzjonijiet differenti tal-ossiġnu fuq ġewwa u barra taż-żirkonja f'temperatura għolja (akbar minn 650 ° C) biex ikejjel il-kontenut tal-ossiġnu tal-parti mkejla. parti mis-sonda hija magħmula minn qoxra ta 'l-istainless steel jew qoxra ta' l-azzar liga, li hija magħmula minn heater ta 'l-azzar liga, tubu taż-żirkonja, termokoppja, wajer, bord terminali u kaxxa, ara d-dijagramma skematika. It-tubu taż-żirkonja tas-sonda huwa insulat bil-gass minn in-naħa ta 'ġewwa u ta' barra tat-tubu taż-żirkonja permezz ta 'apparat tas-siġillar korrispondenti.

Meta t-temperatura tar-ras tas-sonda taż-żirkonja tilħaq 650 °C jew ogħla permezz tal-heater jew it-temperatura esterna, il-konċentrazzjonijiet differenti ta 'ossiġnu fuq in-naħat ta' ġewwa u ta 'barra jiġġeneraw forza elettromottiva korrispondenti fuq il-wiċċ taż-żirkonja. Il-potenzjal elettriku jista' jitkejjel mill-wajer taċ-ċomb korrispondenti, u l-valur tat-temperatura tal-parti jista 'jitkejjel mit-thermocouple korrispondenti.

Meta l-konċentrazzjoni tal-ossiġnu ġewwa u barra t-tubu taż-żirkonja tkun magħrufa, il-potenzjal tal-ossiġnu korrispondenti jista 'jiġi kkalkulat skont il-formula tal-kalkolu tal-potenzjal taż-żirkonja.

Il-formula hija kif ġej:

E (millivolts) =4F(RT)loge 

Fejn E huwa l-potenzjal tal-ossiġnu, R huwa l-kostanti tal-gass, T huwa l-valur assolut tat-temperatura, PO₂ĠEWWA huwa l-valur tal-pressjoni tal-ossiġnu ġewwa t-tubu taż-żirkonja, u PO₂BARRA huwa l-valur tal-pressjoni tal-ossiġnu barra t-tubu taż-żirkonja. Skond il-formula, meta l-konċentrazzjoni ta 'l-ossiġnu ġewwa u barra t-tubu taż-żirkonja tkun differenti, il-potenzjal ta' ossiġnu korrispondenti se jiġi ġġenerat. Jista 'jkun magħruf mill-formula ta' kalkolu li meta l- konċentrazzjoni ta 'ossiġnu ġewwa u barra t-tubu taż-żirkonja hija l-istess, il-potenzjal ta' l-ossiġnu għandu jkun 0 millivolt (mV).

Jekk il-pressjoni atmosferika standard hija atmosfera waħda u l-konċentrazzjoni ta 'ossiġnu fl-arja hija 21%, il-formula tista' tiġi ssimplifikata għal:

()

Meta l-potenzjal tal-ossiġnu jitkejjel bi strument tal-kejl u l-konċentrazzjoni tal-ossiġnu ġewwa jew barra t-tubu taż-żirkonja tkun magħrufa, il-kontenut tal-ossiġnu tal-parti mkejla jista 'jinkiseb skond il-formula korrispondenti.

Il-formula tal-kalkolu hija kif ġej: (F'dan iż-żmien, it-temperatura fil-parti taż-żirkonja trid tkun akbar minn 650 ° C)

(%O₂) BARRA (ATM) = 0.21 JIST(-46.421E)

Kurva karatteristika

Meta l-gass imkejjel ikun fih O₂u CO fl-istess ħin, minħabba t-temperatura għolja tas-sensor u l-effett katalitiku taż-żona tal-elettrodu tal-platinu tas-sensor, O₂u CO se jirreaġixxu u jilħqu stat ta 'ekwilibriju termodinamiku, il-PO₂fuq in-naħa mkejla nbidlet sabiex il-pressjoni parzjali tal-ossiġnu fl-ekwilibriju hija P'O₂.

Dan għaliex wara li s-sensor jiġi attivat f'temperatura għolja, il-proċess ta 'O₂u r-reazzjoni tas-CO li għandha tendenza li tibbilanċja hija parallela mal-proċess ta 'O₂diffużjoni tal-konċentrazzjoni. Meta r-reazzjoni tilħaq l-ekwilibriju, id-diffużjoni ta 'O₂il-konċentrazzjoni għandha wkoll it-tendenza li tistabbilizza, sabiex il-pressjoni parzjali mkejla tal-ossiġnu fl-ekwilibriju hija P'O₂.

Ir-reazzjonijiet li ġejjin iseħħu fiż-żona negattiva taż-ZrO₂batterija:

1/2 O₂(PO₂)+CO→CO₂

Meta r-reazzjoni tilħaq l-ekwilibriju, l-O₂bidliet fil-konċentrazzjoni, PO₂huwa mnaqqas għal P'O₂, u l-konverżjoni ta 'molekuli ta' ossiġnu gassuż u O₂fil-matriċi hija:

Elettrodu negattiv:O₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

Elettrodu pożittiv:1/2 O₂(PO₂)+2e → O₂

Il-proċess tad-differenza fil-konċentrazzjoni tal-batterija huwa:1/2 O₂ (PO₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

Meta l-forza elettromotiva tas-sensor titqabbel man-numru ta 'moli ta' gass ta 'ossidazzjoni-tnaqqis, il-kurva hija kurva karatteristika simili għal kurva tat-titrazzjoni.

Il-forma ta 'din il-kurva karatteristika taħt ċertu temperatura, pressjoni u rata tal-fluss, l-istess sensor għandu eżattament l-istess kurva karatteristika għall-istess tip ta' sistema tal-gass.

Għalhekk, taħt pressjoni atmosferika u l-gass imkejjel fil-fluss naturali, it-tqabbil tal-forza elettromottiva u n-numru ta 'moli tal-O₂-Sistema tas-CO mis-sensor taż-żirkonja hija λ (λ=no2 /nco jew perċentwal tal-volum λ=O₂ × V %/OCO × V %) kurva karatteristika.

Meta l-Pt-Al₂O₃katalizzatur huwa katalizzat f'600 ° C, is-CO fis-sistema aerobika jista 'jiġi kkonvertit kompletament għal CO₂, għalhekk il-gass imkejjel fih biss ossiġnu wara kombustjoni katalitika.

F'dan iż-żmien, is-sensor taż-żirkonja jkejjel il-kontenut preċiż ta 'ossiġnu. Minħabba r-relazzjoni tal-gass imkejjel taħt l-azzjoni ta 'kombustjoni katalitika, il-kontenut ta' CO fil-gass imkejjel jista 'jiġi mkejjel. Ir-relazzjoni bejn il-formula ta' reazzjoni u l-kwantità qabel u wara l-kombustjoni katalitika tal-gass imkejjel hija kif ġej:

Ejja ngħidu li l-konċentrazzjoni tal-monossidu tal-karbonju fil-gass imkejjel qabel il-katalisi hija (CO), il-konċentrazzjoni tal-ossiġnu hija A1, u l-konċentrazzjoni tal-ossiġnu fil-gass imkejjel wara l-katalisi hija A, allura:

Qabel ma jinħaraq:(CO) A1

Wara l-ħruq:O A

Imbagħad:A=A1 – (CO)/2

U:λ =A1 /(CO)

Allura:A=λ ×(CO)-(CO)/2

Riżultat:(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ＞0.5)

Il-prinċipju tal-istruttura tal-O₂/CO sonda

L-O₂/CO sonda għamlet bidliet korrispondenti fuq il-bażi tas-sonda oriġinali biex tirrealizza l-funzjoni ġdida ta 'kontroll tal-kombustjoni. Minbarra li tiskopri l-kontenut ta' ossiġnu matul il-proċess ta 'kombustjoni, is-sonda tista' wkoll tiskopri kombustibbli maħruqin b'mod mhux komplut (CO/H₂), minħabba li l-monossidu tal-karbonju (CO) u l-idroġenu (H₂) jeżistu flimkien fil-gass taċ-ċumnija ta' kombustjoni mhux kompluta.

Is-sonda hija l-element bażiku li juża l-prinċipju elettrokimiku wara t-tisħin taż-żirkonja biex jirrealizza l-kejl.

A. O₂elettrodu (platinu)

B. Elettrodu COe (platinu/metall prezzjuż)

C. Elettrodu tal-kontroll (platinu)

Il-komponent ewlieni tas-sonda huwa l-folja kompost taż-żirkonja wweldjata fuq it-tubu tal-kurundun biex tifforma tubu ssiġillat u espost għall-kanal tal-gass taċ-ċmieni tas-sistema tal-kombustjoni. L-użu ta 'elettrodi integrati jista' effettivament jipprevjeni komponenti tal-korrużjoni milli jagħmlu ħsara lill-elettrodi u iżżid il-ħajja tas-servizz.

Il-funzjonijiet tal-elettrodu COe u l-O₂elettrodu huma l-istess, iżda d-differenza bejn iż-żewġ elettrodi hija l-proprjetajiet elettrokimiċi u katalitiċi tal-materja prima, sabiex il-komponenti kombustibbli fil-gass taċ-ċumnija bħal CO u H₂jistgħu jiġu identifikati u skoperti.Fl-istat ta 'kombustjoni sħiħa, il-vultaġġ "Nernst" UO₂hija ffurmata wkoll fl-elettrodu COe, u dawn iż-żewġ elettrodi għandhom l-istess karatteristiċi tal-kurva. Meta tiskopri kombustjoni mhux kompluta jew komponenti kombustibbli, il-vultaġġ UCOe mhux "Nernst" se jiġi ffurmat ukoll fuq l-elettrodu COe, iżda l-kurvi karatteristiċi taż-żewġ elettrodi jimxu separatament. (Ara l-graffs tipiċi għaż-żewġ sensuri)

Is-sinjal tal-vultaġġ UCO/H₂tas-sensor totali huwa s-sinjal tal-vultaġġ imkejjel mill-elettrodu COe. Dan is-sinjal jinkludi ż-żewġ sinjali li ġejjin:

UCO/H₂(senser totali) = UO₂(kontenut ta 'ossiġnu) + UCO₂/H₂(komponenti li jaqbdu)

Jekk il-kontenut ta' ossiġnu mkejjel mill-O₂elettrodu huwa mnaqqas mis-sinjal tas-sensor totali, il-konklużjoni hija:

UCOe (komponent kombustibbli) = UCO/H₂(senser totali)-UO₂(kontenut ta' ossiġnu)

Il-formula ta 'hawn fuq tista' tintuża biex tikkalkula l-komponent kombustibbli COe imkejjel f'ppm.Is-senser tas-sonda huwa karatteristika ta 'sinjal ta' vultaġġ tipiku. Il-grafika turi kurva tipika (linja mqabbda) ta 'konċentrazzjoni ta' COe meta l-kontenut ta 'ossiġnu jonqos gradwalment.

Meta l-kombustjoni tidħol f'żona nieqsa mill-arja, fl-hekk imsejjaħ punt "tarf tal-emissjoni", meta arja insuffiċjenti tikkawża kombustjoni mhux kompluta, il-konċentrazzjoni korrispondenti ta 'COe tiżdied b'mod sinifikanti.

Il-karatteristiċi tas-sinjal miksuba huma murija fid-dijagramma tal-kurva tas-sonda.

UO₂(linja kontinwa) u UCO/H₂(linja bit-tikek).

Meta l-arja tkun żejda u l-kombustjoni tkun kompletament ħielsa minn komponenti COe, is-sinjal tas-sensor UO₂u UCO/H₂huma l-istess, u skont il-prinċipju "Nernst", jintwera l-kontenut attwali tal-ossiġnu tal-kanal tal-gass taċ-ċumnija.

Meta toqrob lejn it-"tarf tal-iskarigu", is-sinjal totali tal-vultaġġ tas-sensor UCO/H₂tal-elettrodu COe jiżdied b'rata sproporzjonata minħabba s-sinjal COe addizzjonali mhux Nernst. Għall-karatteristiċi tas-sinjal tal-vultaġġ tas-sensor: UO₂u UCO/H₂relattiv għall-kontenut ta 'ossiġnu fil-kanal tal-gass taċ-ċumnija, il-karatteristiċi tipiċi tal-komponent kombustibbli COe huma murija wkoll hawn.

Minbarra s-sinjali tal-vultaġġ tas-sensuri UCO/H₂u UO₂, is-sinjali tas-sensorju relattivament dinamiċi dU O₂/dt u dUCO/H₂/ dt u speċjalment il-firxa tas-sinjal tal-varjazzjoni tal-elettrodu COe jistgħu jintużaw biex jissakkru t-"tarf tal-emissjoni" tal-kombustjoni.

(Ara “Kombustjoni inkompleta: il-firxa tal-varjazzjoni tal-vultaġġ tal-elettrodu COe UCO/H₂“)

Karatteristiċi tekniċi

•Funzjoni tad-dħul tas-sonda doppja: Analizzatur wieħed jista 'jkun mgħammar b'żewġ sondi, li jistgħu jiffrankaw l-ispiża tal-użu u jtejbu l-affidabbiltà tal-kejl.

•Funzjoni ta 'output multipli: L-analizzatur għandu żewġ output ta 'sinjal kurrenti ta' 4-20mA u interface ta 'komunikazzjoni kompjuter-kompjuter RS232 jew interface tan-netwerk RS485. Kanal wieħed tal-ħruġ tas-sinjal tal-ossiġnu, il-kanal l-ieħor tal-ħruġ tas-sinjal tas-CO.

•Firxa tal-kejl: Il-firxa tal-kejl tal-ossiġnu hija 10^-30għal kontenut ta 'ossiġnu ta' 100%, u l-firxa tal-kejl tal-monossidu tal-karbonju hija 0-2000PPM.

•Issettjar tal-allarm:L-analizzatur għandu 1 output ta 'allarm ġenerali u 3 outputs ta' allarm programmabbli.

• Kalibrazzjoni awtomatika:L-analizzatur awtomatikament jimmonitorja diversi sistemi funzjonali u awtomatikament jikkalibra biex jiżgura l-eżattezza tal-analizzatur waqt il-kejl.

•Sistema intelliġenti:L-analizzatur jista 'jlesti l-funzjonijiet ta' diversi settings skond is-settings predeterminati.

•Funzjoni tal-output tal-wiri:L-analizzatur għandu funzjoni qawwija li juri diversi parametri u output qawwi u funzjoni ta 'kontroll ta' diversi parametri.

•Funzjoni tas-sigurtà:Meta l-forn ma jintużax, l-utent jista 'jikkontrolla biex jitfi l-heater tas-sonda biex jiżgura s-sigurtà waqt l-użu.

•L-installazzjoni hija sempliċi u faċli:l-installazzjoni tal-analizzatur hija sempliċi ħafna u hemm kejbil speċjali biex tikkonnettja mas-sonda taż-żirkonja.

Speċifikazzjonijiet

Inputs

• Sonda taż-żirkonja waħda jew tnejn jew sonda taż-żirkonja waħda + sensor tas-CO

• Termometru taċ-ċumnija jew spare tat-tip K, R, J, S

• Input tas-sinjal tat-tindif tal-gass tal-pressjoni

• Għażla ta' żewġ fjuwils differenti

• Kontroll ta' tħaddim sikur kontra l-isplużjoni (applikabbli biss għal sonda msaħħna)

Outputs

Żewġ output ta 'sinjal lineari 4~20mA DC (tagħbija massima 1000Ω)

• L-ewwel firxa tal-ħruġ (mhux obbligatorju)

Output lineari 0 ~ 1% sa 0 ~ 100% kontenut ta 'ossiġnu

Output logaritmiku 0.1 ~ 20% kontenut ta 'ossiġnu

Output mikro-ossiġnu 10^-39sa 10^-1kontenut ta' ossiġnu

• It-tieni medda ta 'output (tista' tintgħażel minn dawn li ġejjin)

Valur PPM tal-kontenut tal-monossidu tal-karbonju (CO).

Diossidu tal-karbonju (CO₂)%

Valur PPM tal-kejl tal-gass kombustibbli

Effiċjenza tal-kombustjoni

Log il-valur tal-ossiġnu

Valur tal-kombustjoni anosika

Temperatura taċ-ċumnija

Wiri tal-Parametru Sekondarju

• Monossidu tal-karbonju (CO) PPM

• Effiċjenza tal-kombustjoni tal-gass kombustibbli

• Vultaġġ tal-ħruġ tas-sonda

• It-temperatura tas-sonda

• Temperatura ambjentali

• Sena xahar jum

• Umdità ambjentali

• Temperatura taċ-ċumnija

• Impedenza tas-sonda

• Indiċi ta' ipoksja

• Ħin ta 'tħaddim u manutenzjoni

Komunikazzjoni tal-kompjuter/printer

L-analizzatur għandu port tal-ħruġ tas-serje RS232 jew RS485, li jista 'jkun imqabbad direttament ma' terminal tal-kompjuter jew printer, u s-sonda u l-istrument jistgħu jiġu dijanjostikati permezz tal-kompjuter.

Tindif tat-trab u kalibrazzjoni standard tal-gass

L-analizzatur għandu kanal 1 għat-tneħħija tat-trab u kanal 1 għall-kalibrazzjoni tal-gass standard jew 2 kanali għal relays tal-output tal-kalibrazzjoni tal-gass standard, u swiċċ tal-valv tas-solenojd li jista 'jitħaddem awtomatikament jew manwalment.

EżattezzaP

± 1% tal-qari attwali ta 'l-ossiġnu b'ripetibbiltà ta' 0.5%. Per eżempju, fi 2% ossiġnu l-eżattezza tkun ± 0.02% ossiġnu.

AllarmiP

L-analizzatur għandu 4 allarmi ġenerali b'14-il funzjoni differenti, u 3 allarmi programmabbli. Jista 'jintuża għal sinjali ta' twissija bħal kontenut għoli u baxx ta 'ossiġnu, CO għoli u baxx, u żbalji ta' sonda u żbalji ta 'kejl.

Firxa tal-wiriP

Uri awtomatikament 10^-30～100% kontenut ta 'ossiġnu O2 u 0ppm ～2000ppm CO kontenut ta' monossidu tal-karbonju.

Gass ta' referenzaP

Provvista ta 'arja permezz ta' pompa ta 'vibrazzjoni mikro-mutur.

Qawwa Ruireqements

85VAC sa 264VAC 3A

Temperatura operattiva

Temperatura operattiva -25°C sa 55°C

Umdità Relattiva 5% sa 95% (mingħajr kondensazzjoni)

Grad ta' Protezzjoni

IP65

IP54 b'pompa ta 'l-arja ta' referenza interna

Dimensjonijiet u Piż

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