Nernst N2032-O2/CO analizues me dy komponentë të përmbajtjes së oksigjenit dhe gazit të djegshëm

Gama e aplikimit

Nernst N2032-O₂/Përmbajtja e oksigjenit CO dhe gazi i djegshëmanalizues me dy komponentëështë një analizues gjithëpërfshirës që mund të zbulojë njëkohësisht përmbajtjen e oksigjenit, monoksidin e karbonit dhe efikasitetin e djegies në procesin e djegies. Mund të monitorojë përmbajtjen e oksigjenit dhe monoksidit të karbonit në gazrat e gripit gjatë ose pas djegies së kaldajave, furrave dhe furrave.

Analizuesi bashkohet me Nernst O₂Sonda / CO mund të masë përqindjen e përmbajtjes së oksigjenit O₂% në tymin dhe furrën, vlera PPM e monoksidit të karbonit CO, vlera e 12 gazeve të djegshme dhe efikasiteti i djegies së furrës me djegie në kohë reale.

Karakteristikat e aplikimit

Pas përdorimit të Nernst N2032-O₂/Përmbajtja e oksigjenit CO dhe gazi i djegshëmanalizues me dy komponentë, përdoruesit mund të kursejnë shumë energji dhe të kontrollojnë emetimet e gazrave të shkarkimit.

Nernst N2032-O₂/Përmbajtja e oksigjenit CO dhe gazi i djegshëmanalizues me dy komponentëështë një teknologji unike që përdor strukturën e dyfishtë të zirkonisë, e zhvilluar pas dhjetë vjet kërkimi dhe mund të masë njëkohësisht përmbajtjen e oksigjenit dhe përmbajtjen e monoksidit të karbonit. Aktualisht është një teknologji e vërtetë matjeje në linjë. Kosto e ulët, saktësi e lartë, mund të matet online në kushte të ndryshme lagështie të lartë dhe pluhur të lartë.

Në procesin e djegies së peroksigjenit, kur gazi i karburantit dhe oksigjeni mbështetës i djegies arrijnë një pikë të caktuar ekuilibri dinamik, përmbajtja e monoksidit të karbonit do të ndryshojë gjithashtu me ndryshimin e lehtë në sasinë e oksigjenit. Tendenca e ndryshimit të përmbajtjes së oksigjenit dhe ndryshimi trendi i monoksidit të karbonit formojnë të njëjtën tendencë të mbivendosur.

Nernst O₂/ Parimi i matjes së sondës CO

Nernst O₂Sonda / CO ka elektroda të dyfishta, të cilat mund të zbulojnë sinjalin e oksigjenit dhe sinjalin e djegshëm në të njëjtën kohë. Për shkak se gazi i gripit me djegie jo të plotë përmban monoksid karboni (CO), lëndë djegëse dhe hidrogjen (H₂).

Qeliza e oksigjenit e sondës së zirkonisë ose sensorit të oksigjenit përdor potencialin e oksigjenit të krijuar nga përqendrimet e ndryshme të oksigjenit në brendësi dhe jashtë zirkonit në temperaturë të lartë (më shumë se 650°C) për të matur përmbajtjen e oksigjenit të pjesës së matur. Pjesa e jashtme një pjesë e sondës është bërë nga guaska prej çeliku të pandryshkshëm ose guaska çeliku e aliazhuar, e cila përbëhet nga ngrohës çeliku të aliazhuar, tub zirkoni, termoelement, tela, bordi i terminalit dhe kutia, shihni diagramin skematik. Tubi zirkoni i sondës është i izoluar me gaz nga brenda dhe jashtë tubit të zirkonisë përmes një pajisjeje izoluese përkatëse.

Kur temperatura e kokës së sondës së zirkonisë arrin 650°C ose më e lartë përmes ngrohësit ose temperaturës së jashtme, përqendrimet e ndryshme të oksigjenit në anët e brendshme dhe të jashtme do të gjenerojnë forcën përkatëse elektromotore në sipërfaqen e zirkonit. Potenciali elektrik mund të matet me telin përkatës të plumbit, dhe vlera e temperaturës së pjesës mund të matet me termoelementin përkatës.

Kur dihet përqendrimi i oksigjenit brenda dhe jashtë tubit të zirkonisë, potenciali përkatës i oksigjenit mund të llogaritet sipas formulës së llogaritjes së potencialit të zirkonisë.

Formula është si më poshtë:

E (milivolt) =4F(RT)loge 

Ku E është potenciali i oksigjenit, R është konstanta e gazit, T është vlera absolute e temperaturës, PO₂BRENDA është vlera e presionit të oksigjenit brenda tubit të zirkonisë dhe PO₂JASHTË është vlera e presionit të oksigjenit jashtë tubit të zirkonisë. Sipas formulës, kur përqendrimi i oksigjenit brenda dhe jashtë tubit të zirkonisë është i ndryshëm, do të gjenerohet potenciali përkatës i oksigjenit. Nga formula e llogaritjes mund të dihet se kur Përqendrimi i oksigjenit brenda dhe jashtë tubit të zirkonisë është i njëjtë, potenciali i oksigjenit duhet të jetë 0 milivolt (mV).

Nëse presioni standard atmosferik është një atmosferë dhe përqendrimi i oksigjenit në ajër është 21%, formula mund të thjeshtohet në:

()

Kur potenciali i oksigjenit matet me një instrument matës dhe dihet përqendrimi i oksigjenit brenda ose jashtë tubit të zirkonisë, përmbajtja e oksigjenit në pjesën e matur mund të merret sipas formulës përkatëse.

Formula e llogaritjes është si më poshtë: (Në këtë kohë, temperatura në pjesën e zirkonit duhet të jetë më e madhe se 650°C)

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

Kurba karakteristike

Kur gazi i matur përmban O₂dhe CO në të njëjtën kohë, për shkak të temperaturës së lartë të sensorit dhe efektit katalitik të zonës së elektrodës platini të sensorit, O₂dhe CO do të reagojnë dhe do të arrijnë një gjendje ekuilibri termodinamik, PO₂në anën e matur ka ndryshuar kështu që presioni i pjesshëm i oksigjenit në ekuilibër është P'O₂.

Kjo ndodh sepse pasi sensori është aktivizuar në temperaturë të lartë, procesi i O₂dhe reagimi i CO që tenton të balancohet është paralel me procesin e O₂difuzioni i përqendrimit. Kur reaksioni arrin ekuilibrin, difuzioni i O₂përqendrimi gjithashtu tenton të stabilizohet, kështu që presioni i pjesshëm i oksigjenit i matur në ekuilibër është P'O₂.

Reaksionet e mëposhtme ndodhin në zonën negative të ZrO₂bateri:

1/2 O₂(PO₂)+CO→CO₂

Kur reaksioni arrin ekuilibrin, O₂ndryshimet e përqendrimit, PO₂është reduktuar në P'O₂, dhe shndërrimi i molekulave të gazit të oksigjenit dhe O₂në matricë është:

Elektroda negative:O₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

Elektroda pozitive:1/2 O₂(PO₂)+2e → O₂

Procesi i ndryshimit të përqendrimit të baterisë është:1/2 O₂ (PO₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

Kur forca elektromotore e sensorit krahasohet me numrin e moleve të gazit oksido-reduktues, kurba është një kurbë karakteristike e ngjashme me një kurbë titrimi.

Forma e kësaj kurbë karakteristike nën temperaturë, presion dhe shpejtësi të caktuar rrjedhjeje, i njëjti sensor ka saktësisht të njëjtën kurbë karakteristike për të njëjtin lloj sistemi gazi.

Prandaj, nën presionin atmosferik dhe gazin e matur në rrjedhën natyrore, krahasimi i forcës elektromotore dhe numri i moleve të O.₂-Sistemi CO nga sensori i zirkonisë është një λ (λ=no2 /nco ose përqindja e vëllimit λ=O₂ × V %/OCO × V %) kurba karakteristike.

Kur Pt-Al₂O₃katalizatori katalizohet në 600°C, CO në sistemin aerobik mund të shndërrohet plotësisht në CO₂, pra gazi i matur përmban vetëm oksigjen pas djegies katalitike.

Në këtë kohë, sensori i zirkonisë mat përmbajtjen e saktë të oksigjenit. Për shkak të marrëdhënies së gazit të matur nën veprimin e djegies katalitike, përmbajtja e CO në gazin e matur mund të matet. Lidhja ndërmjet formulës së reaksionit dhe sasisë para dhe pas djegies katalitike të gazit të matur është si më poshtë:

Supozoni se përqendrimi i monoksidit të karbonit në gazin e matur para katalizimit është (CO), përqendrimi i oksigjenit është A1 dhe përqendrimi i oksigjenit në gazin e matur pas katalizimit është A, atëherë:

Para djegies:(CO) A1

Pas djegies:O A

Pastaj:A=A1 – (CO)/2

Dhe:λ =A1 /(CO)

Pra:A=λ ×(CO)-(CO)/2

Rezultati:(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ＞0,5)

Parimi i strukturës së O₂/ Sonda CO

O₂Sonda /CO ka bërë ndryshimet përkatëse në bazë të sondës origjinale për të realizuar funksionin e ri të kontrollit të djegies. Përveç zbulimit të përmbajtjes së oksigjenit gjatë procesit të djegies, sonda mund të zbulojë edhe lëndë djegëse jo të plota të djegura (CO/H₂), sepse monoksidi i karbonit (CO) dhe hidrogjeni (H₂) bashkëjetojnë në gazrat e gripit të djegies jo të plotë.

Sonda është elementi bazë që përdor parimin elektrokimik pas ngrohjes së zirkonit për të realizuar matjen.

A. O₂elektrodë (platin)

B. Elektroda COe (platin/metal i çmuar)

C. Elektroda e kontrollit (platin)

Komponenti kryesor i sondës është fleta e përbërë e zirkonit e ngjitur në tubin e zmerilit për të formuar një tub të mbyllur dhe i ekspozuar ndaj kanalit të gazit të gripit të sistemit të djegies. Përdorimi i elektrodave të integruara mund të parandalojë në mënyrë efektive komponentët e korrozionit që të dëmtojnë elektrodat dhe rrisin jetën e shërbimit.

Funksionet e elektrodës COe dhe O₂elektrodat janë të njëjta, por ndryshimi midis dy elektrodave është vetitë elektrokimike dhe katalitike të lëndëve të para, kështu që përbërësit e djegshëm në gazin e gripit si CO dhe H₂mund të identifikohet dhe zbulohet. Në gjendjen e djegies së plotë, tensioni "Nernst" UO₂formohet edhe në elektrodën COe, dhe këto dy elektroda kanë të njëjtat karakteristika lakore. Kur zbulohet djegie jo e plotë ose përbërës të djegshëm, UCOe e tensionit jo-“Nernst” do të formohet gjithashtu në elektrodën COe, por kthesat karakteristike të dy elektrodave lëvizin veçmas. (Shih grafikët tipikë për të dy sensorët)

Sinjali i tensionit UCO/H₂i sensorit total është sinjali i tensionit i matur nga elektroda COe. Ky sinjal përfshin dy sinjalet e mëposhtme:

UCO/H₂(sensori total) = UO₂(përmbajtja e oksigjenit) + UCO₂/H₂(përbërës të ndezshëm)

Nëse përmbajtja e oksigjenit e matur nga O₂elektroda zbritet nga sinjali i sensorit total, përfundimi është:

UCOe (komponent i djegshëm) = UCO/H₂(sensori total)-UO₂(përmbajtja e oksigjenit)

Formula e mësipërme mund të përdoret për të llogaritur përbërësin e djegshëm COe të matur në ppm. Sensori i sondës është një karakteristikë tipike e sinjalit të tensionit. Grafiku tregon një kurbë tipike (vijë të ndërprerë) të përqendrimit të COe kur përmbajtja e oksigjenit zvogëlohet gradualisht.

Kur djegia hyn në një zonë ku mungon ajri, në të ashtuquajturën pikë "buzë emetimi", kur ajri i pamjaftueshëm shkakton djegie jo të plotë, përqendrimi përkatës i COe do të rritet ndjeshëm.

Karakteristikat e sinjalit të fituar tregohen në diagramin e kurbës së sondës.

UO₂(linjë e vazhdueshme) dhe UCO/H₂(vijë me pika).

Kur ajri është i tepërt dhe djegia është plotësisht e lirë nga komponentët COe, sinjali i sensorit UO₂dhe UCO/H₂janë të njëjta, dhe sipas parimit "Nernst", shfaqet përmbajtja aktuale e oksigjenit në kanalin e gazit të gripit.

Kur i afrohet "buzës së shkarkimit", sinjali i tensionit total të sensorit UCO/H₂i elektrodës COe rritet në një shkallë disproporcionale për shkak të sinjalit shtesë jo Nernst COe. Për karakteristikat e sinjalit të tensionit të sensorit: UO₂dhe UCO/H₂në lidhje me përmbajtjen e oksigjenit në kanalin e gazit të gripit, këtu shfaqen edhe karakteristikat tipike të komponentit të djegshëm COe.

Përveç sinjaleve të tensionit të sensorëve UCO/H₂dhe UO₂, sensori relativisht dinamik sinjalizon dU O₂/dt dhe dUCO/H₂/dt dhe veçanërisht diapazoni i sinjalit të luhatjes së elektrodës COe mund të përdoret për të bllokuar "skajet e emetimit" të djegies.

(Shih "Djegia jo e plotë: diapazoni i luhatjes së tensionit të elektrodës COe UCO/H₂")

Karakteristikat teknike

•Funksioni i hyrjes së sondës së dyfishtë: Një analizues mund të pajiset me dy sonda, të cilat mund të kursejnë koston e përdorimit dhe të përmirësojnë besueshmërinë e matjes.

•Funksioni i shumëfishtë i daljes: Analizatori ka dy dalje sinjali aktual 4-20 mA dhe ndërfaqe komunikimi kompjuter-kompjuter RS232 ose ndërfaqe rrjeti RS485. Njëri kanal i daljes së sinjalit të oksigjenit, kanali tjetër i daljes së sinjalit të CO.

•Gama e matjes: Gama e matjes së oksigjenit është 10^-30në përmbajtjen 100% të oksigjenit, dhe diapazoni i matjes së monoksidit të karbonit është 0-2000 PPM.

•Vendosja e alarmit:Analizatori ka 1 dalje alarmi të përgjithshëm dhe 3 dalje alarmi të programueshme.

• Kalibrimi automatik:Analizuesi do të monitorojë automatikisht sisteme të ndryshme funksionale dhe do të kalibrojë automatikisht për të siguruar saktësinë e analizuesit gjatë matjes.

•Sistemi inteligjent:Analizuesi mund të kryejë funksionet e cilësimeve të ndryshme sipas cilësimeve të paracaktuara.

•Funksioni i daljes së ekranit:Analizuesi ka një funksion të fortë të shfaqjes së parametrave të ndryshëm dhe një funksion të fortë daljeje dhe kontrolli të parametrave të ndryshëm.

•Funksioni i sigurisë:Kur furra është jashtë përdorimit, përdoruesi mund të kontrollojë për të fikur ngrohësin e sondës për të siguruar sigurinë gjatë përdorimit.

•Instalimi është i thjeshtë dhe i lehtë:instalimi i analizatorit është shumë i thjeshtë dhe ka një kabllo të veçantë për t'u lidhur me sondën e zirkonisë.

Specifikimet

Inputet

• Një ose dy sonda zirkoni ose një sondë zirkonia + sensori i CO

• Typ ose termometër rezervë të tipit K, R, J, S të tipit

• Hyrja e sinjalit të pastrimit të gazit me presion

• Zgjedhja e dy karburanteve të ndryshme

• Kontrolli i funksionimit të sigurt kundër shpërthimit (zbatohet vetëm për sondën e nxehtë)

Rezultatet

Dy dalje lineare të sinjalit DC 4～20mA (ngarkesa maksimale 1000Ω)

• Gama e parë e daljes (opsionale)

Prodhimi linear 0-1% në 0-100% përmbajtje oksigjeni

Prodhimi logaritmik 0,1 ~ 20% përmbajtje oksigjeni

Dalja e mikro-oksigjenit 10^-39deri në 10^-1përmbajtjen e oksigjenit

• Gama e dytë e daljes (mund të zgjidhet nga sa vijon)

Përmbajtja e monoksidit të karbonit (CO) Vlera e PPM

Dioksidi i karbonit (CO₂)%

Matja e gazit të djegshëm vlera PPM

Efikasiteti i djegies

Regjistro vlerën e oksigjenit

Vlera e djegies anoksike

Temperatura e tymit

Shfaqja e parametrave dytësorë

• Karboni i monoksidit të karbonit (CO) PPM

• Efikasiteti i djegies së gazit të djegshëm

• Tensioni i daljes së sondës

• Temperatura e sondës

• Temperatura e ambientit

• Viti muaj ditë

• Lagështia e mjedisit

• Temperatura e tymit

• Impedanca e sondës

• Indeksi i hipoksisë

• Koha e funksionimit dhe mirëmbajtjes

Komunikimi me kompjuter/printer

Analizatori ka një portë dalëse serike RS232 ose RS485, e cila mund të lidhet drejtpërdrejt me një terminal kompjuteri ose një printer, dhe sonda dhe instrumenti mund të diagnostikohen përmes kompjuterit.

Pastrimi i pluhurit dhe kalibrimi standard i gazit

Analizatori ka 1 kanal për heqjen e pluhurit dhe 1 kanal për kalibrimin standard të gazit ose 2 kanale për reletë e daljes standarde të kalibrimit të gazit dhe një ndërprerës të valvulës solenoid që mund të përdoret automatikisht ose manualisht.

SaktësiaP

± 1% e leximit aktual të oksigjenit me një përsëritshmëri prej 0,5%. Për shembull, në 2% oksigjen saktësia do të ishte ±0.02% oksigjen.

AlarmetP

Analizatori ka 4 alarme të përgjithshme me 14 funksione të ndryshme dhe 3 alarme të programueshme. Mund të përdoret për sinjale paralajmëruese si përmbajtja e lartë dhe e ulët e oksigjenit, e lartë dhe e ulët e CO, dhe gabimet e sondës dhe gabimet e matjes.

Gama e shfaqjesP

Shfaq automatikisht 10^-30～100% përmbajtje oksigjeni O2 dhe 0 ppm ~ 2000 ppm përmbajtja e monoksidit të karbonit CO.

Gaz referencëP

Furnizimi me ajër me pompë vibrimi me mikromotor.

Fuqia Ruireqements

85VAC deri në 264VAC 3A

Temperatura e funksionimit

Temperatura e funksionimit -25°C deri në 55°C

Lagështia relative 5% deri në 95% (jo kondensuese)

Shkalla e mbrojtjes

IP65

IP54 me pompë ajri referencë të brendshme

Dimensionet dhe pesha

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