Nernst N2032-O2/CO deguonies kiekio ir degiųjų dujų dviejų komponentų analizatorius

Taikymo sritis

Nernst N2032-O₂/CO deguonies kiekis ir degiosios dujosdviejų komponentų analizatoriusyra išsamus analizatorius, galintis vienu metu aptikti deguonies kiekį, anglies monoksidą ir degimo efektyvumą degimo procese. Jis gali stebėti deguonies ir anglies monoksido kiekį išmetamosiose dujose katilų, krosnių ir krosnių degimo metu arba po jo.

Analizatorius susidraugavo su Nernstu O₂/CO zondas gali išmatuoti deguonies kiekį procentais O₂% dūmtakyje ir krosnyje, anglies monoksido CO PPM vertė, 12 degiųjų dujų vertė ir degimo krosnies degimo efektyvumas realiu laiku.

Taikymo ypatybės

Panaudojus Nernst N2032-O₂/CO deguonies kiekis ir degiosios dujosdviejų komponentų analizatorius, vartotojai gali sutaupyti daug energijos ir kontroliuoti išmetamųjų dujų kiekį.

Nernst N2032-O₂/CO deguonies kiekis ir degiosios dujosdviejų komponentų analizatoriusyra unikali technologija, naudojanti cirkonio dvigalvę struktūrą, sukurtą po dešimties metų tyrimų ir galinti vienu metu matuoti deguonies ir anglies monoksido kiekį. Šiuo metu tai tikra tiesioginio matavimo technologija. Maža kaina, didelis tikslumas, galima išmatuoti internetu esant įvairioms didelės drėgmės ir daug dulkių sąlygoms.

Perdeguonies degimo procese, kai kuro dujos ir degimą palaikantis deguonis pasiekia tam tikrą dinaminės pusiausvyros tašką, šiek tiek pasikeitus deguonies kiekiui, pasikeis ir anglies monoksido kiekis. Deguonies kiekio kitimo tendencija ir pokytis anglies monoksido tendencija sudaro tą pačią tendenciją.

Nernstas O₂/CO zondo matavimo principas

Nernstas O₂/CO zondas turi du elektrodus, kurie vienu metu gali aptikti ir deguonies signalą, ir degiųjų medžiagų signalą. Kadangi nepilno degimo išmetamosiose dujose yra anglies monoksido (CO), degiųjų medžiagų ir vandenilio (H₂).

Cirkonio oksido zondo arba deguonies jutiklio deguonies elementas naudoja deguonies potencialą, kurį sukuria skirtingos deguonies koncentracijos cirkonio oksido viduje ir išorėje esant aukštai temperatūrai (aukštesnei nei 650 °C), kad išmatuotų deguonies kiekį išmatuotoje dalyje. dalis zondo pagaminta iš nerūdijančio plieno apvalkalo arba legiruotojo plieno korpuso, kurį sudaro legiruotojo plieno šildytuvas, cirkonio vamzdis, termopora, viela, gnybtų plokštė ir dėžutė, žr. scheminę schemą. Zondo cirkonio vamzdis yra izoliuotas nuo dujų cirkonio vamzdžio viduje ir išorėje per atitinkamą sandarinimo įtaisą.

Kai cirkonio oksido zondo galvutės temperatūra per šildytuvą arba išorinę temperatūrą pasiekia 650°C ar aukštesnę, skirtingos deguonies koncentracijos vidinėje ir išorinėje pusėse sukurs atitinkamą elektrovaros jėgą cirkonio oksido paviršiuje. Galima išmatuoti elektrinį potencialą. atitinkamu švino laidu, o dalies temperatūros vertę galima išmatuoti atitinkama termopora.

Kai žinoma deguonies koncentracija cirkonio oksido vamzdžio viduje ir išorėje, atitinkamą deguonies potencialą galima apskaičiuoti pagal cirkonio oksido potencialo apskaičiavimo formulę.

Formulė yra tokia:

E (milivoltai) =4F(RT)žurnalase 

Kur E yra deguonies potencialas, R yra dujų konstanta, T yra absoliučios temperatūros vertė, PO₂INSIDE yra deguonies slėgio vertė cirkonio vamzdžio viduje ir PO₂IŠORĖ yra deguonies slėgio vertė už cirkonio vamzdžio. Pagal formulę, kai skiriasi deguonies koncentracija cirkonio vamzdžio viduje ir išorėje, susidaro atitinkamas deguonies potencialas. Iš skaičiavimo formulės galima žinoti, kad kai deguonies koncentracija cirkonio vamzdžio viduje ir išorėje yra vienoda, deguonies potencialas turi būti 0 milivoltų (mV).

Jei standartinis atmosferos slėgis yra viena atmosfera, o deguonies koncentracija ore yra 21%, formulę galima supaprastinti taip:

()

Kai deguonies potencialas išmatuotas matavimo prietaisu ir žinoma deguonies koncentracija cirkonio vamzdžio viduje arba išorėje, deguonies kiekį išmatuotoje dalyje galima gauti pagal atitinkamą formulę.

Skaičiavimo formulė yra tokia: (Šiuo metu temperatūra cirkonio oksido dalyje turi būti didesnė nei 650°C)

(%O₂) IŠORĖ (bankomatas) = ​​0,21 EXPT(-46.421E)

Charakteristinė kreivė

Kai išmatuotose dujose yra O₂ir CO tuo pačiu metu dėl aukštos jutiklio temperatūros ir jutiklio platininio elektrodo srities katalizinio poveikio, O₂ir CO sureaguos ir pasieks termodinaminę pusiausvyros būseną, PO₂išmatuotoje pusėje pasikeitė taip, kad deguonies dalinis slėgis pusiausvyroje yra P'O₂.

Taip yra todėl, kad po to, kai jutiklis suaktyvinamas esant aukštai temperatūrai, O₂ir CO reakcija, linkusi subalansuoti, yra lygiagreti O procesui₂koncentracijos difuzija. Kai reakcija pasiekia pusiausvyrą, O difuzija₂koncentracija taip pat linkusi stabilizuotis, todėl išmatuotas dalinis deguonies slėgis esant pusiausvyrai yra P'O₂.

Šios reakcijos vyksta neigiamoje ZrO srityje₂baterija:

1/2 O₂(PO₂)+CO→CO₂

Kai reakcija pasiekia pusiausvyrą, O₂koncentracijos pokyčiai, PO₂sumažinamas iki P'O₂, ir dujinių deguonies molekulių ir O konversiją₂matricoje yra:

Neigiamas elektrodas:O₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

Teigiamas elektrodas:1/2 O₂(PO₂)+2e → O₂

Baterijos koncentracijos skirtumo procesas yra toks:1/2 O₂ (PO₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

Kai jutiklio elektrovaros jėga lyginama su oksidacijos-redukcijos dujų molių skaičiumi, kreivė yra būdinga kreivė, panaši į titravimo kreivę.

Šios charakteristikų kreivės forma esant tam tikrai temperatūrai, slėgiui ir srautui, tas pats jutiklis turi lygiai tokią pačią charakteristikų kreivę tos pačios rūšies dujų sistemai.

Todėl esant atmosferos slėgiui ir išmatuotoms dujoms natūraliame sraute, elektrovaros jėgos ir O molių skaičiaus palyginimas.₂-CO sistema pagal cirkonio oksido jutiklį yra λ (λ = no2 /nco arba tūrio procentas λ = O₂ × V %/OCO × V %) charakteristikos kreivė.

Kai Pt-Al₂O₃katalizatorius katalizuojamas 600°C temperatūroje, aerobinėje sistemoje esantis CO gali būti visiškai paverstas CO₂, todėl išmatuotose dujose po katalizinio degimo yra tik deguonies.

Šiuo metu cirkonio jutiklis matuoja tikslų deguonies kiekį. Dėl išmatuotų dujų santykio katalizinio degimo metu galima išmatuoti CO kiekį išmatuotose dujose. Ryšys tarp reakcijos formulės ir kiekio prieš ir po išmatuotų dujų katalizinio degimo yra toks:

Tarkime, kad anglies monoksido koncentracija išmatuotose dujose prieš katalizę yra (CO), deguonies koncentracija yra A1, o deguonies koncentracija išmatuotose dujose po katalizės yra A, tada:

Prieš deginant:(CO) A1

Po deginimo:O A

Tada:A=A1 – (CO)/2

Ir:λ =A1 / (CO)

Taigi:A=λ ×(CO)-(CO)/2

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

O struktūros principas₂/CO zondas

O₂/CO zondas padarė atitinkamus pakeitimus, remdamasis pirminiu zondu, kad įgyvendintų naują degimo valdymo funkciją. Be deguonies kiekio degimo proceso metu nustatymo, zondas taip pat gali aptikti nepilnai sudegusias medžiagas (CO/H).₂), nes anglies monoksidas (CO) ir vandenilis (H₂) kartu egzistuoja nepilno degimo išmetamosiose dujose.

Zondas yra pagrindinis elementas, kuris naudoja elektrocheminį principą po cirkonio kaitinimo matavimui atlikti.

A. O₂elektrodas (platinos)

B. COe elektrodas (platina / taurusis metalas)

C. Valdymo elektrodas (platinos)

Pagrindinis zondo komponentas yra cirkonio oksido kompozicinis lakštas, suvirintas ant korundo vamzdžio, kad būtų sudarytas sandarus vamzdis ir veikiamas degimo sistemos išmetamųjų dujų kanalo. Naudojant įmontuotus elektrodus galima veiksmingai užkirsti kelią korozijos komponentams pažeisti elektrodus ir padidinti tarnavimo laiką.

COe elektrodo ir O funkcijos₂elektrodai yra vienodi, tačiau skirtumas tarp dviejų elektrodų yra elektrocheminės ir katalizinės žaliavų savybės, todėl degieji išmetamųjų dujų komponentai, tokie kaip CO ir H₂galima nustatyti ir aptikti.Visiško degimo būsenoje „Nernst“ įtampa UO₂taip pat susidaro prie COe elektrodo, o šie du elektrodai turi tas pačias kreivės charakteristikas. Kai aptinkamas nepilnas degimas arba degiosios sudedamosios dalys, COe elektrode taip pat susidaro ne „Nernst“ įtampos UCOe, tačiau abiejų elektrodų charakteristikų kreivės juda atskirai. (Žr. abiejų jutiklių tipinius grafikus)

Įtampos signalas UCO/H₂viso jutiklio yra įtampos signalas, išmatuotas COe elektrodu. Šis signalas apima šiuos du signalus:

UCO/H₂(bendras jutiklis) = UO₂(deguonies kiekis) + UCO₂/H₂(degiosios sudedamosios dalys)

Jei deguonies kiekis išmatuotas O₂elektrodas atimamas iš viso jutiklio signalo, daroma išvada:

UCOe (degusis komponentas) = ​​UCO/H₂(bendras jutiklis)-UO₂(deguonies kiekis)

Aukščiau pateikta formulė gali būti naudojama apskaičiuojant degiųjų komponentų COe, išmatuotą ppm. Zondo jutiklis yra tipinė įtampos signalo charakteristika. Grafike parodyta tipinė COe koncentracijos kreivė (punktyrinė linija), kai deguonies kiekis palaipsniui mažėja.

Kai degimas patenka į zoną, kurioje trūksta oro, vadinamajame „išmetimo krašto“ taške, kai oro trūkumas sukelia nepilną degimą, atitinkama COe koncentracija žymiai padidės.

Gautos signalo charakteristikos parodytos zondo kreivės diagramoje.

UO₂(ištisinė linija) ir UCO/H₂(punktyrinė linija).

Kai oro perteklius ir degimo metu visiškai nėra COe komponentų, jutiklis signalizuoja UO₂ir UCO/H₂yra vienodi, ir pagal „Nernst“ principą rodomas esamas deguonies kiekis išmetamųjų dujų kanale.

Artėjant prie „iškrovimo krašto“, suminės jutiklio įtampos signalas UCO/H₂COe elektrodas didėja neproporcingu greičiu dėl papildomo ne Nernst COe signalo.Dėl jutiklio įtampos signalo charakteristikų: UO₂ir UCO/H₂palyginti su deguonies kiekiu išmetamųjų dujų kanale, čia taip pat rodomos tipinės degiojo komponento COe charakteristikos.

Be jutiklių UCO/H įtampos signalų₂ir UO₂, santykinai dinamiški jutiklio signalai dU O₂/dt ir dUCO/H₂/dt, o ypač COe elektrodo svyravimo signalo diapazonas gali būti naudojamas degimo „emisijos kraštui“ užfiksuoti.

(Žr. „Nevisiškas degimas: COe elektrodo UCO/H įtampos svyravimų diapazonas₂“)

Techninės charakteristikos

•Dviejų zondų įvesties funkcija: Viename analizatoriuje gali būti du zondai, kurie gali sutaupyti naudojimo išlaidas ir pagerinti matavimo patikimumą.

•Daugelio išvesties funkcija: Analizatorius turi dvi 4-20mA srovės signalų išvestis ir kompiuterio ir kompiuterio ryšio sąsają RS232 arba tinklo sąsają RS485. Vienas deguonies signalo išvesties kanalas, kitas CO signalo išvesties kanalas.

•Matavimo diapazonas: Deguonies matavimo diapazonas yra 10^-30iki 100% deguonies kiekio, o anglies monoksido matavimo diapazonas yra 0-2000 PPM.

•Signalizacijos nustatymas:Analizatorius turi 1 bendrąjį aliarmo išėjimą ir 3 programuojamus aliarmo išėjimus.

• Automatinis kalibravimas:Analizatorius automatiškai stebės įvairias funkcines sistemas ir automatiškai kalibruos, kad būtų užtikrintas analizatoriaus tikslumas matavimo metu.

•Išmani sistema:Analizatorius gali atlikti įvairių nustatymų funkcijas pagal iš anksto nustatytus nustatymus.

•Ekrano išvesties funkcija:Analizatorius turi stiprią įvairių parametrų rodymo funkciją ir stiprią įvairių parametrų išvesties ir valdymo funkciją.

•Saugos funkcija:Kai krosnis nenaudojama, vartotojas gali valdyti, kad išjungtų zondo šildytuvą, kad užtikrintų saugumą naudojimo metu.

•Montavimas yra paprastas ir lengvas:analizatoriaus montavimas yra labai paprastas ir yra specialus laidas, skirtas prijungti prie cirkonio zondo.

Specifikacijos

Įėjimai

• Vienas arba du cirkonio zondai arba vienas cirkonio zondas + CO jutiklis

• Dūmų vamzdis arba atsarginis K, R, J, S tipo termometras

• Slėgio dujų prapūtimo signalo įėjimas

• Dviejų skirtingų kuro rūšių pasirinkimas

• Sprogimui atsparus saugaus veikimo valdymas (taikoma tik šildomam zondui)

Išėjimai

Dvi linijinės 4～20mA nuolatinės srovės signalo išvesties (maksimali apkrova 1000Ω)

• Pirmasis išvesties diapazonas (pasirinktinai)

Linijinis išėjimas nuo 0–1 % iki 0–100 % deguonies

Logaritminė išvestis 0,1～20% deguonies kiekis

Mikrodeguonies išėjimas 10^-39iki 10^-1deguonies kiekis

• Antrasis išvesties diapazonas (galima pasirinkti iš toliau pateiktų)

Anglies monoksido kiekio (CO) PPM vertė

Anglies dioksidas (CO₂)%

Degiųjų dujų matavimo PPM vertė

Degimo efektyvumas

Log deguonies vertė

Anoksinio degimo vertė

Dūmų temperatūra

Antrinių parametrų ekranas

• Anglies monoksido anglies (CO) PPM

• Degiųjų dujų degimo efektyvumas

• Zondo išėjimo įtampa

• Zondo temperatūra

• Aplinkos temperatūra

• Metai mėnesio diena

• Aplinkos drėgmė

• Dūmų temperatūra

• Zondo varža

• Hipoksijos indeksas

• Eksploatacijos ir priežiūros laikas

Ryšys su kompiuteriu/spausdintuvu

Analizatorius turi RS232 arba RS485 nuosekliosios išvesties prievadą, kuris gali būti tiesiogiai prijungtas prie kompiuterio terminalo arba spausdintuvo, o zondas ir prietaisas gali būti diagnozuojami per kompiuterį.

Dulkių valymas ir standartinis dujų kalibravimas

Analizatorius turi 1 kanalą dulkių šalinimui ir 1 kanalą standartiniam dujų kalibravimui arba 2 kanalus standartinėms dujų kalibravimo išėjimo relėms ir solenoidinio vožtuvo jungiklį, kuris gali būti valdomas automatiškai arba rankiniu būdu.

TikslumasP

± 1 % faktinio deguonies rodmens, o pakartojamumas 0,5 %. Pavyzdžiui, esant 2 % deguonies, tikslumas būtų ±0,02 % deguonies.

SignalizacijosP

Analizatorius turi 4 bendruosius pavojaus signalus su 14 skirtingų funkcijų ir 3 programuojamus signalus. Jis gali būti naudojamas įspėjamiesiems signalams, tokiems kaip didelis ir mažas deguonies kiekis, didelis ir mažas CO, ir zondo paklaidoms bei matavimo paklaidoms.

Ekrano diapazonasP

Automatiškai rodyti 10^-30～100 % O2 deguonies kiekis ir 0ppm～2000ppm CO anglies monoksido kiekis.

Etaloninės dujosP

Oro tiekimas mikromotoriniu vibraciniu siurbliu.

Galios reikalavimai

85VAC iki 264VAC 3A

Darbinė temperatūra

Darbinė temperatūra -25°C iki 55°C

Santykinė oro drėgmė nuo 5% iki 95% (nekondensuojanti)

Apsaugos laipsnis

IP65

IP54 su vidiniu etaloniniu oro siurbliu

Matmenys ir svoris

300 mm P x 180 mm A x 100 mm S 3 kg