Nernst N2032-O2/CO оттегі мен жанғыш газдың екі компонентті анализаторы

Қолдану ауқымы

Nernst N2032-O₂/СО оттегінің мөлшері және жанғыш газекі компонентті анализаторжану процесінде оттегінің құрамын, көміртегі тотығын және жану тиімділігін бір уақытта анықтай алатын кешенді анализатор болып табылады. Ол қазандықтарды, пештерді және пештерді жағу кезінде немесе одан кейін түтін газындағы оттегі мен көміртегі тотығының мөлшерін бақылай алады.

Анализатор Нернст О₂/CO зонды оттегінің O пайызын өлшей алады₂Түтін құбыры мен пештегі %, көміртегі тотығы СО PPM мәні, 12 жанғыш газдың мәні және жану пешінің жану тиімділігі нақты уақыт режимінде.

Қолдану сипаттамалары

Nernst N2032-O пайдаланғаннан кейін₂/СО оттегінің мөлшері және жанғыш газекі компонентті анализатор, пайдаланушылар көп қуат үнемдей алады және пайдаланылған газдар шығарындыларын басқара алады.

Nernst N2032-O₂/СО оттегінің мөлшері және жанғыш газекі компонентті анализаторон жылдық зерттеулерден кейін әзірленген және бір уақытта оттегі мен көміртегі тотығының мазмұнын өлшей алатын цирконийдің қос басы құрылымын пайдаланатын бірегей технология. Қазіргі уақытта бұл нақты желілік өлшеу технологиясы. Төмен баға, жоғары дәлдік, әртүрлі жоғары ылғалдылық және жоғары шаң жағдайында онлайн режимінде өлшеуге болады.

Асқын оттегінің жану процесінде отын газы мен жануды қолдайтын оттегі белгілі бір динамикалық тепе-теңдік нүктесіне жеткенде, оттегі мөлшерінің шамалы өзгеруімен көміртегі тотығының мөлшері де өзгереді. Оттегі мөлшерінің өзгеру тенденциясы және өзгеруі Көміртек тотығының тенденциясы бірдей тенденцияны құрайды.

Нернст О₂/СО зондының өлшеу принципі

Нернст О₂/CO зондының қос электродтары бар, олар бір уақытта оттегі сигналын да, жанғыш сигналды да анықтай алады. Өйткені толық емес жану түтін газының құрамында көміртегі тотығы (СО), жанғыш заттар және сутегі (H) бар.₂).

Циркония зондының немесе оттегі сенсорының оттегі ұяшығы өлшенген бөліктің оттегі мазмұнын өлшеу үшін цирконийдің ішкі және сыртқы жағындағы әртүрлі оттегі концентрациялары тудыратын оттегі потенциалын жоғары температурада (650°C-тан жоғары) пайдаланады. Сыртқы зондтың бір бөлігі тот баспайтын болаттан жасалған қабықтан немесе легирленген болаттан жасалған қабықтан жасалған, ол легирленген болаттан жасалған қыздырғыштан, циркониялық түтіктен, термопардан, сымнан, терминал тақтасынан және қораптан тұрады, схемалық диаграмманы қараңыз. Зондтың цирконий түтігі газдан оқшауланған. цирконий түтігінің ішкі және сыртқы жағын сәйкес тығыздағыш құрылғы арқылы.

Циркония зондының басының температурасы қыздырғыш немесе сыртқы температура арқылы 650°C немесе одан жоғарыға жеткенде, ішкі және сыртқы жағындағы әртүрлі оттегі концентрациясы цирконийдің бетінде сәйкес электр қозғаушы күшін тудырады. Электрлік потенциалды өлшеуге болады. сәйкес қорғасын сым арқылы, ал бөліктің температура мәнін сәйкес термопар арқылы өлшеуге болады.

Циркония түтігінің ішіндегі және сыртындағы оттегі концентрациясы белгілі болғанда, сәйкес оттегі потенциалын цирконий потенциалын есептеу формуласы бойынша есептеуге болады.

Формула келесідей:

E (милливольт) =4F(RT)журналe 

Мұндағы Е – оттегі потенциалы, R – газ тұрақтысы, T – абсолютті температура мәні, PO₂INSIDE - циркониялық түтік ішіндегі оттегінің қысым мәні және PO₂СЫРТҚА – цирконий түтігінің сыртындағы оттегі қысымының мәні. Формула бойынша цирконий түтігінің ішіндегі және сыртындағы оттегі концентрациясы әр түрлі болғанда, сәйкес оттегі потенциалы пайда болады. Есептеу формуласынан белгілі болғандай, Циркония түтігінің ішіндегі және сыртындағы оттегі концентрациясы бірдей, оттегі потенциалы 0 милливольт (мВ) болуы керек.

Егер стандартты атмосфералық қысым бір атмосфера болса және ауадағы оттегі концентрациясы 21% болса, формуланы келесідей жеңілдетуге болады:

()

Оттегі потенциалын өлшеу құралымен өлшегенде және цирконий түтігінің ішіндегі немесе сыртындағы оттегінің концентрациясы белгілі болған кезде өлшенетін бөліктегі оттегінің мазмұнын сәйкес формула бойынша алуға болады.

Есептеу формуласы келесідей: (Осы уақытта цирконий бөлігіндегі температура 650°C жоғары болуы керек)

(% O₂) СЫРТҚА (АТМ) = 0,21 EXPT(-46.421E)

Сипаттама қисығы

Өлшенген газдың құрамында О болған кезде₂және CO бір мезгілде сенсордың жоғары температурасына және сенсордың платина электрод аймағының каталитикалық әсеріне байланысты, O₂және CO реакцияға түсіп, термодинамикалық тепе-теңдік күйіне, PO-ға жетеді₂өлшенген жағында оттегінің парциалды қысымы тепе-теңдікте P'O болатындай өзгерді₂.

Себебі жоғары температурада сенсор іске қосылғаннан кейін О₂және теңдестіруге бейім CO реакциясы О процесіне параллель₂концентрацияның диффузиясы. Реакция тепе-теңдікке жеткенде О-ның диффузиясы₂концентрация да тұрақтандыруға бейім, сондықтан тепе-теңдіктегі оттегінің парциалды қысымы P'O болады.₂.

ZrO теріс аймағында келесі реакциялар жүреді₂батарея:

1/2 О₂(ПО₂)+CO→CO₂

Реакция тепе-теңдікке жеткенде О₂концентрациясының өзгеруі, PO₂P'O дейін азаяды₂, және газ тәрізді оттегі молекулаларының түрленуі және О₂матрицада:

Теріс электрод:О₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

Оң электрод:1/2 О₂(ПО₂)+2e → O₂

Батарея концентрациясының айырмашылығы процесі:1/2 О₂ (ПО₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

Датчиктің электр қозғаушы күшін тотығу-тотықсыздану газының моль санымен салыстырған кезде, қисық титрлеу қисығына ұқсас сипаттамалық қисық болады.

Белгілі бір температурада, қысымда және ағын жылдамдығында осы сипаттамалық қисық сызығының пішіні, бірдей сенсордың бірдей типті газ жүйесі үшін бірдей сипаттамалық қисығы бар.

Сондықтан атмосфералық қысым мен өлшенген газдың табиғи ағынында электр қозғаушы күші мен моль санын салыстыру О.₂-Циркония сенсоры арқылы CO жүйесі λ (λ=no2 /nco немесе көлемнің пайызы λ=O) болып табылады.₂ × V %/OCO × V %) сипаттамалық қисық.

Қашан Pt-Al₂O₃катализатор 600°С-та катализденеді, аэробтық жүйедегі СО толығымен СО-ға айналуы мүмкін.₂, сондықтан өлшенген газдың құрамында каталитикалық жанудан кейін тек оттегі болады.

Бұл кезде цирконий сенсоры оттегінің дәл мөлшерін өлшейді. Өлшенетін газдың каталитикалық жану әрекетіндегі қатынасына байланысты өлшенген газдағы CO құрамын өлшеуге болады. Реакция формуласы мен өлшенген газдың каталитикалық жануына дейінгі және одан кейінгі шама арасындағы байланыс келесідей:

Өлшенген газдағы көміртек оксидінің катализге дейінгі концентрациясы (СО), оттегінің концентрациясы А1, катализден кейінгі өлшенген газдағы оттегінің концентрациясы А делік, сонда:

Жану алдында:(CO) A1

Жанып болғаннан кейін:О А

Содан кейін:A=A1 – (CO)/2

Және:λ =A1 /(CO)

Сонымен:A=λ ×(CO)-(CO)/2

Нәтиже:(CO)= 2А /(2λ-1)    (λ＞0,5)

О-ның құрылымдық принципі₂/СО зонды

О₂/CO зонды жаңа жануды басқару функциясын жүзеге асыру үшін бастапқы зонд негізінде сәйкес өзгерістер енгізді. Жану процесі кезінде оттегінің құрамын анықтаудан басқа, зонд толық жанбаған жанғыш заттарды (CO/H) да анықтай алады.₂), өйткені көміртегі тотығы (СО) және сутегі (Н₂) толық емес жанудың түтін газында бірге болады.

Зонд өлшеуді жүзеге асыру үшін цирконияны қыздырғаннан кейін электрохимиялық принципті қолданатын негізгі элемент болып табылады.

А.О₂электрод (платина)

B. COe электроды (платина/қымбат металл)

C. Басқару электроды (платина)

Зондтың негізгі құрамдас бөлігі корунд түтігіне дәнекерленген цирконий композиттік парағы болып табылады және жану жүйесінің түтіндік арнасына әсер етеді. Кірістірілген электродтарды пайдалану коррозия компоненттерінің электродтарды зақымдауынан тиімді түрде қорғайды және қызмет ету мерзімін арттыру.

COe электродының және О электродының функциялары₂электрод бірдей, бірақ екі электродтың айырмашылығы шикізаттың электрохимиялық және каталитикалық қасиеттерінде, сондықтан түтін газындағы жанғыш компоненттер CO және H₂анықтауға және анықтауға болады.Толық жану жағдайында «Нернст» кернеуі UO₂COe электродында да түзіледі және бұл екі электродтың қисық сипаттамалары бірдей. Толық емес жануды немесе жанғыш компоненттерді анықтаған кезде, COe электродында «Нернст» емес кернеу UCOe де қалыптасады, бірақ екі электродтың сипаттамалық қисықтары бөлек қозғалады. (Екі сенсор үшін де типтік графиктерді қараңыз)

Кернеу сигналы UCO/H₂жалпы сенсордың мәні COe электродымен өлшенетін кернеу сигналы болып табылады. Бұл сигнал келесі екі сигналды қамтиды:

UCO/H₂(жалпы сенсор) = UO₂(оттегі мөлшері) + UCO₂/H₂(жанғыш компоненттер)

Егер оттегі мөлшері О арқылы өлшенсе₂электрод жалпы сенсордың сигналынан алынады, қорытынды:

UCOe (жанғыш компонент) = UCO/H₂(жалпы сенсор)-UO₂(оттегі мөлшері)

Жоғарыда келтірілген формуланы ppm-мен өлшенген жанғыш компонент COe есептеу үшін пайдалануға болады. Зонд сенсоры әдеттегі кернеу сигналының сипаттамасы болып табылады. Графикте оттегі мөлшері біртіндеп азайған кезде COe концентрациясының типтік қисығы (үзік сызық) көрсетілген.

Жану ауа жетіспейтін аймаққа енгенде, «шығару шеті» деп аталатын нүктеде, жеткіліксіз ауа толық емес жануды тудырғанда, сәйкес COe концентрациясы айтарлықтай артады.

Алынған сигнал сипаттамалары зондтың қисық диаграммасында көрсетілген.

UO₂(үздіксіз сызық) және UCO/H₂(нүктелі сызық).

Ауа артық болғанда және жану COe компоненттерінен толығымен босатылған кезде сенсор UO сигналын береді₂және UCO/H₂бірдей болып табылады және «Нернст» принципі бойынша түтін арнасының ағымдағы оттегі мөлшері көрсетіледі.

«Разряд жиегіне» жақындаған кезде жалпы сенсорлық кернеу сигналы UCO/H₂COe электродының мөлшері қосымша Нернсттік COe сигналына байланысты пропорционалды емес жылдамдықпен артады. Датчиктің кернеу сигналының сипаттамалары үшін: UO₂және UCO/H₂түтіндік газ арнасындағы оттегінің мөлшеріне қатысты жанғыш компонент COe типтік сипаттамалары да осында көрсетіледі.

UCO/H сенсорларының кернеу сигналдарына қосымша₂және UO₂, салыстырмалы динамикалық сенсор сигналдары dU O₂/dt және dUCO/H₂/dt және әсіресе COe электродының тербеліс сигналының диапазоны жанудың «шығару жиегін» құлыптау үшін пайдаланылуы мүмкін.

(«Толық емес жану: СОЭ электродының UCO/H кернеуінің ауытқу диапазоны» қараңыз.₂«)

Техникалық сипаттамалары

•Қос зонд енгізу функциясы: Бір анализатор екі зондпен жабдықталуы мүмкін, бұл пайдалану құнын үнемдеуге және өлшеу сенімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

•Бірнеше шығыс функциясы: Анализаторда екі 4-20мА ток сигналының шығысы және компьютер-компьютерлік байланыс интерфейсі RS232 немесе желілік интерфейс RS485 бар. Оттегі сигналының шығысының бір арнасы, CO сигналының шығысының екінші арнасы.

•Өлшем диапазоны: Оттегін өлшеу диапазоны 10^-30100% оттегі мазмұнына дейін және көміртегі тотығын өлшеу диапазоны 0-2000PPM құрайды.

•Дабыл параметрі:Анализаторда 1 жалпы дабыл шығысы және 3 бағдарламаланатын дабыл шығысы бар.

• Автоматты калибрлеу:Анализатор әртүрлі функционалды жүйелерді автоматты түрде бақылайды және өлшеу кезінде анализатордың дәлдігін қамтамасыз ету үшін автоматты түрде калибрлейді.

•Интеллектуалды жүйе:Талдағыш алдын ала белгіленген параметрлерге сәйкес әртүрлі параметрлердің функцияларын орындай алады.

•Дисплей шығыс функциясы:Анализатордың әртүрлі параметрлерді көрсетудің күшті функциясы және әртүрлі параметрлердің күшті шығыс және басқару функциясы бар.

•Қауіпсіздік функциясы:Пеш пайдаланылмаған кезде, пайдаланушы пайдалану кезінде қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін зондтың қыздырғышын өшіруді басқара алады.

•Орнату қарапайым және оңай:анализаторды орнату өте қарапайым және цирконий зондымен қосылу үшін арнайы кабель бар.

Техникалық сипаттамалар

Кірістері

• Бір немесе екі циркониялық зонд немесе бір цирконий зонд + CO сенсоры

• K, R, J, S типті түтін немесе қосалқы термометр

• Қысымды газды тазарту сигналының кірісі

• Екі түрлі отынды таңдау

• Жарылыстан қорғалған қауіпсіз жұмысты басқару (тек қыздырылған зондқа қолданылады)

Шығыстар

Екі сызықтық 4～20мА тұрақты ток сигналының шығысы (максималды жүктеме 1000Ω)

• Бірінші шығыс ауқымы (міндетті емес)

Сызықтық шығыс 0～1% - 0～100% оттегі мазмұны

Логарифмдік шығыс 0,1～20% оттегі мөлшері

Микро-оттегінің шығуы 10^-3910-ға дейін^-1оттегі мөлшері

• Екінші шығыс ауқымы (төмендегілерден таңдауға болады)

Көміртек тотығының мөлшері (CO) PPM мәні

Көмірқышқыл газы (CO₂)%

Жанғыш газды өлшеу PPM мәні

Жану тиімділігі

Оттегі мәнін тіркеу

Аноксидті жану мәні

Түтіннің температурасы

Қосымша параметр дисплейі

• Көміртек тотығы көміртегі (СО) PPM

• Жанғыш газдың жану тиімділігі

• Зонд шығыс кернеуі

• Зонд температурасы

• Қоршаған орта температурасы

• Жыл ай күні

• Қоршаған ортаның ылғалдылығы

• Түтіннің температурасы

• Зонд кедергісі

• Гипоксия индексі

• Пайдалану және техникалық қызмет көрсету уақыты

Компьютер/принтер байланысы

Анализаторда RS232 немесе RS485 сериялық шығыс порты бар, оны компьютер терминалына немесе принтерге тікелей қосуға болады, ал зонд пен аспапты компьютер арқылы диагностикалауға болады.

Шаңды тазалау және стандартты газды калибрлеу

Анализатордың шаңды кетіруге арналған 1 арнасы және стандартты газ калибрлеуі үшін 1 арнасы немесе стандартты газ калибрлеуінің шығыс релесі үшін 2 арнасы және автоматты түрде немесе қолмен басқарылатын электромагниттік клапан қосқышы бар.

ДәлдікP

± 1% нақты оттегі көрсеткіші 0,5% қайталану мүмкіндігімен. Мысалы, 2% оттегі кезінде дәлдік ±0,02% оттегі болады.

ДабылдарP

Анализаторда 14 түрлі функциясы бар 4 жалпы дабыл және 3 бағдарламаланатын дабыл бар. Оны жоғары және төмен оттегі мөлшері, жоғары және төмен CO, және зонд қателері мен өлшеу қателері сияқты ескерту сигналдары үшін пайдалануға болады.

Көрсету ауқымыP

10-ды автоматты түрде көрсету^-30～100% O2 оттегі мөлшері және 0ppm～2000ppm CO көміртегі тотығы мөлшері.

Анықтамалық газP

Микромоторлы діріл сорғымен ауа беру.

Қуат талаптары

85VAC - 264VAC 3A

Жұмыс температурасы

Жұмыс температурасы -25°C - 55°C

Салыстырмалы ылғалдылық 5% - 95% (конденсацияланбайтын)

Қорғау дәрежесі

IP65

Ішкі анықтамалық ауа сорғысы бар IP54

Өлшемдері мен салмағы

300 мм В x 180 мм H x 100 мм D 3 кг