氧化鋯分析儀校驗(yàn)及故障處理方法

【摘要】氧化鋯分析儀是由智能化分析儀和氧化鋯氧量計(jì)（簡(jiǎn)稱氧探頭）組成。該儀器的工作原理是基于電化學(xué)原理，檢測(cè)元件是利用氧化鋯制成的固體電解質(zhì)，其在高溫下具有傳導(dǎo)氧離子的特性，當(dāng)固體電解質(zhì)兩側(cè)存在氧濃度差時(shí)，即有一與濃度成一定關(guān)系的電勢(shì)產(chǎn)生，對(duì)此電勢(shì)作補(bǔ)償計(jì)算，從而可準(zhǔn)確反映氧量。氧化鋯氧分析儀可廣泛用于電力領(lǐng)域中的燃燒控制，采用單片機(jī)組成的智能化儀表，可以對(duì)氧探頭送來(lái)的氧濃度電勢(shì)、K型熱偶電勢(shì)進(jìn)行測(cè)量比較，用“能斯特”公式實(shí)時(shí)地計(jì)算出煙氣中的氧含量，并且在計(jì)算中引入雙參數(shù)校正法，具有氧探頭本底電勢(shì)補(bǔ)償功能，氧電勢(shì)斜率修正，彌補(bǔ)了氧探頭的離散性缺陷，延長(zhǎng)了氧探頭的使用壽命。氧分析儀具有氧百分濃度、氧化鋯探頭電勢(shì)、熱偶溫度顯示，并有本底電勢(shì)補(bǔ)償值、氧電勢(shì)斜率系數(shù)修正值顯示、其日常維護(hù)十分方便。

【關(guān)鍵詞】氧化鋯分析儀；氧量

一、工作原理

氧化鋯的工作原理是氧濃差電勢(shì)的原理，氧氣的含量可由恒溫的氧化鋯電池所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)表征，測(cè)量電池由一片氧化鋯基片組成，它的兩面涂以多孔鉑金屬，測(cè)量電池由內(nèi)部加熱器加熱，并使溫度保持恒定，當(dāng)測(cè)量電池的參考側(cè)和測(cè)量側(cè)的氧含量不同時(shí)，氧離子就會(huì)從氧分子較高的一面向較低的一面遷移，此時(shí)電池的氧濃差電勢(shì)mV輸出信號(hào)與被測(cè)氣體的氧含量的對(duì)數(shù)成反比關(guān)系，該電勢(shì)的大小即反映出被測(cè)氣體的氧量大小。

工作原理框圖：

二、組成

氧化鋯氧量計(jì)由四部分組成（一般的氧量計(jì)都是由四部分組成），包括氧化鋯探頭，二次儀表（也稱變送器），爐體法蘭，三組連接電纜（分別是信號(hào)、熱電偶和加熱爐電源三組電纜，其中信號(hào)電纜應(yīng)為屏蔽電纜，熱電偶連線則應(yīng)為相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線，加熱爐的連線為普通電纜線）

三、安裝要求

氧化鋯測(cè)點(diǎn)位置的選擇應(yīng)在制造廠提供的煙氣溫度范圍內(nèi)選取，氧化鋯元件所處的空間位置應(yīng)是煙氣流通良好，流速平穩(wěn)無(wú)旋渦，煙氣密度正常而不稀薄的區(qū)域。安裝點(diǎn)因煙氣溫度過(guò)高會(huì)縮短探頭使用壽命，又因煙氣不穩(wěn)而導(dǎo)致氧量波動(dòng)大；不能選在半空中，不便操作，導(dǎo)致安裝時(shí)易損壞過(guò)濾器，裝好后無(wú)人管的狀態(tài)；V型過(guò)濾器的V型側(cè)一定要安裝在對(duì)著風(fēng)速的一側(cè)，防止風(fēng)速正面流向探頭過(guò)濾器，以防止過(guò)濾器經(jīng)常堵塞。

氧化鋯探頭一般為法蘭式安裝，煙道法蘭和探頭法蘭之間裝入石棉密封墊，用螺栓固定密封（密封不好會(huì)造成漏空氣，使測(cè)量顯示比實(shí)際偏大）。二次儀表盡量不要太靠近爐墻，因?yàn)闋t墻溫度太高，電子元件容易損壞。

四、氧量計(jì)校驗(yàn)

1、安裝前校驗(yàn)：一般來(lái)說(shuō)，氧量計(jì)在安裝前應(yīng)進(jìn)行通電檢查及校驗(yàn)，通電二十分鐘左右，加熱溫度應(yīng)達(dá)到正常工作溫度并穩(wěn)定在工作溫度，如果溫度還繼續(xù)升溫則表示儀表有故障，應(yīng)及時(shí)切斷電源，以免燒壞探頭

2、標(biāo)定時(shí)要嚴(yán)格按說(shuō)明書(shū)操作的要求進(jìn)行：將減壓閥、流量計(jì)（這個(gè)很重要，但實(shí)際校驗(yàn)中工作人員經(jīng)常忽略此流量計(jì)，只是用手憑感覺(jué)，如果氣源管堵塞沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)入探頭就進(jìn)行標(biāo)定，將會(huì)給氧量計(jì)造成極大的誤差，有了流量計(jì)，工作人員可以根據(jù)流量計(jì)監(jiān)測(cè)探頭是否堵塞，如果發(fā)現(xiàn)流量有波動(dòng)就表明探頭有堵，就不要按確認(rèn)鍵）、導(dǎo)氣管與氣瓶連接好。一定要注意先檢查減壓閥是否處于關(guān)閉狀態(tài)，確定減壓閥關(guān)閉時(shí)，再開(kāi)氣瓶閥。將減壓閥慢慢打開(kāi)，再將流量調(diào)整到300-500ml/min。該止操作一定要先調(diào)好標(biāo)氣流量，后接入探頭中，否則或能會(huì)因標(biāo)氣流量過(guò)大引起氧化鋯元件高溫炸裂。

3、在用標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行氧量計(jì)校驗(yàn)時(shí)，一定要等到儀表讀數(shù)穩(wěn)定而且確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)氣已進(jìn)入鋯頭后才能按確認(rèn)鍵確認(rèn)，這點(diǎn)特別重要，如果讀數(shù)還在變化就按確認(rèn)鍵就會(huì)造成測(cè)量誤差。

4、氧量計(jì)標(biāo)定后必須緊記將校驗(yàn)閥門(mén)關(guān)閉關(guān)緊，否則也會(huì)造成氧量測(cè)量顯示偏大的情況。

具體標(biāo)準(zhǔn)步驟如下：

（1）在測(cè)量狀態(tài)下，按PROG鍵，然后鍵入出廠密碼“0000”按ENTER鍵，進(jìn)入編程狀態(tài)

（2）按→鍵后，分別輸入兩種校驗(yàn)氣體含量為20.60%和5.0%

（3）按→鍵，顯示屏顯示“CALIBRATION？”后，按ENTER鍵，將試驗(yàn)氣1通入傳感器，用流量計(jì)上的調(diào)節(jié)閥竟進(jìn)氣流量調(diào)至100cc/min

（4）按→鍵，開(kāi)始用標(biāo)氣1（20.60%）進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)顯示屏顯示標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間及氧電勢(shì)的輸出mV值，如在300s內(nèi)，mV值波動(dòng)小于±0.5mV，則校準(zhǔn)結(jié)束，電腦自動(dòng)將mV值記憶在存貯器中，如波動(dòng)≥±0.5mV，計(jì)時(shí)器復(fù)位重新計(jì)時(shí)

（5）標(biāo)氣1校準(zhǔn)結(jié)束后，自動(dòng)進(jìn)入標(biāo)氣2的校驗(yàn)（5.0標(biāo)氣2通入傳感器，用調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)至1000cc/min

（6）按→鍵，開(kāi)始標(biāo)氣2的校準(zhǔn)，同樣穩(wěn)定300s后，電腦將mV值存貯在存貯器中，校驗(yàn)結(jié)束

（7）校驗(yàn)結(jié)束后，恢復(fù)接線及氣管路，并做好相應(yīng)記錄

五、定期工作

1、更換新探頭時(shí)一定要通電一天后才能進(jìn)行校驗(yàn)

2、每個(gè)季度一定要進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)氣校驗(yàn)

3、一年至少一次取下探頭進(jìn)行檢查。必要時(shí)更換新的陶瓷過(guò)濾器

4、機(jī)組停機(jī)后如機(jī)務(wù)方面對(duì)四管進(jìn)行沖灰時(shí)一定要將儀表電源切斷

六、常見(jiàn)故障與排除：

1、儀表顯示0%，實(shí)際不為零：

（1）探頭加熱器損壞（正常時(shí)加熱器電阻在35～42Ω左右），加熱器的保險(xiǎn)絲損壞；

（2）熱電偶損壞；

（3）加熱器電源保險(xiǎn)絲壞

（4）變壓器損壞；

（5）溫度控制器的觸發(fā)問(wèn)題或繼電器損壞；

（6）探頭沒(méi)有mV輸出（測(cè)量信號(hào)線）或者引出線斷開(kāi)；

（7）在煙氣里有可燃性物質(zhì)；

（8）測(cè)量電池?fù)p壞。

2、儀表顯示正常，而輸出不正常：

（1）檢查電流輸出端子是否接觸良好；

（2）檢查電流值是否超出測(cè)量量限，如果沒(méi)有mV值輸出，可能是電子變送器損壞；

3、測(cè)量值不穩(wěn)定，變化很大：

（1）檢查測(cè)量電池的溫度（設(shè)定值為750℃或者843℃）；

（2）檢查線路板上的測(cè)量mV值，是否有斷開(kāi)的地方；

4、儀表顯示為滿量程/超量程：

（1）檢查法蘭和螺釘結(jié)合處是否漏氣（可通標(biāo)氣測(cè)試）；

（2）通標(biāo)氣測(cè)試閥門(mén)有沒(méi)關(guān)嚴(yán)；