Nernst N2032-O2/CO suurstofinhoud en brandbare gas twee-komponent ontleder
Toepassingsreeks
Die Nernst N2032-O2/CO suurstofinhoud en brandbare gastwee-komponent ontlederis 'n omvattende ontleder wat gelyktydig suurstofinhoud, koolstofmonoksied en verbrandingsdoeltreffendheid in die verbrandingsproses kan opspoor.Dit kan die suurstofinhoud en koolstofmonoksiedinhoud in die rookgas monitor tydens of na die verbranding van ketels, oonde en oonde.
Die ontleder het saam met Nernst O2/CO-sonde kan die suurstofinhoud persentasie O meet2% in die rookkanaal en oond, die PPM-waarde van koolstofmonoksied CO, die waarde van 12 brandbare gasse en die verbrandingsdoeltreffendheid van die verbrandingsoond in reële tyd.
Toepassingseienskappe
Na die gebruik van Nernst N2032-O2/CO suurstofinhoud en brandbare gastwee-komponent ontleder, kan gebruikers baie energie bespaar en uitlaatgasvrystellings beheer.
Die Nernst N2032-O2/CO suurstofinhoud en brandbare gastwee-komponent ontlederis 'n unieke tegnologie wat sirkonium-dubbelkopstruktuur gebruik wat na tien jaar se navorsing ontwikkel is en terselfdertyd suurstofinhoud en koolstofmonoksiedinhoud kan meet.Dit is tans 'n ware in-lyn meting tegnologie. Lae koste, hoë akkuraatheid, kan aanlyn gemeet word onder verskeie hoë vog en hoë stof toestande.
In die proses van persuurstofverbranding, wanneer die brandstofgas en die verbrandingondersteunende suurstof 'n sekere dinamiese ewewigspunt bereik, sal die koolstofmonoksiedinhoud ook verander met die effense verandering in die hoeveelheid suurstof.Die veranderingstendens van suurstofinhoud en die verandering tendens van koolstofmonoksied vorm dieselfde gesuperponeerde tendens.
Nernst O2/CO-sonde-meetbeginsel
Die Nernst O2/CO-sonde het dubbele elektrodes, wat beide die suurstofsein en die brandbare sein terselfdertyd kan opspoor. Omdat onvolledige verbrandingsrookgas koolstofmonoksied (CO), brandbare stowwe en waterstof (H) bevat2).
Die suurstofsel van die sirkoniumoxide-sonde of suurstofsensor gebruik die suurstofpotensiaal wat deur die verskillende suurstofkonsentrasies aan die binnekant en buitekant van die sirkoniumoxide by hoë temperatuur (groter as 650°C) gegenereer word om die suurstofinhoud van die gemete deel te meet. 'n deel van die sonde is gemaak van vlekvrye staal dop of legeringstaal dop, wat saamgestel is uit legeringstaal verwarmer, sirkonium buis, termokoppel, draad, terminale bord en boks, sien die skematiese diagram. Die sirkonium buis van die sonde is gas geïsoleer van die binne- en buitekant van die sirkoniumbuis deur 'n ooreenstemmende seëltoestel.
Wanneer die temperatuur van die sirkoon-sondekop 650°C of hoër deur die verwarmer of die eksterne temperatuur bereik, sal die verskillende suurstofkonsentrasies aan die binne- en buitekant ooreenstemmende elektromotoriese krag op die oppervlak van die sirkonium opwek. Die elektriese potensiaal kan gemeet word deur die ooreenstemmende looddraad, en die temperatuurwaarde van die onderdeel kan deur die ooreenstemmende termokoppel gemeet word.
Wanneer die suurstofkonsentrasie binne en buite die sirkoniumbuis bekend is, kan die ooreenstemmende suurstofpotensiaal volgens die sirkoniumpotensiaalberekeningsformule bereken word.
Die formule is soos volg:
E (millivolt) =4FMelde 
Waar E die suurstofpotensiaal is, R die gaskonstante is, T die absolute temperatuurwaarde, PO is2BINNE is die drukwaarde van die suurstof binne die sirkoniumbuis, en PO2BUITE is die drukwaarde van die suurstof buite die sirkoniumbuis.Volgens die formule, wanneer die suurstofkonsentrasie binne en buite die sirkoniumbuis verskil, sal die ooreenstemmende suurstofpotensiaal gegenereer word.Dit kan uit die berekeningsformule bekend wees dat wanneer die suurstofkonsentrasie binne en buite die sirkoniumbuis is dieselfde, die suurstofpotensiaal moet 0 millivolt (mV) wees.
As die standaard atmosferiese druk een atmosfeer is en die suurstofkonsentrasie in die lug is 21%, kan die formule vereenvoudig word na:
Wanneer die suurstofpotensiaal met 'n meetinstrument gemeet word en die suurstofkonsentrasie binne of buite die sirkoonbuis bekend is, kan die suurstofinhoud van die gemete deel volgens die ooreenstemmende formule verkry word.
Die berekeningsformule is soos volg: (Op hierdie tydstip moet die temperatuur in die sirkoniumlaag groter as 650°C wees)
(%O2) BUITE (OTM) = 0,21 EXPT
Kenmerkende kromme
Wanneer die gemete gas O bevat2en CO terselfdertyd, as gevolg van die hoë temperatuur van die sensor en die katalitiese effek van die platinum elektrode area van die sensor, O2en CO sal reageer en 'n termodinamiese ewewigstoestand bereik, die PO2aan die gemete kant het verander sodat die suurstofparsiële druk by ewewig P'O is2.
Dit is omdat nadat die sensor by hoë temperatuur geaktiveer is, die proses van O2en CO-reaksie wat geneig is om te balanseer, is parallel met die proses van O2konsentrasie diffusie.Wanneer die reaksie ewewig bereik, word die diffusie van O2konsentrasie is ook geneig om te stabiliseer, sodat die gemete suurstofparsiële druk by ewewig P'O is2.
Die volgende reaksies vind plaas in die negatiewe area van die ZrO2battery:
1/2 O2(PO2)+CO→CO2
Wanneer die reaksie ewewig bereik, sal die O2konsentrasie veranderinge, PO2word verminder tot P'O2, en die omskakeling van gasvormige suurstofmolekules en O2in die matriks is:
Negatiewe elektrode:O2 → 1/2 O2(P'O2)+2e
Positiewe elektrode:1/2 O2(PO2)+2e → O2
Die battery konsentrasie verskil proses is:1/2 O2 (PO2) → 1/2 O2(P'O2)
Wanneer die elektromotoriese krag van die sensor vergelyk word met die aantal mol oksidasie-reduksiegas, is die kurwe 'n kenmerkende kurwe soortgelyk aan 'n titrasiekurwe.
Die vorm van hierdie kenmerkende kurwe onder sekere temperatuur, druk en vloeitempo, dieselfde sensor het presies dieselfde kenmerkende kurwe vir dieselfde soort gasstelsel.
Daarom, onder 'n atmosferiese druk en die gemete gas in natuurlike vloei, die vergelyking van die elektromotoriese krag en die aantal mol van die O2-CO-stelsel deur die sirkoon-sensor is 'n λ (λ=no2 /nco of volume persentasie λ=O2 × V %/OCO × V %) kenmerkende kurwe.
Wanneer die Pt-Al2O3katalisator word by 600°C gekataliseer, kan die CO in die aërobiese sisteem heeltemal omgeskakel word na CO2, dus bevat die gemete gas slegs suurstof na katalitiese verbranding.
Op hierdie tydstip meet die sirkoniasensor die akkurate suurstofinhoud.As gevolg van die verwantskap van die gemete gas onder die werking van katalitiese verbranding, kan die CO-inhoud in die gemete gas gemeet word.Die verband tussen die reaksieformule en die hoeveelheid voor en na die katalitiese verbranding van die gemete gas is soos volg:
Gestel die konsentrasie van koolstofmonoksied in die gemete gas voor katalise is (CO), die konsentrasie van suurstof is A1, en die konsentrasie van suurstof in die gemete gas na katalise is A, dan:
Voor verbranding:(CO) A1
Na verbranding:O A
Toe:A=A1 – (CO)/2
En:λ =A1 /(CO)
Dus:A=λ ×(CO)-(CO)/2
Resultaat:(CO)= 2A /(2λ-1) (λ＞0,5)
Die struktuurbeginsel van die O2/CO-ondersoek
Die O2/CO-sonde het ooreenstemmende veranderinge aangebring op grond van die oorspronklike sonde om die nuwe verbrandingsbeheerfunksie te realiseer. Benewens die opsporing van die suurstofinhoud tydens die verbrandingsproses, kan die sonde ook onvolledig verbrande brandbare stowwe opspoor (CO/H)2), omdat koolstofmonoksied (CO) en waterstof (H2) bestaan saam in die rookgas van onvolledige verbranding.
Die sonde is die basiese element wat die elektrochemiese beginsel gebruik na verhitting van sirkonium om die meting te realiseer.
A.O2elektrode (platinum)
B. COe-elektrode (platinum/edelmetaal)
C. Beheerelektrode (platinum)
Die kernkomponent van die sonde is die sirkoniumlaag saamgestelde plaat wat op die korundbuis gesweis is om 'n verseëlde buis te vorm en blootgestel aan die rookgaskanaal van die verbrandingstelsel. Die gebruik van ingeboude elektrodes kan effektief voorkom dat korrosiekomponente die elektrodes beskadig en die dienslewe verhoog.
Die funksies van die COe-elektrode en die O2elektrode is dieselfde, maar die verskil tussen die twee elektrodes is die elektrochemiese en katalitiese eienskappe van die grondstowwe, sodat die brandbare komponente in die rookgas soos CO en H2kan geïdentifiseer en opgespoor word.In die toestand van volledige verbranding, die "Nernst" spanning UO2word ook by die COe-elektrode gevorm, en hierdie twee elektrodes het dieselfde kromme-eienskappe.Wanneer onvolledige verbranding of brandbare komponente opgespoor word, sal die nie-"Nernst"-spanning UCOe ook op die COe-elektrode gevorm word, maar die kenmerkende kurwes van die twee elektrodes beweeg afsonderlik.(Sien tipiese grafieke vir beide sensors)
Die spanningsein UCO/H2van die totale sensor is die spanningsein gemeet deur die COe-elektrode.Hierdie sein sluit die volgende twee seine in:
UCO/H2(totale sensor) = UO2(suurstofinhoud) + UCO2/H2(vlambare komponente)
As die suurstofinhoud gemeet deur die O2elektrode word afgetrek van die sein van die totale sensor, die gevolgtrekking is:
UCOe (brandbare komponent) = UCO/H2(totale sensor)-UO2(suurstofinhoud)
Die bogenoemde formule kan gebruik word om die brandbare komponent COe gemeet in dpm te bereken. Die sondesensor is 'n tipiese spanningseinkenmerk. Die grafiek toon 'n tipiese kurwe (gestreepte lyn) van COe-konsentrasie wanneer die suurstofinhoud geleidelik afneem.
Wanneer verbranding 'n gebied binnegaan wat nie lug het nie, by die sogenaamde "emissierand" punt, wanneer onvoldoende lug onvolledige verbranding veroorsaak, sal die ooreenstemmende COe-konsentrasie aansienlik toeneem.
Die verkrygde seinkenmerke word in die sondekrommediagram getoon.
UO2(deurlopende lyn) en UCO/H2(stippellyn).
Wanneer die lug surplus is en die verbranding heeltemal vry is van COe-komponente, sein die sensor UO2en UCO/H2is dieselfde, en volgens die “Nernst”-beginsel word die huidige suurstofinhoud van die rookgaskanaal vertoon.
Wanneer die “ontladingsrand” nader, die totale sensorspanningsein UCO/H2van die COe-elektrode verhoog teen 'n buitensporige tempo as gevolg van die bykomende nie-Nernst COe-sein.Vir die spanningseinkenmerke van die sensor: UO2en UCO/H2relatief tot die suurstofinhoud in die rookgaskanaal, word die tipiese kenmerke van die brandbare komponent COe ook hier vertoon.
Benewens die spanning seine van die sensors UCO/H2en UO2, die relatief dinamiese sensor seine dU O2/dt en dUCO/H2/dt en veral die fluktuasieseinreeks van die COe-elektrode kan gebruik word om die "emissierand" van verbranding te sluit.
(Sien “Onvolledige verbranding: die spanningsskommelingsreeks van COe-elektrode UCO/H2“)
Tegniese eienskappe
•Dubbele sonde-invoerfunksie: Een ontleder kan toegerus word met twee probes, wat die gebruikskoste kan bespaar en metingsbetroubaarheid kan verbeter.
•Meervoudige uitsetfunksie: Die ontleder het twee 4-20mA stroomseinuitvoer en rekenaar-rekenaar kommunikasie koppelvlak RS232 of netwerk koppelvlak RS485.Een kanaal van suurstof sein uitset, die ander kanaal van CO sein uitset.
•Meetreeks: Die suurstofmetingsreeks is 10-30tot 100% suurstofinhoud, en die koolstofmonoksiedmetingsreeks is 0-2000PPM.
•Alarm instelling:Die ontleder het 1 algemene alarmuitset en 3 programmeerbare alarmuitsette.
• Outomatiese kalibrasie:Die ontleder sal outomaties verskeie funksionele stelsels monitor en outomaties kalibreer om die akkuraatheid van die ontleder tydens meting te verseker.
•Intelligente stelsel:Die ontleder kan die funksies van verskeie instellings voltooi volgens die voorafbepaalde instellings.
•Vertoon uitsetfunksie:Die ontleder het 'n sterk funksie om verskeie parameters te vertoon en 'n sterk uitset- en beheerfunksie van verskeie parameters.
•Veiligheidsfunksie:Wanneer die oond buite gebruik is, kan die gebruiker beheer om die verwarmer van die sonde af te skakel om veiligheid tydens gebruik te verseker.
•Installasie is eenvoudig en maklik:die installering van die ontleder is baie eenvoudig en daar is 'n spesiale kabel om met die sirkoniumsonde te verbind.
Spesifikasies
Insette
• Een of twee sirkonium sondes of een sirkonium sonde + CO sensor
• Skool- of spaartermometer tipe K, R, J, S tipe
• Drukgasspoelseininvoer
• Keuse van twee verskillende brandstowwe
• Ontploffingsvaste veilige werkingsbeheer (slegs van toepassing op verhitte sonde)
Uitsette
Twee lineêre 4~20mA GS-seinuitset (maksimum las 1000Ω)
• Die eerste uitsetreeks (opsioneel)
Lineêre uitset 0~1% tot 0~100% suurstofinhoud
Logaritmiese uitset 0.1~20% suurstofinhoud
Mikro-suurstof uitset 10-39tot 10-1suurstof inhoud
• Die tweede uitsetreeks (kan uit die volgende gekies word)
Koolstofmonoksiedinhoud (CO) PPM-waarde
Koolstofdioksied (CO2)%
Brandbare gas meting PPM waarde
Verbrandingsdoeltreffendheid
Log suurstofwaarde
Anoksiese verbrandingswaarde
Skool temperatuur
Sekondêre Parameter Vertoon
• Koolstofmonoksied koolstof (CO) PPM
• Brandbare gas verbrandingsdoeltreffendheid
• Sonde uitsetspanning
• Die temperatuur van die sonde
• Omgewingstemperatuur
• Jaar maand dag
• Omgewings humiditeit
• Skooltemperatuur
• Sonde impedansie
• Hipoksie-indeks
• Bedryfs- en instandhoudingstyd
Rekenaar/drukker kommunikasie
Die ontleder het 'n RS232- of RS485-reeksuitsetpoort, wat direk aan 'n rekenaarterminaal of 'n drukker gekoppel kan word, en die sonde en die instrument kan deur die rekenaar gediagnoseer word.
Stof skoonmaak en standaard gas kalibrasie
Die ontleder het 1 kanaal vir stofverwydering en 1 kanaal vir standaard gas kalibrasie of 2 kanale vir standaard gas kalibrasie uitset relais, en 'n solenoïde klep skakelaar wat outomaties of met die hand bedien kan word.
AkkuraatheidP
± 1% van die werklike suurstoflesing met 'n herhaalbaarheid van 0,5%.Byvoorbeeld, by 2% suurstof sal die akkuraatheid ±0.02% suurstof wees.
AlarmsP
Die ontleder het 4 algemene alarms met 14 verskillende funksies, en 3 programmeerbare alarms.Dit kan gebruik word vir waarskuwingseine soos hoë en lae suurstofinhoud, hoë en lae CO, en sondefoute en meetfoute.
Vertoon reeksP
Vertoon outomaties 10-30～100% O2 suurstofinhoud en 0ppm～2000ppm CO koolstofmonoksiedinhoud.
VerwysingsgasP
Lugtoevoer deur mikro-motor vibrasiepomp.
Krag Ruireqements
85VAC tot 264VAC 3A
Werkstemperatuur
Bedryfstemperatuur -25°C tot 55°C
Relatiewe humiditeit 5% tot 95% (nie-kondenserend)
Graad van Beskerming
IP65
IP54 met interne verwysingslugpomp
Afmetings en gewig
300 mm B x 180 mm H x 100 mm D 3 kg
