1. 工作原理

本儀器依據(jù)濃差電池原理構(gòu)成，和其它電池一樣，它具有兩個(gè)半電池，而在兩電極之間，用氧化鋯作固體電介質(zhì)。

在高溫下，當(dāng)氧化鋯兩側(cè)有氧濃差時(shí)，就形成了氧濃差電池，電池電動(dòng)勢(shì)的大小可根據(jù)Nernst公式計(jì)算，即：

式中： E—濃差電池輸出，mV; n—電子轉(zhuǎn)移數(shù)，在此為 4；

R—理想氣體常數(shù)，8.314 W·S／mol； F—法拉第常數(shù)， 96500 C；

T—****溫度，K； P″O2—高濃度側(cè)氧分壓； P′O2—低濃度側(cè)氧分壓。

當(dāng)電池工作溫度固定于700℃時(shí)，上式為：

由上式可知，在溫度700℃時(shí)，當(dāng)固體電介質(zhì)一側(cè)氧分壓為空氣(20.6%)時(shí)，由濃差電池輸出電動(dòng)勢(shì)E，就可以計(jì)算出固體電介質(zhì)另一側(cè)氧分壓，這就是氧化鋯氧量自動(dòng)分析儀的測(cè)氧原理。

2.主要技術(shù)參數(shù)

2.1 測(cè)量范圍

顯示：0～25.0 %O2：(三位數(shù)字顯示)

模擬量輸出(線性)：0～5.00 %O2，0～10.0 %O2、0～25.0 %O2

2.2 測(cè)量精度：3% (滿量程)

2.3 響應(yīng)時(shí)間：＜5S(90%測(cè)量值)

2.4 溫度精度：700±1℃

2.5 顯示內(nèi)容：氧濃(O2%)、氧勢(shì)(mV)、爐溫(℃)、加熱電壓（V）、

量程上、下限（O2%）、報(bào)警上、下限（O2%）

2.6 鍵盤(pán)設(shè)定：探頭零電勢(shì)校正, 報(bào)警上、下限設(shè)定，

2.7 自診斷內(nèi)容及故障類別符號(hào)：

E—0 氧量上限 E—1 氧量下限 E—2 溫度異常(高)

E—3 溫度異常(低) E—4 升溫異常(快) E—5 升溫異常(停)

E—6 氧勢(shì)異常 E—7 斷偶

2.8 輸出： 0—10mA 或 4—20mA

2.9 負(fù)載電阻：0-1.0 kΩ(0-10mA輸出), 0-500Ω(4-20mA輸出)

2.10 氧探頭長(zhǎng)度為0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m、1.2m。

3. 使用條件

3.1信號(hào)轉(zhuǎn)換器的使用條件

3.1.1儀器安裝環(huán)境應(yīng)無(wú)易燃、易爆和強(qiáng)腐蝕性氣體，并要求通風(fēng)良好。

3.1.2 工作環(huán)境溫度：0-50℃

3.1.3 工作環(huán)境濕度：＜90%

3.1.4 供電電壓：220V.AC±10% 50Hz

3.1.5 功率消耗：＜200W

3.2 氧探頭的現(xiàn)場(chǎng)安裝條件

氧探頭的現(xiàn)場(chǎng)安裝場(chǎng)所必須滿足下列條件：

3.2.1 避開(kāi)震動(dòng)場(chǎng)合；

3.2.2要有足夠的工作空間。

3.2.3 煙氣溫度和壓力要在儀器規(guī)定范圍內(nèi)。(煙氣溫度<700℃)

4. 儀器的組成

整套儀器由氧探頭、信號(hào)轉(zhuǎn)換器及有關(guān)附件組成。

4.1 氧探頭

氧探頭由防塵裝置、氧化鋯管、加熱電爐、測(cè)溫?zé)犭娕?、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個(gè)裝置采用全封閉型結(jié)構(gòu)，以增加整個(gè)裝置的密封性能，提高使用壽命。

氧化鋯管是該檢測(cè)器的核心，由它產(chǎn)生氧濃差電勢(shì)信號(hào)，使用時(shí)應(yīng)注意避免劇烈震動(dòng)，以免損壞。

氧探頭內(nèi)加熱電爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度，為延長(zhǎng)加熱電爐的壽命，在工藝上做了特殊的處理。由于氧探頭本身帶有加熱裝置，因而在低于700℃的環(huán)境中仍能正常工作。

4.2信號(hào)轉(zhuǎn)換器

ZrO2-Ⅱ型氧化鋯氧量自動(dòng)分析儀的信號(hào)轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)小型的測(cè)控系統(tǒng)，由單片機(jī)作為****控制系統(tǒng)。

將來(lái)自氧探頭的模擬信號(hào)(氧勢(shì)、熱電勢(shì))分別轉(zhuǎn)換成0-10KHz調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)光電隔離后送至計(jì)算機(jī)，采用調(diào)頻方式能將儀表輸入、輸出相互隔離，這樣就消除了諸如大電流跳變所引起的干擾，能夠克服高共模電壓，因而大大提高了儀表的抗力。應(yīng)用程序主要由主程序和子程序組成，所有的程序都采用模塊結(jié)構(gòu)編制，便于修改、增加軟件功能，以滿足不同用戶的特殊需要。程序運(yùn)算采用了三位浮點(diǎn)數(shù)，保證了運(yùn)算的精度，對(duì)氧濃、爐溫的計(jì)算，采用查表線性插值法，對(duì)爐溫的控制采用增量式PID算式控制。
5. 儀器的安裝

5.1取樣點(diǎn)位置的選擇

選擇取樣點(diǎn)的原則有:

5.1.1 所取的氣樣能快速反映工藝狀態(tài)的變化情況，即氣體要具有代表性；

5.1.2 取樣點(diǎn)的溫度、壓力、流量等參數(shù)不應(yīng)變化太大；

5.1.3氧探頭插入深度應(yīng)達(dá)到煙道氣流部位，避免死區(qū)；

5.1.4 切忌在管道、煙道底部開(kāi)口取樣；

5.1.5 取樣點(diǎn)附近爐堂、煙道應(yīng)無(wú)泄漏，否則將造成測(cè)量誤差；

5.1.6 要選擇在易于維護(hù)、檢修的地方。

5.2 氧探頭的安裝

預(yù)先加工好帶法蘭的Φ 76mm設(shè)備短節(jié)，按要求選好取樣位置(爐壁或管道)，開(kāi)一個(gè)Φ76的孔，將短節(jié)以水平方式焊接到設(shè)備上，焊接時(shí)要保證焊接處不漏氣。對(duì)帶余熱鍋爐流程，在選定取樣點(diǎn)位置后，Φ76mm設(shè)備短節(jié)應(yīng)根據(jù)保溫厚度適當(dāng)加長(zhǎng)穿過(guò)爐體保溫磚，與爐體鋼殼焊牢，露出部分長(zhǎng)度約60mm。必須注意：應(yīng)保證設(shè)備短節(jié)與爐體保溫磚之間的密封，****不能泄漏。把氧探頭插入短節(jié)，在短節(jié)法蘭與氧探頭法蘭間墊上2-4mm厚的石棉墊，旋緊4個(gè)螺栓，使其不漏氣即可。

注意:由于探頭的參比氣是靠空氣自然對(duì)流提供的,探頭必須水平安裝, 參比氣和標(biāo)準(zhǔn)氣接口相應(yīng)朝下.探頭端部防護(hù)套管的缺口位置(可調(diào)整方向)也應(yīng)垂直向下,以防積灰.

5.3 信號(hào)轉(zhuǎn)換器的安裝

信號(hào)轉(zhuǎn)換器的外形尺寸：水平×垂直×深 160×80×250mm

儀表盤(pán)面的開(kāi)孔尺寸：水平×垂直 152+1×76+1mm

信號(hào)轉(zhuǎn)換器用隨機(jī)配備的安裝夾板及螺絲安裝在儀表盤(pán)上，亦可安裝在現(xiàn)場(chǎng)儀表保

護(hù)箱內(nèi)。

5.3.1 信號(hào)轉(zhuǎn)換器與氧探頭之間的連接

信號(hào)轉(zhuǎn)換器盤(pán)裝于控制室,氧探頭安裝于現(xiàn)場(chǎng),它們之間連接線有：氧勢(shì)信號(hào)線兩根采用RVVP2×1.5帶屏蔽二芯電纜線敷設(shè)、電偶冷端補(bǔ)償導(dǎo)線兩根，采用K分度號(hào)KX-G型2×1.5帶屏蔽二芯補(bǔ)償導(dǎo)線敷設(shè)、電爐加熱線兩根，采用RVV2×2.5二芯電纜線敷設(shè)。

5.3.2 接線時(shí)應(yīng)注意下列要求:

5.3.2.1 加熱線與信號(hào)線應(yīng)分開(kāi)穿管；

5.3.2.2 鋯管的氧勢(shì)、熱電偶溫度補(bǔ)償信號(hào)線都是具有極性的信號(hào)線，安裝時(shí)應(yīng)注意極性的正確連接。

6. 使用方法

6.1 信號(hào)轉(zhuǎn)換器的使用

6.1.1 開(kāi)機(jī)及狀態(tài)說(shuō)明

置信號(hào)轉(zhuǎn)換器于“測(cè)量”狀態(tài)（出廠時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)換器已置于測(cè)量狀態(tài)），開(kāi)機(jī)后，顯示屏顯示“―――”符號(hào)，表示開(kāi)機(jī)正常，2S后進(jìn)入程序升溫狀態(tài)，顯示屏交叉顯示“∪∪∪”及溫度，溫度鍵對(duì)應(yīng)指示燈亮，經(jīng)1 h爐溫到達(dá)700℃，并自動(dòng)退出程序升溫狀態(tài)轉(zhuǎn)入氧量測(cè)量程序，氧量鍵對(duì)應(yīng)指示燈亮，LED窗口顯示當(dāng)時(shí)氧量，輸出通道給出與所選擇的測(cè)量范圍及當(dāng)時(shí)氧量有關(guān)的模擬量(0-10mA或4-20mA).

開(kāi)機(jī)后各狀態(tài)說(shuō)明如表1

表1 開(kāi)機(jī)后狀態(tài)說(shuō)明

狀   態(tài)

顯  示

輸    出

說(shuō)        明

 開(kāi)  機(jī)

―――

開(kāi)機(jī)后穩(wěn)定約2S

程序升溫

升溫符“∪∪∪”、

溫度值各1S

0 -1000℃ 對(duì)應(yīng)為0-10mA或4-20mA

按鍵不影響輸出

氧量測(cè)量

 氧  量

由數(shù)字開(kāi)關(guān)“2”“3”的位置決定

按鍵不影響輸出

6.1.2 在線查詢參數(shù)

在線查詢參數(shù)的具體按鍵操作說(shuō)明如表2

表2  測(cè)量狀態(tài)下按鍵操作詳細(xì)說(shuō)明

按        鍵

顯    示    內(nèi)    容

氧量

氧量（O2%）

溫度

爐溫（℃）

加熱電壓

電爐加熱電壓（V）

氧勢(shì)

經(jīng)零電勢(shì)校正后的氧探頭電勢(shì)（mV）

氧勢(shì)、氧量零點(diǎn)(同時(shí)按)

顯示氧探頭輸出電勢(shì)（mV）

氧量零點(diǎn)

顯示測(cè)量范圍下限設(shè)定值（O2%）

氧量量程

顯示測(cè)量范圍上限設(shè)定值（O2%）

上限報(bào)警

顯示氧量上限報(bào)警設(shè)定值（O2%）

下限報(bào)警

顯示氧量下限報(bào)警設(shè)定值（O2%）

在“程序升溫”狀態(tài)下，儀表顯示升溫符號(hào)及當(dāng)時(shí)溫度值，在正?！皽y(cè)量”狀態(tài)下，儀表顯示當(dāng)時(shí)“氧量”值，當(dāng)要查詢“溫度”或“氧量”以外的其它參數(shù)時(shí)，只要按下面板對(duì)應(yīng)鍵，在顯示窗口立即顯示對(duì)應(yīng)參數(shù)值，但按鍵動(dòng)作不影響程序升溫時(shí)溫度或測(cè)量狀態(tài)時(shí)氧量所對(duì)應(yīng)的模擬輸出量，且在10S后顯示內(nèi)容自動(dòng)返回，恢復(fù)顯示程序升溫狀態(tài)時(shí)的溫度或測(cè)量狀態(tài)時(shí)的氧量值?？傊跍y(cè)量時(shí)，任何按鍵動(dòng)作不影響與氧量相對(duì)應(yīng)的模擬量輸出，僅僅是顯示內(nèi)容的改變，且在10S后返回。

6.1.3 儀器的校正

由于氧化鋯元件參數(shù)的離散性，由于氧化鋯元件在使用過(guò)程中的老化，由于安裝點(diǎn)參比氣的流通情況不盡相同，可能使氧化鋯元件的測(cè)量產(chǎn)生較大誤差。因此，不僅對(duì)新安裝的氧化鋯探頭需要進(jìn)行在線校準(zhǔn)，而且必須定期（3-6個(gè)月）對(duì)運(yùn)行中的探頭進(jìn)行校準(zhǔn)。

    在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng),把氧探頭和轉(zhuǎn)換器按圖6正確連接好并接通電源,一小時(shí)后溫度達(dá)到 700℃ . 旋開(kāi)探頭上的標(biāo)準(zhǔn)氣螺栓,將瓶裝5%含量的氮中氧標(biāo)準(zhǔn)氣體通過(guò)減壓器將其流量控制在100ml/分鐘,用無(wú)味乳膠管送入探頭的標(biāo)氣口內(nèi).觀察轉(zhuǎn)換器的氧量顯示值,若氧量偏差較大則需按一下“氧勢(shì)校正鍵”,再通過(guò)按“加”或“減”鍵使顯示值增加或減少一些,再按“氧量”鍵,查看氧量是否在5%左右,若未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)重復(fù)此步驟調(diào)整.若無(wú)法調(diào)到標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明鋯管已老化,需換新鋯管.

無(wú)標(biāo)氣現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn):旋開(kāi)探頭上的標(biāo)準(zhǔn)氣螺栓,使空氣進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)氣導(dǎo)管,按一下轉(zhuǎn)換器面板上的“氧勢(shì)校正鍵”,通過(guò)按“加”或“減”鍵使顯示值為±0.1mv以內(nèi).再按下“氧量” 鍵應(yīng)顯示20.6即可, 校準(zhǔn)結(jié)束應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)氣螺栓重新旋緊即可正常使用.

6.1.4 上下限報(bào)警設(shè)定值的改變

按上限報(bào)警(或下限報(bào)警)鍵，此時(shí)顯示上限報(bào)警(或下限報(bào)警)設(shè)定值，如需進(jìn)行改變，按“加”或“減”鍵，直至符合要求為止。

6.1.5 異常報(bào)警說(shuō)明

在發(fā)生異常時(shí)，LED窗口顯示故障類別，并將報(bào)警接點(diǎn)接通，此時(shí)，輸出不自鎖。詳細(xì)說(shuō)明如表3。

表3    異常報(bào)警功能說(shuō)明

顯 示

報(bào)   警   內(nèi)   容

可  能  故  障

E—0

氧量上限

E—1

氧量下限

E—2

溫度異常（高）

爐溫高于 750℃

E, —3

溫度異常（低）

爐溫低于 650℃

E—4

溫升異常（快）

程序升溫時(shí)，溫度上升太快，不受控制。

固態(tài)繼電器擊穿

E—5

溫度異常（停）

程序升溫時(shí)，停止升溫。

電爐絲斷

固態(tài)繼電器截止

E—6

氧勢(shì)異常

檢測(cè)到氧電勢(shì)高于120mV

E—7

斷偶

斷偶或電偶極性接反

仔細(xì)檢查氧探頭是否符合第5節(jié)所述安裝要求后，在氧探頭電爐溫度達(dá)到 700℃ 后，儀表應(yīng)顯示系統(tǒng)當(dāng)時(shí)氧含量，并輸出與氧量對(duì)應(yīng)的模擬量。

7. 故障判別及排除方法

注：表4不包括由于儀器信號(hào)故障所造成的氧量測(cè)量值偏高、偏低或不穩(wěn)定，其故障排除方法可參考6.1.3儀器校正的步驟進(jìn)行.

7.1 故障處理步驟

7.1.1將氧探頭從取樣口抽出，在現(xiàn)場(chǎng)與信號(hào)轉(zhuǎn)換器按說(shuō)明書(shū)要求正確接線，并使氧化鋯探頭升溫至700℃。測(cè)量鋯管的零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻，應(yīng)分別小于±5mV及500Ω（出廠時(shí)，鋯管零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻分別小于±3mV及100Ω），如能符合要求，說(shuō)明氧化鋯管性能良好。若零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻分別大于±5mV及500Ω以上, 需換新鋯管.然后按照6.1.3節(jié)說(shuō)明的方法進(jìn)行校準(zhǔn).

7.1.2在氧探頭“氧勢(shì)”端子處卸下內(nèi)部探頭連線，將手動(dòng)電位差計(jì)輸出信號(hào)由“氧勢(shì)”端子輸入，不同的毫伏輸入，信號(hào)轉(zhuǎn)換器應(yīng)顯示不同的氧量，其關(guān)系參見(jiàn)附錄A“氧濃度—濃差電勢(shì)對(duì)照表”。

7.1.3確認(rèn)氧化鋯探頭性能，氧量測(cè)量及溫度控制系統(tǒng)均正常后，重新將氧探頭裝回取樣口。

8. 儀表成套性
全套儀表裝箱清單：

信號(hào)轉(zhuǎn)換器

1臺(tái)

轉(zhuǎn)換器安裝螺絲

2套

氧探頭

1臺(tái)

檢驗(yàn)合格證

1件

使用說(shuō)明書(shū)

1本

附錄A 氧濃度—濃差電勢(shì)對(duì)照表（0.1—15%O2）

(計(jì)算條件：參比氣氧濃度為20.6%，工作溫度700℃)。

附錄B：高溫型檢測(cè)器的原理及系統(tǒng)組成

高溫型檢測(cè)點(diǎn)的氣體溫度可達(dá)0-1400℃，高溫型是采取抽氣或正壓自噴的方式，將爐氣引入減溫器裝置內(nèi)，經(jīng)擴(kuò)容、減壓、降溫后使其實(shí)際溫度降至600℃以下，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫

氣體的檢測(cè)。

高溫型檢測(cè)器的原理圖

由于高溫型檢測(cè)器的特殊結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)請(qǐng)注意以下幾方面：

1 當(dāng)待測(cè)氣體溫度在800℃以上時(shí)，高溫型檢測(cè)器的取樣管應(yīng)呈垂直形式安裝，以防高溫取樣管因自重產(chǎn)生彎曲變形。

2 如果爐氣壓力為負(fù)壓或?yàn)楹稣鲐?fù)時(shí)，應(yīng)選用負(fù)壓型高溫型檢測(cè)器。以50-100Kpa壓力的壓縮風(fēng)接入抽氣系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制閥，將被測(cè)氣體抽入采樣裝置中。

3如果爐氣壓力為正壓時(shí)，應(yīng)選用正壓型高溫型檢測(cè)器。利用正壓自噴使待測(cè)氣體進(jìn)入采樣裝置，并通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制噴出氣體的壓力保持在微正壓狀態(tài)（50Kpa以下）。

4 如果減溫器內(nèi)溫度過(guò)低（＜150℃時(shí)），由于硫化物結(jié)露會(huì)造成噴射泵堵塞，應(yīng)采用保溫材料將減溫器進(jìn)行保溫。必要時(shí)，可將壓縮風(fēng)金屬管道鋪在爐體高溫處，加蓋保溫材料，使壓縮風(fēng)加熱到＞150℃再接入噴射泵，只要樣氣出口的氣體溫度＞150℃噴射泵就不會(huì)堵塞。

ZrO2-Ⅱ型微機(jī)化氧量自動(dòng)分析儀的信號(hào)轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)小型的測(cè)控系統(tǒng)，由單片機(jī)作為****控制系統(tǒng)。
將來(lái)自氧量檢測(cè)器的模擬信號(hào)(氧勢(shì)、熱電勢(shì))分別調(diào)制成調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)光電隔離后送至計(jì)算機(jī)，采用調(diào)頻方式能將儀表輸入、輸出相互隔離，這樣就消除了諸如大電流跳變所引起的干擾，能夠克服高共模電壓，因而大大提高了儀表的抗力。應(yīng)用程序主要由主程序和子程序組成，所有的程序都采用模塊結(jié)構(gòu)編制，便于修改、增加軟件功能，以滿足不同用戶的特殊需要。程序運(yùn)算采用了三位浮點(diǎn)數(shù)，保證了運(yùn)算的精度，對(duì)氧濃、爐溫的計(jì)算，采用查表線性插值法，對(duì)爐溫的控制采用增量式PID算式控制。信號(hào)轉(zhuǎn)換器的電氣原理框圖見(jiàn)圖1

1 測(cè)量范圍0～25.0 %O2：(三位數(shù)字顯示)
2 輸出： 0—10mA 或 4—20mA 負(fù)載電阻： 0-800Ω
3 測(cè)量精度：3%
4 溫控精度（PID控溫）：700±1℃
5 工作環(huán)境溫度：0-50℃
6 顯示內(nèi)容：氧濃(O2%)、氧勢(shì)(mV)、爐溫(℃)、加熱電壓（V）、
量程上、下限（O2%）、報(bào)警上、下限（O2%）
7 鍵盤(pán)設(shè)定：報(bào)警上、下限設(shè)定，探頭零電勢(shì)校正
8 自診斷內(nèi)容及故障類別符號(hào)：
E—0 氧量上限 E—1 氧量下限 E—2 溫度異常(高)
E—3 溫度異常(低) E—4 溫升異常(快) E—5 溫升異常(停)
E—6 氧勢(shì)異常 E—7 斷偶
9 工作環(huán)境濕度：≤90%
10 供電電壓：220V.AC±10% 50Hz
11 功率消耗：150W
12 外形尺寸：水平×垂直×深 橫式 160×80×250mm，豎式 80×160×250mm，壁掛式 220×280×120mm
, : ’Times New Roman’" xml:lang="EN-US">E—3
溫度異常（低）

爐溫低于 650℃

E—4

溫升異常（快）

程序升溫時(shí)，溫度上升太快，不受控制。

固態(tài)繼電器擊穿

E—5

溫度異常（停）

程序升溫時(shí)，停止升溫。

電爐絲斷

固態(tài)繼電器截止

E—6

氧勢(shì)異常

檢測(cè)到氧電勢(shì)高于120mV

E—7

斷偶

斷偶或電偶極性接反

仔細(xì)檢查氧探頭是否符合第5節(jié)所述安裝要求后，在氧探頭電爐溫度達(dá)到 700℃ 后，儀表應(yīng)顯示系統(tǒng)當(dāng)時(shí)氧含量，并輸出與氧量對(duì)應(yīng)的模擬量。

7. 故障判別及排除方法

注：表4不包括由于儀器信號(hào)故障所造成的氧量測(cè)量值偏高、偏低或不穩(wěn)定，其故障排除方法可參考6.1.3儀器校正的步驟進(jìn)行.

7.1 故障處理步驟

7.1.1將氧探頭從取樣口抽出，在現(xiàn)場(chǎng)與信號(hào)轉(zhuǎn)換器按說(shuō)明書(shū)要求正確接線，并使氧化鋯探頭升溫至700℃。測(cè)量鋯管的零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻，應(yīng)分別小于±5mV及500Ω（出廠時(shí)，鋯管零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻分別小于±3mV及100Ω），如能符合要求，說(shuō)明氧化鋯管性能良好。若零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻分別大于±5mV及500Ω以上, 需換新鋯管.然后按照6.1.3節(jié)說(shuō)明的方法進(jìn)行校準(zhǔn).

7.1.2在氧探頭“氧勢(shì)”端子處卸下內(nèi)部探頭連線，將手動(dòng)電位差計(jì)輸出信號(hào)由“氧勢(shì)”端子輸入，不同的毫伏輸入，信號(hào)轉(zhuǎn)換器應(yīng)顯示不同的氧量，其關(guān)系參見(jiàn)附錄A“氧濃度—濃差電勢(shì)對(duì)照表”。

7.1.3確認(rèn)氧化鋯探頭性能，氧量測(cè)量及溫度控制系統(tǒng)均正常后，重新將氧探頭裝回取樣口。

8. 儀表成套性
全套儀表裝箱清單：

信號(hào)轉(zhuǎn)換器

1臺(tái)

轉(zhuǎn)換器安裝螺絲

2套

氧探頭

1臺(tái)

檢驗(yàn)合格證

1件

使用說(shuō)明書(shū)

1本

附錄A 氧濃度—濃差電勢(shì)對(duì)照表（0.1—15%O2）

(計(jì)算條件：參比氣氧濃度為20.6%，工作溫度700℃)。

附錄B：高溫型檢測(cè)器的原理及系統(tǒng)組成

高溫型檢測(cè)點(diǎn)的氣體溫度可達(dá)0-1400℃，高溫型是采取抽氣或正壓自噴的方式，將爐氣引入減溫器裝置內(nèi)，經(jīng)擴(kuò)容、減壓、降溫后使其實(shí)際溫度降至600℃以下，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫

氣體的檢測(cè)。

高溫型檢測(cè)器的原理圖

由于高溫型檢測(cè)器的特殊結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)請(qǐng)注意以下幾方面：

1 當(dāng)待測(cè)氣體溫度在800℃以上時(shí)，高溫型檢測(cè)器的取樣管應(yīng)呈垂直形式安裝，以防高溫取樣管因自重產(chǎn)生彎曲變形。

2 如果爐氣壓力為負(fù)壓或?yàn)楹稣鲐?fù)時(shí)，應(yīng)選用負(fù)壓型高溫型檢測(cè)器。以50-100Kpa壓力的壓縮風(fēng)接入抽氣系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制閥，將被測(cè)氣體抽入采樣裝置中。

3如果爐氣壓力為正壓時(shí)，應(yīng)選用正壓型高溫型檢測(cè)器。利用正壓自噴使待測(cè)氣體進(jìn)入采樣裝置，并通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制噴出氣體的壓力保持在微正壓狀態(tài)（50Kpa以下）。

4 如果減溫器內(nèi)溫度過(guò)低（＜150℃時(shí)），由于硫化物結(jié)露會(huì)造成噴射泵堵塞，應(yīng)采用保溫材料將減溫器進(jìn)行保溫。必要時(shí)，可將壓縮風(fēng)金屬管道鋪在爐體高溫處，加蓋保溫材料，使壓縮風(fēng)加熱到＞150℃再接入噴射泵，只要樣氣出口的氣體溫度＞150℃噴射泵就不會(huì)堵塞。

ZrO2-Ⅱ型微機(jī)化氧量自動(dòng)分析儀的信號(hào)轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)小型的測(cè)控系統(tǒng)，由單片機(jī)作為****控制系統(tǒng)。
將來(lái)自氧量檢測(cè)器的模擬信號(hào)(氧勢(shì)、熱電勢(shì))分別調(diào)制成調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)光電隔離后送至計(jì)算機(jī)，采用調(diào)頻方式能將儀表輸入、輸出相互隔離，這樣就消除了諸如大電流跳變所引起的干擾，能夠克服高共模電壓，因而大大提高了儀表的抗力。應(yīng)用程序主要由主程序和子程序組成，所有的程序都采用模塊結(jié)構(gòu)編制，便于修改、增加軟件功能，以滿足不同用戶的特殊需要。程序運(yùn)算采用了三位浮點(diǎn)數(shù)，保證了運(yùn)算的精度，對(duì)氧濃、爐溫的計(jì)算，采用查表線性插值法，對(duì)爐溫的控制采用增量式PID算式控制。

1 測(cè)量范圍0～25.0 %O2：(三位數(shù)字顯示)
2 輸出： 0—10mA 或 4—20mA 負(fù)載電阻： 0-800Ω
3 測(cè)量精度：3%
4 溫控精度（PID控溫）：700±1℃
5 工作環(huán)境溫度：0-50℃
6 顯示內(nèi)容：氧濃(O2%)、氧勢(shì)(mV)、爐溫(℃)、加熱電壓（V）、
量程上、下限（O2%）、報(bào)警上、下限（O2%）
7 鍵盤(pán)設(shè)定：報(bào)警上、下限設(shè)定，探頭零電勢(shì)校正
8 自診斷內(nèi)容及故障類別符號(hào)：
E—0 氧量上限 E—1 氧量下限 E—2 溫度異常(高)
E—3 溫度異常(低) E—4 溫升異常(快) E—5 溫升異常(停)
E—6 氧勢(shì)異常 E—7 斷偶
9 工作環(huán)境濕度：≤90%
10 供電電壓：220V.AC±10% 50Hz
11 功率消耗：150W
12 外形尺寸：水平×垂直×深 橫式 160×80×250mm，豎式 80×160×250mm，壁掛式 220×280×120mm
 

仔細(xì)檢查氧探頭是否符合第5節(jié)所述安裝要求后，在氧探頭電爐溫度達(dá)到 700℃ 后，儀表應(yīng)顯示系統(tǒng)當(dāng)時(shí)氧含量，并輸出與氧量對(duì)應(yīng)的模擬量。

7. 故障判別及排除方法

注：表4不包括由于儀器信號(hào)故障所造成的氧量測(cè)量值偏高、偏低或不穩(wěn)定，其故障排除方法可參考6.1.3儀器校正的步驟進(jìn)行.

7.1 故障處理步驟

7.1.1將氧探頭從取樣口抽出，在現(xiàn)場(chǎng)與信號(hào)轉(zhuǎn)換器按說(shuō)明書(shū)要求正確接線，并使氧化鋯探頭升溫至700℃。測(cè)量鋯管的零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻，應(yīng)分別小于±5mV及500Ω（出廠時(shí)，鋯管零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻分別小于±3mV及100Ω），如能符合要求，說(shuō)明氧化鋯管性能良好。若零電勢(shì)及高溫內(nèi)阻分別大于±5mV及500Ω以上, 需換新鋯管.然后按照6.1.3節(jié)說(shuō)明的方法進(jìn)行校準(zhǔn).

7.1.2在氧探頭“氧勢(shì)”端子處卸下內(nèi)部探頭連線，將手動(dòng)電位差計(jì)輸出信號(hào)由“氧勢(shì)”端子輸入，不同的毫伏輸入，信號(hào)轉(zhuǎn)換器應(yīng)顯示不同的氧量，其關(guān)系參見(jiàn)附錄A“氧濃度—濃差電勢(shì)對(duì)照表”。

7.1.3確認(rèn)氧化鋯探頭性能，氧量測(cè)量及溫度控制系統(tǒng)均正常后，重新將氧探頭裝回取樣口。

8. 儀表成套性
全套儀表裝箱清單：

信號(hào)轉(zhuǎn)換器

1臺(tái)

轉(zhuǎn)換器安裝螺絲

2套

氧探頭

1臺(tái)

檢驗(yàn)合格證

1件

使用說(shuō)明書(shū)

1本

附錄A 氧濃度—濃差電勢(shì)對(duì)照表（0.1—15%O2）

(計(jì)算條件：參比氣氧濃度為20.6%，工作溫度700℃)。

附錄B：高溫型檢測(cè)器的原理及系統(tǒng)組成

高溫型檢測(cè)點(diǎn)的氣體溫度可達(dá)0-1400℃，高溫型是采取抽氣或正壓自噴的方式，將爐氣引入減溫器裝置內(nèi)，經(jīng)擴(kuò)容、減壓、降溫后使其實(shí)際溫度降至600℃以下，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫

氣體的檢測(cè)。

高溫型檢測(cè)器的原理圖

由于高溫型檢測(cè)器的特殊結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)請(qǐng)注意以下幾方面：

1 當(dāng)待測(cè)氣體溫度在800℃以上時(shí)，高溫型檢測(cè)器的取樣管應(yīng)呈垂直形式安裝，以防高溫取樣管因自重產(chǎn)生彎曲變形。

2 如果爐氣壓力為負(fù)壓或?yàn)楹稣鲐?fù)時(shí)，應(yīng)選用負(fù)壓型高溫型檢測(cè)器。以50-100Kpa壓力的壓縮風(fēng)接入抽氣系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制閥，將被測(cè)氣體抽入采樣裝置中。

3如果爐氣壓力為正壓時(shí)，應(yīng)選用正壓型高溫型檢測(cè)器。利用正壓自噴使待測(cè)氣體進(jìn)入采樣裝置，并通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制噴出氣體的壓力保持在微正壓狀態(tài)（50Kpa以下）。

4 如果減溫器內(nèi)溫度過(guò)低（＜150℃時(shí)），由于硫化物結(jié)露會(huì)造成噴射泵堵塞，應(yīng)采用保溫材料將減溫器進(jìn)行保溫。必要時(shí)，可將壓縮風(fēng)金屬管道鋪在爐體高溫處，加蓋保溫材料，使壓縮風(fēng)加熱到＞150℃再接入噴射泵，只要樣氣出口的氣體溫度＞150℃噴射泵就不會(huì)堵塞。

ZrO2-Ⅱ型微機(jī)化氧量自動(dòng)分析儀的信號(hào)轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)小型的測(cè)控系統(tǒng)，由單片機(jī)作為****控制系統(tǒng)。
將來(lái)自氧量檢測(cè)器的模擬信號(hào)(氧勢(shì)、熱電勢(shì))分別調(diào)制成調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)光電隔離后送至計(jì)算機(jī)，采用調(diào)頻方式能將儀表輸入、輸出相互隔離，這樣就消除了諸如大電流跳變所引起的干擾，能夠克服高共模電壓，因而大大提高了儀表的抗力。應(yīng)用程序主要由主程序和子程序組成，所有的程序都采用模塊結(jié)構(gòu)編制，便于修改、增加軟件功能，以滿足不同用戶的特殊需要。程序運(yùn)算采用了三位浮點(diǎn)數(shù)，保證了運(yùn)算的精度，對(duì)氧濃、爐溫的計(jì)算，采用查表線性插值法，對(duì)爐溫的控制采用增量式PID算式控制。