氧化锆剖析仪维修规程

一、氧化锆剖析仪原理及组成

氧化锆氧量剖析仪(又称氧化锆氧剖析仪、氧化锆剖析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表)，，，，主要用于丈量燃烧历程中烟气的含氧浓度，，，，同样也适用于非燃烧气体氧浓度丈量。。。。。在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池，，，，也简称锆头)爆发一个毫伏电势，，，，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。。。。。

氧传感器的要害部件是氧化锆，，，，在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。。。。。它位于传感器的顶端。。。。。为了使电池坚持额定的事情温度，，，，在传感器中设置了加热器。。。。。用氧剖析仪内的温度控制器控制氧化锆温度恒定。。。。。

在额定的温度下，，，，电池输出电势用下面的公式盘算（Nernst方程）：

式中： 

Ｐ1──在电池内侧参比气体(如空气)的氧分压；；；   

Ｐ2──在电池外侧被测气体(如烟气)的氧分压；；；

Ｒ-----气体常数；；；         

Ｆ-----法拉第常数；；；   

Ｔ-----绝对温度=( 273 + t ℃)；；；

Ｃ-----电池常数。。。。。

参比气体应为干燥清洁无油的空气( 含氧20.60％ )。。。。。在参比气侧与被测气体侧氧浓度差别时，，，，氧离子从高的一侧迁徙到低的一侧。。。。。电池输出就以对数的纪律反应出被测气体中的氧浓度值。。。。。

氧化锆氧剖析仪由氧化锆检测器（探头）、显示控制仪（温度控制器、送送器及显示纪录）两部分组成，，，，探头的作用是将氧浓度转化为电势信号，，，，而显示控制仪的作用是恒定探头中氧浓差电池温度并将电势信号转化为氧浓度。。。。。

氧化锆管是氧化锆探头的焦点，，，，它由氧化锆固体电解质管、铂电极和引线组成，，，，管子内部通入参比气体，，，，管子外部通入被测烟气等。。。。。

温度控制器毗连热电偶和加热器，，，，接纳控温电加热方法使氧化锆管维持正常事情所需的恒定温度（850），，，，使之恒定在某一设定温度上。。。。。

变送器吸收探头输出的氧浓差电势信号，，，，并转换为标准电流信号，，，，送给显示仪表举行显示。。。。。

二、调校/标定

（一）在标定历程中，，，，要使用两种已知浓度的标气，，，，凭证这两种标气盘算的斜率和锆池常数，，，，可以确定在工业应用中氧浓度丈量是否准确。。。。。

（二）在标定之前，，，，要验证标气浓度，，，，设置标气流量c) 通过流量计，，，，将标气流量设定为5标准立方英尺/小时，，，，可是，，，，只有在将新的扩散元件装置到剖析仪上时，，，，才将标气流量设定为5标准立方英尺/小时。。。。。而在其他任何时间调解标气流量都会对锆池爆发压力，，，，使标定爆发误差。。。。。

（三）在含尘量较高的应用中，，，，锆头扩散元件会由于恒久使用而爆发梗塞情形，，，，这将延伸氧化锆头的响应时间。。。。。磨练氧化锆头扩散元件是否梗塞的最好要领，，，，是将标定完的剖析仪放回丈量系统，，，，视察其恢复正常读数所需的时间。。。。。另外，，，，通过视察规范时流量计的读数是否降低（稍微），，，，也可以判断氧化锆头扩散元件是否梗塞。。。。。

（四）若是规范时标气流量计读数有稍微下降，，，，或响应时间过长，，，，则需要替换氧化锆头扩散元件。。。。。每次替换完氧化锆头扩散元件，，，，需要将标气流量重新设定为5标准立方英尺/小时，，，，并重新标定剖析仪。。。。。替换氧化锆头扩散元件的详细办法，，，，

（五）标定要领可分为手动、半自动和全自动三种。。。。。

1：自动标定

自动标定不需要操作职员下手，，，，可是，，，，标气一定要通过管线，，，，送至剖析仪，，，，变送器的逻辑输入/输出端口需经由HART/AMS界面，，，，

2：半自动标定

半自动标定需要操作职员下手按一下启动键，，，，可是，，，，标气也一定要通过管线，，，，送至剖析仪

3：手动标定

手动标定要在剖析仪的装置现场举行，，，，要求操作职员加入全历程。。。。。在变送器右侧机壳盖内，，，，可以看到手动标定办法。。。。。

将控制回路放在手动档；；；

验证标气参数；；；

若是用CALIBRATION 的LED或CAL的LED灭举行手动标定，，，，则从办法1最先；；；

若是用CALIBRATION 的LED或CAL的LED亮举行手动标定，，，，则从办法2最先；；；

（1） 按CAL键，，，，CALIBRATION的LED亮，，，，而CAL的LED状态牢靠稳固。。。。。若是用万用表丈量TP5和TP6，，，，则读数为锆池的百分比氧浓度值；；；

（2）按CAL键，，，，CALIBRATION的LED灭，，，，CAL的LED一连闪灼，，，，此时可以组态，，，，其4-20mA输出信号坚持在标定前的数值，，，，默认的状态是输出跟踪，，，，CAL的LED一连闪灼批注准备接受第一瓶标气举行标定；；；

（3）接第一瓶标气（若是办法4在30分钟内没有完成，，，，则电子单位中止标定）；；；

（4）按CAL键，，，，CAL的LED状态牢靠稳固，，，，准时器被触发，，，，使足够的标气进入（默认的时间是5分钟）。。。。。在准时器的准时竣事时，，，，可以读到第一种标气的读数，，，，此时，，，，CAL的LED一连闪灼，，，，批注0准备接受第二瓶标气举行标定；；；

（5）取下第一瓶标气，，，，接第二瓶标气（若是办法6在30分钟内没有完成，，，，则电子单位中止标定）；；；

（6）按CAL键，，，，CAL的LED状态牢靠稳固，，，，准时器被触发，，，，使第二种标气进入。。。。。在准时器的准时竣事时，，，，CAL的LED将闪2次或3次（闪2次是默认标定，，，，闪3次是不默认标定）。。。。。若是斜率或锆池常数凌驾设定值，，，，则诊断报警的LED闪灼，，，，在吹扫竣事后，，，，诊断报警消逝。。。。。若是闪3次而没有诊断报警，，，，则说明第二瓶标气与第一瓶标气相同，，，，或者没有将标气切换好。。。。。CAL的LED闪灼批注标定完成；；；

（7）取下第二瓶标气；；；

（8）按CAL键，，，，CAL的LED与吹扫时状态一样（默认的吹扫时间是3分钟），，，，吹扫完成，，，，CAL的LED灭，，，，从坚持状态退出，，，，最先历程读数。。。。。

若是标定有用，，，，则诊断报警的LED（发光二极管）显示正常操作，，，，若是新标定的值，，，，包括斜率、锆池常数凌驾了变送器的设定规模，，，，则诊断报警的LED显示报警（拜见诊断代码诠释）。。。。。若是标定无效，，，，则不更新新的标定值，，，，包括斜率和锆池常数，，，，返回正常操作，，，，并执行前一次标定获得的相关参数。。。。。

三、一样平常维护

（一）装置时注重

仪器抵达时，，，，小心地翻开包装并检查仪器在运输历程中是否损坏。。。。。另外，，，，请检查手艺规格是否与定货相符，，，，需要的附件是否丧失。。。。。

1：探头顶端的锆池（传感器）是由陶瓷（氧化锆）组成。。。。。不要让探头跌落或遭受重压。。。。。

2：探头装置时传感器（探头顶端）不可遇到任何工具。。。。。

3：探头装置时阻止水直接滴落到检测器的探头（传感器）部分；；；不要将探头顶端装置得比其底部还高 ；；；若是探头长度大于2.5米，，，，探头应该笔直装置（倾斜度不凌驾5°）

4：通入校正气以前检查校正气管路，，，，确保无气体走漏。。。。。若是有气体走漏，，，，丈量气体带入的湿气会损坏传感器。。。。。

5：探头（特殊是在尖端）使用后会变得很是烫，，，，在拆装时带上手套小心处置惩罚。。。。。

确认电源电压与仪器的额定电压匹时配，，，，才华毗连电源线。。。。。另外，，，，毗连电源时，，，，应先确认电源已关闭。。。。。

四、故障判断及处置惩罚

（一）故障1——热电偶开路：关电源，，，，丈量热电偶红线和黄线间的电阻；；； 电阻读数约为1欧姆；；； 若是热电偶开路：要替换加热器。。。。。

（二）故障2——热电偶短路：替换加热器。。。。。

（三）故障3——热电偶接反：热电偶红线和黄线是否在准确的位置；；；

若是接线准确：则问题出自电源板，，，，应该替换响应的电器元件。。。。。

（四）故障4——加热器开路：关电源，，，，取下电子面板，，，， 用万用表，，，，丈量加热器的讨论。。。。。丈量值约为72欧姆；；；若是加热器开路：要替换加热器。。。。。

（五）故障5——加热器温度高高报警：关电源冷5分钟，，，，重新恢复供电；；； 若是显示情形依旧，，，，应该替换响应的电器元件。。。。。

（六）故障6——机壳温度高报警：若是机壳温度凌驾185华氏度（85摄氏度），，，，则温度控制器关，，，，4-20mA输出信号为默认值；；；

这批注事情的情形温度凌驾了允许值，，，，或者热对流爆发的热量使机壳的事情温度凌驾了极限值。。。。。在法兰与变送器之间装置一截短管（bypass），，，，或允许以解决问题；；； 若是短管不可解决问题，，，，只能替换装置位置。。。。。

（七）故障7——加热器低温报警：关电源，，，，取下右图电子面板，，，，用万用表，，，，丈量加热器的讨论；；； 若是加热器是好的，，，，读数约为70欧姆。。。。。若是加热器坏了，，，，替换加热器。。。。。

（八）故障8——加热器高温报警：可能铂电极故障，，，，焙烧在锆池两侧的铂电阻烧坏了；；； 替换加热器，，，，若是须要的话，，，，替换锆池法兰。。。。。

（九）故障9——氧化锆锆池损坏：当锆池的阻抗值凌驾最大值，，，，则触发锆池坏报警；；； 替换锆池。。。。。

（十）故障10——EEPROM损坏：若是EEPROM改成过时的软件版本，，，，则泛起报警，，，，在给变送器送电时，，，，EEPROM不更新；；； 要消除该报警，，，，断电源，，，，再合电源，，，，报警消逝；；；若是变送器运行时仍泛起报警，，，，则微处置惩罚器的硬件有问题；；；重复断、合电源，，，，均不可消除报警，，，，替换EEPROM。。。。。

LED（发光二极管）状态指示器 （诊断/单位报警）

1：HEATER T/C 加热器热电偶

2：HEATER 加热器

3：O2 CELL 氧化锆锆池

4：CALIBRATION 标定

五、大修内容和磨练注重

（一）拆除

1：关闭电源；；；

2：关闭与变送器毗连的标气开关和参比气（仪表风）开关；；；

3：断开与仪表毗连的标气管线和参比气（仪表风）管线；；；

4：正对带罗斯蒙特标签一面，，，，卸下左侧防护盖的螺丝、外壳锁扣、垫片和防护盖，，，，露出子板；；；

5：松动电源端子板防护盖的螺丝，，，，将防护盖旋转180°，，，，松动电源前方和中线接线端子的螺丝，，，，取下接线。。。。。松动接地端子螺丝，，，，取下接线。。。。。将电缆从电源电缆进线口抽出；；；

6：松动逻辑输入/输出端子和4-20mA信号端子的螺丝，，，，将电缆从信号电缆进线口抽出；；；

7：拆除装置法兰周围的保温层，，，，取下螺栓，，，，将仪表从烟道或烟囱上取下来，，，，放在清静、清洁的事情场合；；；

8：让变送器的事情单位冷却到适合事情的温度。。。。。

（二）就位（与拆除的顺序相反）

1：将变送器装置在烟道或烟囱上；；；

2：接逻辑输入/输出信号和4-20mA信号线；；；

3：接电源线；；；

4：装置好接线端子板一侧的防护盖；；；

5：接好标气和参比气（仪表风）的管线；；；

6：翻开标气和参比气（仪表风）的开关；；；

7：给仪表送电。。。。。