氧分析仪说明书.doc

西安泰戈分析仪器有限责任公司 仪器使用说明
注意事项
！ 使用及保存注意事项
l 仪器在使用过程中不可打开外壳，避免发生烫伤及触电危险。
l 仪器在使用、存放、及运输过程中应避免强烈震动，以免损坏氧化锆传感器。
l 仪器在存放期间应保持清洁，要防止仪器受潮，进排气嘴应加盖防尘帽，以防落入异物及灰尘。
l 为保证仪器的测量精度，应按根据用户要求定期校准。在长期使用或存放后，应对仪器的气路系统进行气密性检查。

请严格遵守注意事项，否则将造成人为测量误差或重大事故！！！

服务与保证
仪器自出厂之日起，仪器的保修期限为一年。凡在此期限内，工作人员在正常操作的情况下，仪器出现的软件或硬件的故障，我公司均负责免费维修及更换零部件。若由于工作人员违反操作规程、不严格按照使用说明操作仪器以及由于不可抗拒的因素而对仪器造成的损坏，我公司不负责免费维修。如需维修，我公司将根据损坏情况适当收取维修成本费用。
如有用户需要，我公司也可指派技术人员进行现场培训。
如果您对本公司的仪器在使用和操作过程中，还有什么疑问及要求请及时与我们联系，以便我们能给您提供更完善的服务。联系方式见封底。

一、概述
该氧分析仪是利用氧化锆氧浓度差电池作为检测传感器的氧量分析仪器。该仪器测控系统采用了最新型的单片机计算与控制系统，LED显示器；具有技术先进、精度高、响应快、性能稳定、功能齐全、操作方便、气体分析过程连续等特点；它不仅可测量锅炉燃烧过程中残余氧量，而且可以用于热力学研究，气体制造厂氧含量的连续监测、均热炉燃烧过程中的控制、化工、冶金、电子工业、医疗等方面的气体中氧含量的检测。
本公司生产的测量氧探头分为中温型、低温型、高温型，其基本参数及使用性能如下表1所示：
名称
表1
指标

中温直插式
低温加热型
高温型
备注
使用温度
600～800℃
300～600℃
800～1300℃

测量范围
0.1～25.0%
0.1～25.0%
0.1～25.0%

精 度
±0.5%O2
±0.5%O2
±0.5%O2

响应时间
≤5ｓ
≤5ｓ
≤5ｓ

寿 命
≥12个月
≥12个月
≥6个月

加热温度
———
750℃
———

加热功率
———
200W
———

热电偶
K分度
K分度
K分度、S分度

参比气流量
30～400mL/min
30～400mL/min
———

长 度
300～1500mm
300～1500mm
300～1500mm
用户自选
就用场所
锅炉烟道
低于600℃所有烟道
中低压工业锅炉烟气

二、工作原理
2.1氧化锆原理图
仪器的工作原理如图1.0所示。它主要由气路系统、氧化锆传感器、微机测控系统三部分组成。
进气
进气
排气
排气
气路系统

传感器

微机测控系统

按 键
LED显示器
控制点输出
4-20mA输出
信号

图1.0 测量原理框图
2.2氧化锆传感器
氧化锆传感器是由氧化锆陶瓷材料制成的氧浓度差电池，在高温时氧化锆具有氧离子的传导特性，当氧化锆管的两个电极之间的氧分压不同时，氧浓度差电池产生一个与氧浓度成比例的电势，电势大小按下式计算：
RT
2nF
P0
P

E = ln

式中：R ——理想气体常数
F ——法拉第常数
T ——氧化锆加热炉绝对温度(K)
ｎ——电极反应的电子交换数目
P0 ——空气中氧分压（20.9%）
P ——样气中的氧分压
通过测量氧浓度差电池的电动势E与温度T，就可以计算出样气中的氧分压，即氧含量。浓度差电池的各种干扰电势，如本底电势、渗透效应、气流冷却效应等，通过硬件和软件的特殊设计进行修正。

2.3微机测控系统
微机测控系统以单片机为核心，外围信号变换及放大电路、模拟开关、温控电路、显示器、标准电流输出、按键、报警电路、过温保护电路等组成，用来对测试结果进行计算、修正、控制和信号输出。

三、 主要技术性能及参数

3.1测量范围：0.1～25.0%O2；
3.2精 度：≤±2%FS；
3.3稳定性：零点漂移 ≤±2%F S/7d ；
量程漂移 ≤±2%FS/7d；
3.4重复性: ≤1%；
3.5工作炉温：750℃；
3.6预热时间：＜15min；
3.7响应时间：＜5s；
3.8工作环境：温 　度：－30～＋50℃；
相对湿度：＜95%；
3.9输出信号：标准4～20mA信号；
3.10报警功能：氧含量越限报警及温控失灵报警；
3.11触点输出：上限触点输出对应的氧含量可任意设置；
3.12点容量：～220V 1A；24VDC 2A；
3.13电源电压：220VAC±10%，50/60Hz，3A；
3.14外型尺寸：盘装式：160(宽)×80(高)×260(深)；
壁挂式：145(长)×260(宽)×80(厚)；
3.15开孔尺寸：盘装式：150＋1(宽)×75＋1(高)；
壁挂式：壁挂如图；

四、仪器的面板结构

4.1、一次表结构
　　一次表插入深度由用户自选择，尺寸不固定，不便一一给出。一次表的接线如图4.1所示：
电执　　热偶

＋　－　＋　－　
电
炉
加
热　　

加热

图4.1 一次表接线图

4.2、二次表结构
4.2.1盘装式二次表前后面板结构及开孔尺寸如图所示：
DFY—‖型氧量分析仪 陕制字 00000348

m V

℃
% O2 电源

西安泰戈分析仪器有限责任公司

西安泰戈分析仪器有限责任公司

3
— ○

设置
炉温

电势
确认

4
1

5
2

图4.2 盘装式二次表前面板图
＋　－　＋　－　＋　－　＋　－
电势　　热偶　冷端补偿　电流输出

常开常闭　　　　　　～220V
控制输出　　加热　　相　地　中　

图4.3 盘装式二次表后面板图

75＋1

150＋1

图4.4　盘装式二次表开孔尺寸图

DFY-Ⅱ型氧量分析仪
4.2.2壁挂式二次表前后面板结构如图所示：
1

陕字制00000348
DFY—‖型氧量分析仪

3
%O2

4

2
℃
mV

电势
确认
设置
炉温

西安泰戈分析仪器有限责任公司

图4.4　壁挂式二次表面板结构图

图4.5　壁挂式二次表下端子图

图4.6　壁挂式二次表上端子图
注意：当交流220V供电电源接入仪表后，“加热”输出端子已经与主电源接通，小心触电！

图4.7　壁挂式二次表安装尺寸图

在图4.2与图4.4中：
1为四位LED数字显示器，正常工作时，可显示氧含量、电极电势、电极温度。
2为四位功能按键，分别为“设置”、“炉温/　”、“电势/　”、“确认”。正常测量时，四位按键为“设置”、“炉温”、“电势”、“确认”，按一下时，分别进入对应的状态；参数设置时，四位按键为“设置”、“　”、“　”、“确认”，通过四个按键的配合，可以进行参数修改。
3为电势单位指示灯，在正常测量状态下，按一下“电势/　”键，显示器显示电极电势，此灯点亮。
4为炉温单位指示灯，正常测量状态下，按一下“炉温/　”键，显示器显示电极温度，此灯点亮。
　　5为电源开关，打在“　”位置时为开，打在“　”位置时为关。

五、仪器的安装
5.1仪器安装前的检查
仪器由运输或存放状态转入使用前，应做如下检查：
5.1.1附件及外观检查
检查电源电缆、使用说明书等附件是否齐全及完好；仪器外观不应该有划伤、变形现象，无异常现象后方可接线、通电检查。
5.1.2仪器的检查接线
　　按仪器的按线要求，将导线正确、牢固地连接。
5.1.3仪器通电后的检查
仪器通电后显示器显示的数字（炉温）应不断增加，当数字增加到650后，显示器转而显示氧浓度，一般在20.6左右，无明显噪音。符合以上现象后方可继续下面的安装和使用。
如果仪器有缺损或通电后显示异常请不要使用，应立即与我公司售后服务部联系，以便妥善处理，避免仪器严重损坏或事故发生！
5.2安装点的选择
安装点的烟气温度应符合所购传感器类型（中温直插式、低温加热型、高温型）所规定的温度范围。
小于600℃的要求，一般来说，烟气温度低，检测器使用寿命长，烟气温度高，使用寿命短。检测器不能安装在烟气不流动的死角，也不能安装在烟气流动很快的地方（如有些旁路气道的扩容腔内）。
另外，要求烟道漏气较小，检测器安装维修方便，对于中、小型锅炉，建议安装在省煤器前过热器后，因为锅炉系统烟气的流向从炉膛到汽包，经过过热器、省煤器、空气预热器，由引风机经回收处理后从烟囱排放。如果测点过于靠近烟气炉膛出口，由于温度过高，流速较快，将对检测器不锈钢外壳形成冲刷腐蚀，减短使用寿命；如果测点过于偏后，由于烟道系统中漏气现象，将造成测点处氧含量偏高，不能如实反映炉膛中的氧气含量。
5.3系统的安装
仪器的安装必须按下述要求进行，否则将无法保证仪器正常使用。仪器一次表为插入式，二次表分为盘装式和壁挂式。二次仪表的安装尺寸如图4.4(盘装式)图4.7(壁挂式)所示。一次表（检测器）安装如下：
检测器的参比气是靠空气自然对流提供的，检测器需水平安装，参比气和标准气接口相应朝下，检测器安装法兰和过渡架法兰之间必须填橡胶纸板，以免空气漏入烟道，影响测量准确度。
检测器端头必须离锅炉内壁150mm以上，使过滤器的多孔陶瓷暴露部分背对烟气的流向（过滤器方向可单独转动）以避免陶瓷体受气体冲刷，延长使用寿命。
图4.8　一次表（检测器）安装示意、尺寸图
过渡法兰　　　安装法兰　　　　　检测器安装
当检测器捈热的烟道时，为防止锆管爆裂，宜分段逐步推入，一般以10～20cm/min为好。

5.3仪器的接线
　按仪器的按线要求，将导线正确、牢固地连接，氧电极电势和热电偶信号线应加屏蔽。

六、仪器的使用

6.1 仪器的启动、检测及控制输出过程
1） 按照上述要求安装好仪器后，接通仪器的电源，打开前面板的电源开关，显示器应有数字显示（炉温）且不断地增加；
2） 当炉温达到650℃时，仪器自动转换到纯度显示方式。显示器所显示的数值为纯度值（温度未恒定前，纯度值有一定误差）。当仪器恒温在750℃后才进入正常测量状态（按住炉温/▲键观察显示值是否为750℃，从开机到恒温大约需要10分钟左右），当温度达到750℃后，此时的显示值即为样气氧含量值；
3） 仪器进入正常测量状态后，当样气的纯度值高于设定的报警值时，蜂鸣器自动发声报警。当样气纯度值低于报警设置值时，仪器自动解除报警发声。若炉温失控而超过800℃时，仪器将自动切断加热电路，进行自我保护。
4） 4～20mA电流输出电路会根据您所设定的S—1和S—2的对应值及样气中的氧含量来确定输出一电流i，电流i的大小按下式计算：
i=16÷（S—2对应的值－S—1对应的值）×（显示值－S—1对应的值）＋4；当氧含量高于上限设定值时，上限继电器的触点动作；当氧含量低于下限设定值时，下限继电器的触点动作（下限继电器需在定货时特殊说明，常规不带此功能）；继电器会在不满足条件的情况下自动恢复。
6.2仪器的操作说明
6.2.1按键及显示器的说明
仪器有四个按键。当您按下前四个按键中的任何一个后，仪器会发出“嘀”的一声，表明按键操作有效。
显示器由四位LED数码管组成，显示值一般保留一位小数，显示器下方的指示灯为电势mV指示灯和温度℃指示灯。
在正常测量状态下：
l 不按任何键则显示样气中的氧含量；
l 按一下“设置”键则进入参数设置状态；
l 按一下“炉温/　”键，显示器显示炉温，炉温℃指示灯亮；
l 按一下“电势/　”键，显示器显示电势，电势mV指示灯亮。
在蜂鸣器报警状态下：
l 按一下“确认”键则蜂鸣器暂停报警，再按一下“确认”键则蜂鸣器恢复报警；
在参数设置状态下：
l 按一下▲键或▼键则参数末位加1或减1；
l 按住▲键或▼键不放则快速修改参数。
l 按“确认”键存储修改后的参数，并进入下一设置项或退出；
l 按“设置”键则不存储修改值，并进入下一设置项或退出；

在设置状态下，当你在30秒钟内无任何操作时，仪器将自动返回正常测量状态。
关于按键操作请用户将流程图与操作说明结合起来阅读，便于理解。如果您仍有疑问请尽快与我公司售后服务部联系，联系方式见封底。

如果您想修改设定参数，请认真阅读以下操作流程图：
其中“ Y ”为当前参数值。“ X ”为用户修改后的值。

修改为X1

30秒内无按键操作
按▲键或▼键
测量值显示界面
按设置键
无修改
按▲键或▼键
30秒内无按键操作
无修改
无修改
无修改
无修改
30秒内无按键操作
按▲键或▼键
无修改
按设置或确认键
按▲键或▼键
30秒内无按键操作
30秒内无按键操作
按▲键或▼键
按设置或确认键
无修改
无修改
无修改
显示S-1后显示Y1值
无修改
按设置或确认键
无修改
按设置或确认键
无修改
显示S-2后显示Y2值
按▲键或▼键
30秒内无按键操作

按设置或确认键
按确认键保存X1或按设置键保存Y1

修改为X2

按确认键保存X2或按设置键保存Y2

修改为X3
显示S-3后显示Y3值

按设置或确认键
按确认键保存X3或按设置键保存Y3

显示S-4后显示Y4值
修改为X4

按确认键保存X4或按设置键保存Y4

显示S-5后显示Y5值
修改为X5

按确认键保存X5或按设置键保存Y5

修改为X6
显示S-6后显示Y6值

按确认键保存X6或按设置键保存Y6

按▲键或▼键
修改为X7
显示S-7后显示Y7值

按确认键保存X7或按设置键保存Y7
仪器发出嘀嘀两声
按设置或确认键
无修改

按键操作流程说明：
在测量状态下按一下设置键，显示器显示S-1后立刻显示该项参数值Y1。若Y1值无须修改，可直接按设置键进入到下一项S-2；若需要修改，可按▲或▼键将Y1修改为X1，然后按确认键保存X1，同时仪器将自动进入到下一项S-2；显示器显示S-2后立刻显示该项参数值Y2，若S-2中的Y2值无须修改，可直接按设置键进入到下一项S-3；若需要修改，可按▲或▼键将Y2修改为X2，然后按确认键保存X2，同时仪器将自动进入到下一项S-3；显示器显示S-3后立刻显示该项参数值Y3，若S-3中的Y3值无须修改，可直接按设置键进入到下一项S-4；若需要修改，可按▲或▼键将Y3修改为X3，然后按确认键保存X3，同时仪器将自动进入到下一项S-4；以此类推。当仪器退出S-7设置项时，会发出嘀嘀两声响，表明参数项修改全部完成，同时进入测量状态。
6.2.2参数项的含义
S-1 4mA电流输出对应的氧含量（出厂值0.0%O2）
S-2 20 mA电流输出对应的氧含量（出厂值25.0%O2）
S-3 上限控制点输出对应的氧含量（出厂值5.0%O2）
S-4 下限控制点输出对应的氧含量（没有此功能）
S-5 报警点对应的氧含量（出厂值5.0%O2）
S-7值*220
S-6 报警开关 （出厂设定为ON状态）
255
S-7 传感器加热电压调整项U=

七、仪器的校准
仪器有量程和零点二个校准点。仪器校准时，必须待仪器炉温控制稳定(750℃)10分钟后才能进行。
7.1校准项说明：
E-1 量程气(空气或≥10%O2)校准气；
E-2 零点气(≤1%O2)校准气；
7.2校准密码
我公司根据用户要求有时会加入校准密码（当按住确认不放开再按下设置键，显示器显示[— —]时表示有校准密码），密码由按键输入，依次为：▲、▼、设置、确认。此顺序中只要有一个错误，就不能进入校准项，此时需重来一次。
7.3校准方法
7.3.1 量程气(空气或>10%O2)校准：
仪器通入空气或含氧量大于10%O2的标准气体，待仪器显示稳定后，先按下确认键不放，再按一下设置键然后同时松开两键。若显示器出现[--]，表明需要输入密码，输入7.2项中的密码，仪器显示 “E-1”后转入显示当前测量到的氧含量，然后按 ▲或▼键将显示值调节到标准气体标称值，再按确认键保存修改后的值，仪器发出嘀嘀两声后退出校准状态；若修改完按设置键，则不保存修改后的值，并在发出嘀嘀两声后退出校准状态。
7.3.2 零点气(≤1%O2)校准
仪器通入零点标准气体，待仪器显示稳定后，先按下确认键不放，再按一下设置键然后同时松开两键。若显示器出现[--]，表明需要输入密码，输入7.2项中的密码，仪器显示 “E-2”后转入显示当前测量到的氧含量，然后按 ▲或▼键将显示值调节到标准气体标称值，再按确认键保存修改后的值，仪器发出嘀嘀两声后退出校准状态；若修改完按设置键，则不保存修改后的值，并在发出嘀嘀两声后退出校准状态。
****************************************************************
在校准状态的任何一项中，若您在30秒内无任何按键操作，仪器将自动退出参数设置状态，返回测量状态。
****************************************************************
注意：在校准仪器时，仪器会自动判别出现E-1或E-2，判别的依据就是您所通入的气体中的氧含量。若仪器出现的校准项编号与7.1项中对应的氧含量不符，比如您通入了0.5%O2的标准气，仪器自动判别出现的校准项编号是E-1，则说明仪器出现故障，此时该仪器不能继续使用了，应尽快与我公司售后服务部联系，联系方式见封底。

附：仪器校准记录
日 期
标准气体标称值
仪器显示值
备 注

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