HMOST技术方案.pdf

加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案HM-OSTHM-OSTHM-OSTHM-OST 氧含量检测系统氧含量检测系统氧含量检测系统氧含量检测系统技技技技术术术术方方方方案案案案2013-04-25加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案一概述一概述我公司针对加热炉的需求开发出了 HM 系列气氛残氧检测自动控制系统。系统检测元件采用世界上目前技术最先进的澳大利亚进口 SirO2氧化锆传感器和陶瓷加热器为核心。氧化锆氧传感器是利用氧化锆陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧分压，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保护气氛防氧化检测、保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期节约能源和保护环境。二、系统方案、系统方案：系统均采用澳大利亚进口 SirO2 氧化锆传感器为检测元件，我公司自主研发的 OA300型氧含量变送器为显示变送元件，配置 HM-OS 维护仪为系统提供参比气等功能，将显示变送器集成在维护仪内，成为一整体，直接壁挂安装在测量现场。分析数据现场显示记录，并通过 4-20MA 标准模拟信号将分析数据远传至炉子中控室参与控制。整套系统结构简单，显示直观，操作维护方便，使用寿命长。系统配置如下：图（1）HMOST 氧含量在线分析系统配置图HMT 氧探头PSZ01B 维护仪氧含量4-20mA 输出OA200Z 分析仪 220V 电源信号（四芯屏蔽电缆）吹扫控制（二芯电缆）截止阀吹扫电磁阀滤水器仪表气源吹扫气截止阀标定气现场控制室吹扫控制（二芯电缆）信号（四芯屏蔽电缆）图例：电气连接气路连接截止阀参比气加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案三、系统介绍、系统介绍：1.1.氧传感器工作原理氧传感器工作原理氧传感器是利用稳定的二氧化锆陶瓷在 650以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的。在一定的温度条件下，如果在二氧化锆块状陶瓷两侧的气体中分别存在着不同的氧分压(即氧浓度)时，二氧化锆陶瓷内部将产生一系列的反应，和氧离子的迁移。这时通过二氧化锆两侧的引出电极，可测到稳定的毫伏级信号，我们称之为氧电势。它服从能斯特(Nernst)方程：式 中 E 为 氧 传 感 器 输 出 的 氧 电 势(mv)，Tk为被检测气氛的绝对温度（K），P1和 P2分别为二氧化锆两侧气体的氧分压。实际应用时，将二氧化锆的一侧通入已知氧浓度的气本（通常为空气），我们称之为参比气。另一侧则是被测气体，就是我们要检测的炉内的气氛，详见图1。碳势传感器输出的信号就是氧电势信号，通过能斯特方程我们就可以得到被测炉气氛中的氧分压和氧电势的关系。参比气为空气时，可表示为：式 中 E 为氧传感器输出氧电势；Tk为被检测气氛的绝对温度；P02为气氛的氧分压（即氧含量）。HME 氧传感器内置自加热装置，通电后温度恒温在 700 度，这样 Tk 数值基本是恒定的，从而通过上式可以直接测量气氛氧分压浓度。2 2、HM-OSTHM-OST 系统系统系统由系统由 HMTHMT 氧探头、氧探头、OA300OA300 分析变送器和分析变送器和 HM-OSHM-OS 维护仪三部分组成。维护仪三部分组成。)PP(T.Ek21ln02150=E.T.PkO=00 2 1 502 0 92l n参比气(空气)氧电势内电极氧化锆外电极图 1 氧传感器工作原理图被测气体（炉气）加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案1 1）HMTHMT 氧探头氧探头HMT 氧探头采用的澳大利亚进口的 SIRO2 氧化锆氧传感器，是真正的直插式结构，不带加热器，不需要采样装置，直接插入 650-1700的气氛中测量氧含量，结构简单，故障率极低。内置温度传感器测量被测气氛的温度，即使气氛温度波动，也不会对氧含量计算造成影响由于传感器直接插入被测气氛，没有加热器，没有任何外界因素干扰，因此可以测量到极低的氧含量（测量渗碳气氛时，可以测量到 10-23ppm 的氧含量）。而且反应速度快（1秒）。特别适用于需要快速反应，进行闭环控制的场合。保护管材质为高温合金或钢玉陶瓷可以长期工作在 650-1700的强还原性或弱氧化性气氛中。参比气接头烧碳气烧碳气接头合金保护管内电极外电极氧化锆Al2O3管密封机构HMTHMTHMTHMT 氧探头结构示意图氧探头结构示意图氧探头结构示意图氧探头结构示意图参比气入口航空插座加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案20.90O2%HUAMINHM-OSHM-OSHM-OSHM-OS 氧含量维护仪氧含量维护仪氧含量维护仪氧含量维护仪武汉华敏武汉华敏武汉华敏武汉华敏设计有吹扫标定孔，可以在线清洁维护氧探头，同时可作为线标定孔。安装方式：垂直或者水平安装。技术参数技术参数测量气氛温度：650-1700（加装专利技术的陶瓷氧探头保护器保护管），氧含量测量范围：1ppm20.9%输出信号：氧电势输出 0-1200mv（传输距离不大于 50m），温度输出 K/S 偶信号。安装环境温度：-20120。2 2）OA300OA300 变送器变送器OA300 氧含量分析变送仪，与 HMT 氧探头配套使用，采用大屏幕液晶显示器，显示清晰直观；全中文人机界面，操作简单；可自由组态，符合各种用户的使用习惯。将 HMT氧探头测量的氧电势信号转换为氧含量并显示，通过标准信号远传至控制室或计算机。内置探头维护自动吹扫程序，提供吹扫电磁阀控制信号。技术参数技术参数：量程范围：0-209000PPm输入类型：4-20mA，0-1200mv输出类型：4-20mA报警输出：两路报警输出，220V，3A。安装环境温度：-1050。电源：90-220V，5060Hz，20W 外型尺寸：300250130mm3 3）HM-OSHM-OS 维护仪维护仪HM-OS 氧探头维护仪为壁挂式结构，主要是在现场为 HMT 氧探头提供参比气和维护的设备，内部设计 HMT 氧探头参比气系统电源控制电路。将 OA300 氧分析变送器安装在 HM-OS维护内面板上，集成为一体，安装在现场，直接将测量数据以 4-20mA 标准信号送给控制室上位机或记录仪。209000ppmO2700HUAMINOA300OA300OA300OA300 氧含量分析仪氧含量分析仪氧含量分析仪氧含量分析仪加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案技术参数：技术参数：电源：AC220V，80W安装环境温度：-1050。外形尺寸:350250130mm4 4 4 4）HMTHMTHMTHMT 氧探头外型及安装尺寸：氧探头外型及安装尺寸：5 5）氧分析系统吹扫系统）氧分析系统吹扫系统吹扫系统工作原理是通过将干燥洁净的空气通入氧探头的吹扫孔，将积累在氧探头上的灰尘吹除。吹扫系统由吹扫控制电磁阀，去水器及截止阀组成，由 OA 系列氧含量分析变送仪控制系统的开启和关闭。技术参数技术参数：气源：干燥洁净的空气或惰性气体，（1）空气管道10mm，材质为铜管、不锈钢管或碳钢管。（2）直动式二通电磁阀：电源：220V，7.5W；（3）环境温度：-2060；（4）结构：防水、防尘、防爆（定制）；吹扫系统包含一台吹扫控制电磁阀，一台去水器，二个截止阀。系统所有设备直接安装在10mm 的气路管道上，管道采用不锈钢管，也可以采用铜管或碳钢管，如图（7）。所有接头均为10mm 的铜卡套式接头。吹扫系统连接到氧探头的气体管路长度最大不可超过加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案10 米。四：系统主要配置清单：四：系统主要配置清单：HM-OST 高温直插在线氧分析系统序号名称型号单位数量备注1氧探头HMT900(无热电偶)支1澳大利亚进口2氧分析仪OA300台1装维护仪里3维护仪HM-OS台14屏蔽信号线PVV41.0米5 米带航空插头5吹扫控制电磁阀台16去水器台17截止阀个2五、供货周期五、供货周期供货周期：供销合同签订生效之日起 10 个工作日内备好货。现场具备安装条件后，我公司负责派员现场指导安装调试。六、售后服务承诺六、售后服务承诺1、保修期：所有我公司生产的产品及系统均保修一年。保修期内，如因产品本身质量问题或系统配套产品的质量问题，造成产品或系统不能正常工作，我公司均免费更换或维修有质量问题的产品或系统部件。2、技术资料：吹扫电磁阀去水器截止阀截止阀防水插头维护仪及吹扫系统气路相关设备连接方式维护仪及吹扫系统气路相关设备连接方式维护仪及吹扫系统气路相关设备连接方式维护仪及吹扫系统气路相关设备连接方式氧探头接线盒标定气吹扫气维护仪截止阀参比气加热加热加热加热炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案炉氧含量检测系统技术方案所有我公司自产品均提供一套产品说明书。系统产品提供系统说明书，系统内主要产品的说明书及相关技术资料。3、人员培训：对于使用我公司产品及系统的用户，我们将派技术人员对用户进行上门培训。4、售后服务响应时间：对于用户提出的售后服务要求，6 小时内公司做出响应，24 小时到达现场。5、施工条件51、停车检修，炉内温度降至室温，方便查看炉内安装环境及安装位置；5.2、仪表工作 220V 电源必须到取样现场；52、施工人员配置：电气仪表，焊工，钳工，安全员。