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产品类别 >> 分析仪表  
氧量分析仪
    YHG—101型微机化氧量自动分析仪是我院在总结YHG系列氧量分析仪多年研究和应用经验后,开发成功并投入批量生产的新型氧分析仪,它的主要特点是氧量检测器的结构设计及铂电极的化学配方、涂敷工艺充分考虑了被测炉气组分极端复杂这一特点。而其信号转换部分以89C52微处理器为核心,通过软件实现仪表大部分功能,硬件配置重点强化仪表的抗干扰措施。从提高氧量测量值可靠性入手,延长氧量检测器的连续使用寿命,并使仪表 具备与检测器要求相适应的自诊断功能及抗干扰能力,是当前氧化锆氧分析仪面临的重大技术课题。本仪表在完善氧化锆探头金属化工艺及仪表信号转换器实现智能化等方面有较大突破,具体内容如下:
1、多孔性铂电极的化学配方及涂敷工艺可保证氧量检测器氧化锆 探头在焙烧炉气氛中具有足够的使用寿命。
2、在对加热丝采取密封处理后,氧量检测器发热体寿命是半永久的。
3、仪表具有多种线性量程选择。
4、仪表温度控制系统所给出的升温曲线能满足氧化锆材料对升温速度的要求,。
5、仪表信号处理器具有必要的自诊断功能。
工作原理
本仪器依据浓差电池原理构成,和其它电池一样,它具有两个半电池,而在两电极之间,用固体电介质氧化锆联结。
在高温下,当氧化锆两侧有氧浓差时,就形成了氧浓差电池,电池电动势的大小可根据奈恩斯特(Nernst)公式计算,即:
          RT        P″O2
      E=———— Ln————
          nF        P′O2
式中
E——浓差电池输出,毫伏;
n——电子转移数,在此为4;
R——理想气体常数,8.314瓦·秒/克分子;
F——法拉第常数, 96500库伦;
T——绝对温度;
P″O2——高浓度侧氧分压;
P′O2——低浓度侧氧分压。
当电池工作温度固定于700℃时,上式为:
E=48.26lg P″O2
                   P′O2
由上式,在温度700℃时,当固体电介质一侧氧分压为空气(20.6%)时,由浓差电池输出电动势E,就可以计算出固体电介质另一侧氧分压,这就是氧化锆氧量自动分析仪的测氧原理。
700℃时氧浓差与氧浓差电势关系见附录一。
仪器的组成
整套仪器由氧量检测器、信号转换器及有关附件组成。
1、氧量检测器
氧量检测器由氧化锆探头、加热电炉、测温铂铑—铂电偶等组成。YHG—101型检测器所采用的氧化锆探头,从结构上区分有直通式和扩散式两种,由直通式探头构成的氧量检测器(YHG—101A型),结构简单、维护方便,但对气体某些杂质含量有一定的要求。由扩散式探头(YHG—101B型)构成的氧量检测器结构较复杂,但对气体某些杂质有一定的抗干扰能力。
仪器安装时,应注意如下几点:
(1) 安装时,电偶顶端及氧化锆管外电极应位于电炉中部高温区,对YHG—101A型检器,加热丝电阻约80欧,对YHG—101B型检测器,加热丝电阻约30Ω左右。冷态时,加热丝与炉壳之间绝缘电阻大于1MΩ。
(2) 必须注意,只有在温度到700℃时,才能将气体引入氧量检测器。
上述两种氧量检测器的结构
1.信号转换器
微机化氧量自动分析仪的信号处理器实际上是一个小型的测控系统,由89c52单片机作为中央控制系统,外围配有4094驱动的三位数码管和发光二极管显示,P0低四位口作为四位键盘输入口。
来自氧量检测器的模拟信号(氧势、热电势)分别调制成0—25KHz调频信号,经光电隔离后送至计算机,采用调频方式有利于仪表输入、输出的隔离,所以消除了诸如大电流跳变所引起的干扰,能够克服高共模电压,大大提高了仪表的抗干扰能力。应用程序主要由主程序和子程序组成,所有的程序都采用模块结构编制,以便修改、增加软件功能,以满足不同用户的特殊需要。程序运算采用了三位浮点数,保证了运算的精度,对氧浓、炉温的计算,采用查表线性插值法,对炉温的控制采用PID算式控制。
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