氧气分析仪|氧气分析仪的分类|氧气分析仪的工作原理与应用|氧气分析仪的使用和特点

氧气分析仪是一种工业在线过程分析仪表，不仅广泛应用于加热炉、化学反应容器、地井、工业制氮等场合中混合气体内氧气浓度的检测,还大量用于锅炉内水中溶解氧、污水处理装置外排水溶解氧的检测。

氧气分析仪种类较多,检测原理各异,针对性强,因此应根据不同使用场合、不同工艺状况选择合适的仪表。

产品介绍：

氧化锆氧分析仪是以氧化锆固体电解质组成的氧传感器，信号变化是以新型微处理器为核心组成的智能化在线分析仪器。

功能特点：

◆传感器与变送器采用一体化结构，铝合金机箱较同类仪器重量轻体积Z小

◆大屏幕液晶点阵显示，人机对话

◆中文菜单式功能选择

◆测量数据自动储存，具有无纸记录仪功能

◆测量值上下限报警输出任意设定

◆量程自动切换

◆通讯RS232

主要用途：

◆空气分离，化工流程氧含量自动分析

◆半导体，磁性材料生产

◆浮法玻璃、水泥建材工业

◆各种工业窑炉，热处理工艺中氧含量自动分析

◆电子元件，生物制药等科学研究

仪器特点：

一体式设计减少外部干扰对测量值的影响;

探头采用特殊材料，使其耐腐蚀能力更强;

高防护等级的仪表外壳;

内置显示和按键设计，即使在恶劣的环境下也能保证仪表部分的使用寿命;

标准DN65法兰式安装，使得安装简单方便;

高精度的温度自动补偿系统，消除环境温度的影响;

操作简单、使用寿命长、易维护;

应用领域：

广泛应用于烟气在线连续监测系统CEMS烟气湿度的测量，亦可应用于木材、建材、造纸、化工、制药、纤维、纺织、烟草、蔬菜、食品加工的湿度测控;此湿度仪还可使用于陶瓷干燥窑炉、焊条干燥炉等高温环境的湿度测定。

仪器特点：

原装进口广域比传感器为测量单元，测量精度高、响应速度快、不通电不消耗寿命、互换性好等特点；

任意一点标定即可满足整个量程测量精度；

单向或双向RS232或RS485通讯，可以和计算机实现单向及双向通讯；

测量范围1PPm-25.00%O2，自动切换量程；

在现在的工业环境中，氧气的含量对工业生产有着重要的作用，因此经常对其测量。仪器市场上的产品多种多样，但是就测量原理来分，氧气分析仪主要有四种测量原理：

其原理是利用烟气组分中氧气的磁化率特别高这一物理特性来测定烟气中含氧量。氧气为顺磁性气体(气体能被磁场所吸引的称为顺磁性气体)，在不均匀磁场中受到吸引而流向磁场较强处。在该处设有加热丝，使此处氧的温度升高而磁化率下降，因而磁场吸引力减小，受后面磁化率较高的未被加热的氧气分子推挤而排出磁场，由此造成“热磁对流”或“磁风”现象。在一定的气样压力、温度和流量下，通过测量磁风大小就可测得气样中氧气含量。

由于热敏元件(铂丝)既作为不平衡电桥的两个桥臂电阻，又作为加热电阻丝，在磁风的作用下出现温度梯度，即进气侧桥臂的温度低于出气侧桥臂的温度。不平衡电桥将随着气样中氧气含量的不同，输出相应的电压值。

氧化锆(ZrO2)是一种陶瓷，一种具有离子导电性质的固体。在常温下为单斜晶体，当温度升高到1150℃时，晶型转变为立方晶体，同时约有7%的体积收缩;当温度降低时，又变为单斜晶体。若反复加热与冷却，ZrO2就会破裂。因此，纯净的ZrO2不能用作测量元件。如果在ZrO2中加入一定量的氧化钙(CaO)或氧化钇(Y2O3)作稳定剂，再经过高温焙烧，则变为稳定的氧化锆材料，这时，四价的锆被二价的钙或三价的钇置换，同时产生氧离子空穴，所以ZrO2属于阴离子固体电解质。ZrO2主要通过空穴的运动而导电，当温度达到600℃以上时，ZrO2就变为良好的氧离子导体。

在氧化锆电解质的两面各烧结一个铂电极，当氧化锆两侧的氧分压不同时，氧分压高的一侧的氧以离子形式向氧分压低的一侧迁移，结果使氧分压高的一侧铂电极失去电子显正电，而氧分压低的一侧铂电极得到电子显负电，因而在两铂电极之间产生氧浓差电势。此电势在

氧气分析仪是以氧化锆固体电解质组成的氧传感器，信号变化是以新型微处理器为核心组成的智能化在线分析仪器。主要用于空气分离，化工流程氧含量自动分析;半导体，磁性材料生产;浮法玻璃、水泥建材工业;各种工业窑炉，热处理工艺中氧含量自动分析以及电子元件，生物制药等科学研究。

氧气分析仪具有测量快速、准确、高精度的特点，它采用了先进的燃料池传感器测量氧含量。由于传感器完全密封，所以传感器是免维护的。通常使用寿命可达三到五年。是老一代微氧仪的更新换代产品。并且与先进的单片机技术，流量控制，温度补偿，压力控制系统想结合，使之具有更好的人机操作平台和广泛的使用性能。

仪器采用独特的过压保护装置，当气体流量突然增大的时候，过压保护动作，气体进入传感器的通道被切断，从而很好的保护了传感器避免过压损坏。同时由于该仪器设计时采针阀可将传感器在不使用的条件下密封，防止传感器在空气中消耗并且可以达到对进样管路进行吹扫，以达到清扫进样管路的目的，更使它在快速、大量分析作业众发挥重要作用。

在进行氧含量分析尤其是微量氧分析时，由于空气中氧含量高达21%氧气，而如果处理不当极易对样品的污染和干扰，出现分析结果数据不准确。其主要原因是氧气分析仪操作不当以致。以下几点影响测定的因素：

微量分析要求必需有效排除气路上的各种管件，阀门，表头等中的死角对样气以致的污染。因此，应尽可能简化气路系统，选用死角小的连接件等。并且，避免使用水封，油封及腊封等设备，防止溶解氧逸出以致污染，更需避免在样气引出至氧分析仪进口的管线上增加易以致污染的净化设备等。只有这样才能保证系统洁净，所得数据准确。

在重新使用氧气分析仪时，首先须注意在连接取样管路时是否漏入空气，并且必需认真将漏入的空气吹除干净，尽量不使大量氧气通过传感器以延长传感器寿命。在

①氧气分析仪探头过滤站中的过滤器应经常清洗，如堵塞，则冷却水泵不能启动或启动后不久即跳停。

②如果是氧气含量高报，通过手动多次吹扫采样探头和过滤器并通过反复校正氧气跨度后测量结果没有改善，则应怀疑氧气分析仪采样全为空气的可能性。实例分析：中控显示分析仪02高报，现场检查样气流量正常，反复校准02跨度后仍然高报，仔细检查采样气回路，发现进入氧气分析仪的气管被冲开，处理后恢复正常，O2含量为8.6%左右。

③氧气分析仪热交换器不能正常启动，多为温度控制器触点失灵故障，致使PLC监控单元无输入/输出，处理触点后即可恢复正常。

④如果控头经常堵塞或卡位，则必须根据窑内工况条件的变化，适时更改程序中的自动探头吹扫时间和自动探头移动时间。

⑤可编程序控制器程序丢失后，可按如下步骤进行拷贝恢复：先把PLC的电源关掉，拆下锂电池，取出电可洗记忆单元“EPROM”，然后放回。恢复PLC电源，将可编程序控制器上的开关打至“停止”位至少5S，然后再打至“拷贝”位，直到红灯停止闪烁为止。然后将开关转至“运行”位，放回锂电池，绿灯此时应发光，PLC的输入信号灯也应显示正常状态。Z坏的情况下需要更换PLCZY处理单元。

原因①：样气压力、流量不稳。

处理①：设置稳压、稳流阀，确保进入分析仪的样品气压力、流量恒定。

原因②：测量回路零位或量程电位器接触不良，造成输出信号漂移。

处理②：检测维护或更换电位器。

原因①：直流稳压电源性能不好，致使测量电桥工作电流不稳。

处理①：检修或更换稳压电源，提高稳压精度。

原因②：检测器恒温性能不好，温度波动幅度太大，由于热丝的散热条件不稳定，测量数值无规则漂移

处理②：检测维护或更换电位器。

原因③：零位电位器失灵或接触不好。

处理③：更换或维护。

原因①：检测器内有