概述
OXYMAT 61型氧分析儀采用測(cè)量順磁壓力變化的方法來(lái)檢測(cè)氣體中氧濃度。
優(yōu)勢(shì)
- 用于參比氣的集成氣泵(可選擇,如周圍空氣)
- 高線性
- 緊湊型設(shè)計(jì)
- 可以物理校準(zhǔn)零點(diǎn)
應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域
- 環(huán)境保護(hù)
- 控制鍋爐中的燃燒系統(tǒng)
- 質(zhì)量監(jiān)視(例如對(duì)超純氣體)
- 過(guò)程排氣監(jiān)控
- 過(guò)程優(yōu)化
其它應(yīng)用
- 化工廠
- 氣體制造
- 研究與開發(fā)
設(shè)計(jì)
- 19" 機(jī)架式,具有 4 HU 高度
- 處于鉸鏈機(jī)架中
- 處于有或無(wú)伸縮導(dǎo)軌的機(jī)柜中
- 前面板維護(hù)時(shí)可以放下來(lái)(連接便攜式電腦)
- 用于樣氣進(jìn)口和出口的氣路連接件;管徑 6 mm 或 ?"
- 后面的氣體連接和電氣連接
顯示和控制面板
- 大型液晶顯示屏,用于同時(shí)顯示以下各項(xiàng):
- 測(cè)量值
- 狀態(tài)欄
- 量程
- 可通過(guò)菜單操作調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度
- LED背照明
- 配有五個(gè)軟鍵的可清洗薄膜型鍵盤
- 可通過(guò)菜單操作實(shí)現(xiàn)參數(shù)化、測(cè)試功能、調(diào)整
- 純文本用戶幫助
- 可圖形顯示;時(shí)間間隔可設(shè)定
- 雙語(yǔ)操作軟件包括德語(yǔ)/英語(yǔ)、英語(yǔ)/西班牙語(yǔ)、英語(yǔ)/西班牙語(yǔ)、法語(yǔ)/英語(yǔ)、西班牙語(yǔ)/英語(yǔ)、意大利語(yǔ)/英語(yǔ)幾種版本。
輸入和輸出
- 每種介質(zhì) 1 路模擬量輸出(0/2/4 ~ 20mA;NAMUR 可參數(shù)化)
- 6 個(gè)可自由組態(tài)的數(shù)字量輸入(例如用于量程切換、處理來(lái)自樣氣制備的外部信號(hào))
- 6 個(gè)繼電器可以自由配置(用于故障處理、維護(hù)請(qǐng)求、維護(hù)開關(guān)、門限報(bào)警、連接外部電磁閥等)
- 兩點(diǎn)模擬量輸入可以配置(例如用于交叉干擾校正或連接外部壓力傳感器)
- 通過(guò)附加的 8 路數(shù)字量輸入和 8 路繼電器輸出進(jìn)行擴(kuò)展,可使用最多 4 種校準(zhǔn)氣進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。
通信
基本裝置配備了 RS485 接口(從后面板連接)。
選項(xiàng)
- RS 485/RS 232 轉(zhuǎn)換器
- RS 485/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器
- RS 485/USB 轉(zhuǎn)換器
- 通過(guò)PROFIBUS DP/PA接口連接到網(wǎng)絡(luò)上
- 作為維修和維護(hù)工具的SIPROM GA 軟件
OXYMAT 61,薄膜型鍵盤和圖形顯示
設(shè)計(jì) – 與樣氣接觸的部件,標(biāo)準(zhǔn)
氣路 | 19" 機(jī)架式裝置 | |
---|---|---|
帶有軟管 | 襯套 | 不銹鋼。材料號(hào) 1.4571 |
軟管 | FKM (Viton) | |
樣本室 | 不銹鋼。材料號(hào) 1.4571 | |
用于樣本室的裝配件 | 不銹鋼。材料號(hào) 1.4571 | |
節(jié)流器 | PTFE(特氟隆) | |
O 型密封圈 | FKM (Viton) | |
軟管接頭 | 聚酰亞胺6 |
選項(xiàng) | ||
---|---|---|
流量指示器 | 測(cè)量管線 可變區(qū)域 懸浮邊界 角件 | Duran 玻璃 Duran 玻璃,黑色 PTFE(特氟?。?/span> FKM (Viton) |
壓力開關(guān) | 隔膜 外殼 | FKM (Viton) PA 6.3 T |
氣路
氣路插圖的圖例 | |||
---|---|---|---|
1 | 樣氣進(jìn)口 | 8 | 樣氣流路上的壓力開關(guān)(可選) |
2 | 樣氣出口 | 9 | 限制器在參比氣通道(出口) |
3 | 未用 | 10 | 用于參比氣監(jiān)視的壓力開關(guān) |
4 | 參比氣入口 | 11 | 泵 |
5 | 推薦的參比氣 | 12 | 過(guò)濾器 |
6 | O2 物理系統(tǒng) | 13 | 樣氣氣路中的流量指示器(選件) |
7 | 樣氣流路上的限流器 | 14 | 壓力傳感器 |
氣路 OXYMAT 61 帶有集成的參比氣氣泵(用于提供 1100hPa 壓力)
OXYMAT 61 氣路,參比氣壓力為 3,000 ~ 5,000 hPa
功能
和絕大多數(shù)氣體相比,氧具有順磁性。OXYMAT 61 型氧分析儀正是利用了這一原理來(lái)測(cè)量。
在不均勻磁場(chǎng)中,氧分子由于其順磁性,朝強(qiáng)磁場(chǎng)方向移動(dòng)。當(dāng)兩種具有不同氧含量的???體在磁場(chǎng)中相遇時(shí),它們之間會(huì)產(chǎn)生壓力差。
在 OXYMAT 61 中,這兩種氣體一種是參比氣(N2、O2 或者空氣)(1),另一種是樣氣(5)。參比氣經(jīng)過(guò)兩個(gè)參比氣通道(3)進(jìn)入樣氣室(6)。其中一路參比氣在磁場(chǎng)區(qū)域(7)和樣氣相遇。由于兩個(gè)通道是相連的,與氧含量成正比的壓力會(huì)引起交叉流動(dòng)。微流量傳感器(4)將該氣流脈動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。
OXYMAT 61,工作原理
微流量傳感器中有兩個(gè)被加熱到大約 120 °C 的鍍鎳格柵,這兩個(gè)鍍鎳格柵和兩個(gè)電阻形成惠斯通電橋。脈動(dòng)氣流使鎳格柵的電阻發(fā)生變化。這導(dǎo)致了電橋發(fā)生偏移,偏移量取決于樣氣中的氧含量。
微流量傳感器位于參比氣路中,不直接接觸樣氣,所以樣氣的熱導(dǎo)率、溫度和樣氣的內(nèi)部摩擦對(duì)測(cè)量結(jié)果都不產(chǎn)生任何影響。由于微流量傳感器不會(huì)受到樣氣的直接影響,所以該設(shè)備還具有高度的抗腐蝕性。
通過(guò)使用強(qiáng)度交變的電場(chǎng)(8),微流量傳感器不會(huì)檢測(cè)背景氣流,因此測(cè)量與儀器的工作位置無(wú)關(guān)。
樣本室直接處于樣氣路徑上,且容量很小,同時(shí)微流量傳感器是一個(gè)低延遲傳感器。這使得 OXYMAT 61 的響應(yīng)時(shí)間非常短。
注
進(jìn)入到分析儀的樣氣必須不含灰塵。要防止樣本室內(nèi)發(fā)生冷凝。因此,大多數(shù)應(yīng)用中,測(cè)量工作有必要對(duì)氣體進(jìn)行改性。
基本特性
- 4 個(gè)可自由參數(shù)化的量程,還具有校正零點(diǎn),所有量程均線性
- 電化隔離測(cè)量值輸出 0/2/4 到 20mA(可為負(fù))
- 可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)量程;還可以遠(yuǎn)程切換量程
- 儀器調(diào)整過(guò)程中可存儲(chǔ)測(cè)量值
- 時(shí)間常數(shù)可選范圍寬(靜態(tài)/動(dòng)態(tài)噪聲抑制);也就是說(shuō),分析儀的響應(yīng)時(shí)間可以適應(yīng)響應(yīng)的測(cè)量任務(wù)
- 采用菜單操作,操作簡(jiǎn)單
- 低長(zhǎng)期漂移
- 兩個(gè)控制層,具有防止操作者意外和擅自訪問(wèn)的其自己代碼
- 可參數(shù)化的自動(dòng)測(cè)量范圍校準(zhǔn)
- 基于 NAMUR 建議進(jìn)行操作
- 樣氣監(jiān)測(cè)(可選)
- 可以定制分析儀選件,例如:
- 客戶驗(yàn)收
- TAG 標(biāo)簽
- 漂移記錄
- 使用數(shù)字薄膜鍵盤進(jìn)行樣氣控制,并帶有操作人員提示功能
- 短響應(yīng)時(shí)間
- 參比氣體供給有兩種方式:外部供給(N2、O2 或空氣,大約3,000 hPa),或通過(guò)內(nèi)置參比氣體泵(周圍空氣,約 1,100 hPa abs.)
- 使用參考?xì)怏w連接監(jiān)視參考?xì)怏w;只能在帶有內(nèi)置參考?xì)怏w泵的型號(hào)上實(shí)現(xiàn)
- 不同的最小測(cè)量范圍 (2.0 % 或氧氣時(shí) 5.0 % O2),具體取決于型號(hào)。
- 用于對(duì)樣氣壓力波動(dòng)校準(zhǔn)的內(nèi)部壓力傳感器
零點(diǎn)誤差/交叉靈敏性校正
伴生氣體 (濃度為 100 vol. %) | 零點(diǎn)偏差 vol.% O2(值)中 |
---|---|
有機(jī)氣體 | |
乙烷 C2H6 | -0.49 |
乙烯 C2H4 | -0.22 |
乙炔 C2H2 | -0.29 |
1.2 丁二烯 C4H6 | -0.65 |
1.3 丁二烯 C4H6 | -0.49 |
正丁烷 C4H10 | -1.26 |
異丁烷 C4H10 | -1.30 |
1-丁烯 C4H8 | -0.96 |
異丁烯 C4H8 | -1.06 |
二氯二氟甲烷 (R12) CCl2F2 | -1.32 |
醋酸 CH3COOH | -0.64 |
正庚烷 C7H16 | -2.40 |
正庚烷 C6H14 | -2.02 |
環(huán)己烷 C6H12 | -1.84 |
正己烷 CH4 | -0.18 |
甲烷 CH3OH | -0.31 |
正辛烷 C8H18 | -2.78 |
正戊烷 C5H12 | -1.68 |
異戊烷 C5H12 | -1.49 |
丙烷 C3H8 | -0.87 |
丙烯 C3H6 | -0.64 |
三氯氟甲烷 (R11) CCl3F | -1.63 |
氯乙烯 C2H3Cl | -0.77 |
氟乙烯 C2H3F | -0.55 |
1,1 偏二氯乙烯 C2H2Cl2 | -1.22 |
惰性氣體 | |
氦 He | +0.33 |
氖 Ne | +0.17 |
氬 Ar | -0.25 |
氪 Kr | -0.55 |
氙 Xe | -1.05 |
無(wú)機(jī)氣體 | |
氨 NH3 | -0.20 |
溴化氫 HBr | -0.76 |
氯氣 Cl2 | -0.94 |
HCl | -0.35 |
* N2O | -0.23 |
氟化氫 HF | +0.10 |
碘化氫 HI | -1.19 |
二氧化碳 CO2 | -0.30 |
一氧化碳 CO | +0.07 |
一氧化氮 NO | +42.94 |
氮?dú)?N2 | 0.00 |
二氧化氮 NO2 | +20.00 |
二氧化硫 SO2 | -0.20 |
六氟化硫 SF6 | -1.05 |
硫化氫 H2S | -0.44 |
水 H2O | -0.03 |
氫氣 H2 | +0.26 |
表 1:在 60 °C 和 1 000 hPa 壓力下,使用氮?dú)庾鳛閰⒈葰鈺r(shí),由于一些伴生的氣體的逆磁性和順磁性而產(chǎn)生的零點(diǎn)誤差(根據(jù) IEC 1207/3 標(biāo)準(zhǔn))
其它溫度下的零點(diǎn)誤差的變換:
在表 1 中列出的零點(diǎn)偏移必須乘以一個(gè)校正系數(shù)(K):
- 逆磁性氣體:k = 333 K / (? [°C] + 273 K)
- 順磁性氣體:k = [333 K / (? [°C] + 273 K)]2
所有逆磁性氣體的零點(diǎn)偏差均為負(fù)
參比氣
量程 | 建議參比氣 | 參比氣壓力 | 備注 |
---|---|---|---|
0 ~ vol.% O2 | N2 | 高于樣氣壓力2,000 ~ 4,000 hPa(絕壓5,000 hPa) | 參比氣流量自動(dòng)設(shè)置到 5 到 10ml/min |
... 至 100 vol.% O2 (校正零點(diǎn),滿刻度值為 100 vol.% O2) | O2 | ||
約 21 vol. % O2(校正零點(diǎn),量程內(nèi) 21 vol. % O2) | 空氣 | 使用內(nèi)部參比氣氣泵形成大氣壓力 |