氧气分析仪使用说明书

PF8000 在线自动校准

氧 气 分 析 仪

使 用 说 明 书

日本ENERGY SUPPORT CORPORATION 北京牡丹联友电子工程有限公司

一.前言

PF8000氧气分析仪是北京牡丹联友电子工程有限公司引进日本 Energy Support公司的最新一代氧气分析仪技术生产的，其中主要部件氧气传感器、测量电路均为日本Energy Support公司生产，整机可靠性高、寿命长、测量准确，并具有在线自动单点（空气）校准和自动参数修正功能。

产品适合于燃煤锅炉、燃气锅炉、焦炉、窑炉、熔解炉、垃圾焚烧炉、纯净气造等工业现场，用于燃烧管理、排放监测和工业过程控制。

1

二.氧气分析仪结构和特点

2.1.系统结构

PF8000氧气分析仪主要由氧气传感器组件，变送器组件和校准组件三部分组成，其中传感器组件包括氧气传感器、取样管、电磁阀、节流阀、机箱等，变送器组件包括测量和校准电路、变送输出和控制电路、直流稳压电源、机箱等，校准组件包括空气压缩机等。其中校准组件为选配件，适用于烟道零压或正压状态。系统见图？ 2.2.主要特点

⑴ 使用双测量池（浓差电势，限界电流）氧化锆传感器，长寿命、高精度，

无零点漂移，且无需参比空气。

⑵ 在线自动校准，可设定校准周期，自动进行校准和修正，保证长期稳定性

及测量精度。

⑶ 单点校准，只需空气做一点校准，不需要氧标准气，节省费用。 ⑷ 低功耗, 小型化设计。

2

三.氧气传感器工作原理

3.1.结构和功能

⑴ 加热器：氧化锆传感器被加热至800℃ ⑵ 传感池：

1）使基准氧气室氧气浓度达到100％

2）测量气体检测室的氧气浓度（详细解释见下列） ⑶ 氧泵池：

使气体检测室的氧气浓度为0％（详细解释见下列） ⑷ 气体检测室：

通过气体扩散孔采集样气 ⑸ 基准氧气室：

通过基准氧气电流保持100％的氧气

3.2.高温下氧化锆传感器的特点

⑴ 电极两端氧气浓度不同时，发生氧离子传导，产生电动势（氧浓差电池原

理）。

⑵ 电极间通过电流，氧离子与电流成相反方向移动（氧泵原理即氧限界电流）。 传感池具有⑴和⑵的特性，氧泵池具有⑵的特性。 3.3.传感池原理

⑴ 传感池的两电极间通过微弱的电流，氧离子从气体检测室移动到基准氧气

室，基准氧气室的氧气浓度达到100％。

注：从气体检测室移动到基准氧气室的氧气离子数量非常小，所以不会影响气体检测室的氧气浓度。

⑵ 由于气体检测室和基准氧气室的氧气浓度不同，因此在传感池两电极间产

生电动势，泵电流控制器测量此电动势并向氧泵池送出信号，通过下列公式可以计算出传感池两电极间的电动势为350mv（即气体检测室的氧气浓度将为0％）。

气体检测室的氧气浓度（采样气浓度）

电动势E≈-53.2×log10 ———————————————— ＝ 350mv

基准氧气室的氧气浓度（100％）

3

气体检测室的氧气浓度（采样气浓度）≈26ppm≈0％ 3.4.氧泵池原理

氧泵池接到传感池的信号，电极两端通过电流，气体检测室的氧气浓度变为0％。由于电流与气体检测室来的氧离子放电相对应，因此样气中的氧气浓度可以通过测量电流来得到。

4

四.技术规格和使用条件

4.1.技术指标:

⑴ 测量范围: 0～25% ⑵ 信号输出: 4-20mA

负载电阻: ≤500Ω ⑶ 基本误差: ±2% F.S. ⑷ 重复性: ⑸ 线性误差: ⑹ 漂移: ⑺ 响应时间: 10⑻ 电源: 220V⑼ 功耗: 50W ⑽ 重量:

传感器组件：变送器组件: 2.6Kg 4.2.使用条件:

⑴ 烟气压力: ⑵ 烟气温度: 0⑶ 粉尘粒径: ⑷ 烟气组分:

O2 CO2 CO H2O SO2 NO NO2 HCL NH3

±1% F.S. ±2% F.S. ±2% F.S./周

秒(流量0.4L/min校准气体,90%响应时间.) ±10% 50Hz ±5KPa

～600℃ ＜10μm 0～25％ ＜30％ ＜5000PPm ＜100%(不结露) ＜1000PPm ＜5000PPm ＜30PPm ＜1PPm ＜20PPm

5

2.7Kg HF CL2 H2S THC N2

＜1PPm ＜1PPm ＜1PPm ＜1000PPm 残留

注：如果有腐蚀性和毒性元素（氟、氯、硅、铅、锌、锡、砷等）存在，传感器性能短时间会劣化，因此不要在含有上述成分的环境下使用。 ⑸ 环境参数:

传感器组件

变送器组件

校准组件

温度 湿度 安装方向 安装位置 温度 湿度 安装位置 温度 湿度 安装位置

0～60℃

＜90%RH(不要结露) 水平或垂直向下 室内或室外 0～50℃

＜90%RH(不要结露) 室内或室外 0～50℃

＜90%RH(不要结露) 室内或室外

⑹ 不要安装在剧烈振动的环境下。 ⑺ 不要安装在有易燃易爆气体环境中。 4.3.保存条件：

传感器组件:

变送器组件:

温度 湿度 温度

-10～60℃ ＜90%RH(不要结露) -10～70℃ ＜90%RH(不要结露) 0～50℃

＜90%RH(不要结露)

湿度

温度 湿度

校准组件: 4.4.产品规格:

PF8000系列氧气分析仪目前有三种温度范围和三种取样管长度。

6

⑴ 三种温度范围

PF8000LT：低温型，适用烟气温度0～200℃ PF8000MT：中温型，适用烟气温度0～300℃ PF8000HT：高温型，适用烟气温度0～600℃ ⑵ 三种取样管长度

普通型: 120毫米, 适用烟道厚度50毫米以下。 中长型: 700毫米, 适用烟道厚度500毫米以下。 加长型: 1200毫米, 适用烟道厚度1000毫米以下。

⑶ 定货时请注明温度范围和取样管长度,定货型号为：PF8000XX-XXXX

XX：LT，MT，HT，表示温度范围

XXXX：0120，0700，1200，表示取样管长度。

如：PF8000HT-1200，表示PF8000氧气分析仪，高温型，取样管长度1200毫米。

⑷ 特殊温度范围和取样管长度可定制

7

五.安装

注意:氧气传感器通电30分钟后才能装入烟道! 安装现场应满足使用条件！ 5.1.安装氧气传感器

⑴ 安装现场应满足使用条件。

⑵ 安装应选择烟气气流稳定通畅,湿度小,震动小,密封好的位置,并留出维修

空间。

⑶ 安装法兰应与烟道焊接严密,不漏气。

⑷ 可以水平及垂直向下安装,不允许垂直向上安装, 水平安装时要保证安装

法兰轴线水平或向烟道内倾斜,以防止烟尘及冷凝水灌入氧气传感器取样管。

⑸ 安装法兰与取样管法兰之间应衬以石棉密封垫,并拧紧连接螺丝。 ⑹ 取样管定位螺丝对准取样管法兰定位豁口,并拧紧锁母,保证密封圈密封严

密不漏气。

⑺ 安装法兰,取样管法兰和氧气传感器组件见图? 5.2.安装氧气变送器

⑴ 安装现场应满足使用条件。

⑵ 氧气变送器应安装在震动小,温度低的坚固位置上,并留出维修空间。 ⑶ 远离强磁场,强电场干扰。 ⑷ 氧气变送器支架安装孔见图?。 5.3.电缆连接

⑴ 氧气传感器与变送器及HP5000电缆连接见图?。

⑵ 氧气传感器与变送器距离尽可能接近,连接电缆电阻应小于0.47Ω。 ⑶ 氧气变送器交流供电电缆和氧气传感器信号电缆尽可能铺设距离远一些。

8

六.操作和维护

注意:氧气分析仪接通电源30分钟后,才可以装入烟道! 氧气传感器应在通电状态下拆离烟道! 传感器局部高温,避免烫伤! 6.1.初次使用

⑴ 氧气分析仪先不要装入烟道，打开变送器和传感器上盖，检查各电缆连接正确。

⑵ 接通电源,8001-01-1.X电路板上POWER红色发光二极管开始慢速闪烁(周期1秒)，表示电源接通，正在预热，此时无信号输出，100秒后，发光二极管常亮，表示预热完毕，进入测量状态.若发光二极管快速闪烁(周期0.25秒)，则表示传感器连接或变送器电路有故障。

⑶ 测量状态下，氧气分析仪在烟道外稳定30分钟后，显示空气中氧气含量

20.6±0.4%，传感器可以装入烟道。

⑷ 传感器装入烟道30分钟后，进行手动空气校准，先将浮子流量计接入传感器流量调节阀空气入口，将8001-01-1.X电路板上SW1开关拨向MAN侧，CAL绿色发光二极管点亮，传感器电磁阀打开，调节流量调节阀旋纽，使流量达到0.2～0.6L/min范围内，稳定5分钟后，SW1开关拨回AUTO侧，发光二极管熄灭，电磁阀关断，氧气浓度显示20.6%,然后逐步下降到烟道氧气水平上。

⑸ 关闭变送器和传感器上盖。

⑹ 在初期使用中，建议自动校准周期设定为30天，以后的校准周期设定应根据实际情况确定。

⑺ 在烟道微负压或正压状态下，校准空气应使用校准组件或空气压缩机气源。 6.2 使用中

⑴ 在使用中，可随时进行手动空气校准，步骤见5.4.1-⑷。

9

⑵ 当从烟道上拆除传感器时，氧气分析仪应在通电状态下，拆除后方可断电。 ⑶ 根据烟气状态和氧气分析仪使用时间适当调整自动校准周期。 6.3维护

⑴ 定期检查取样管与法兰之间是否密封完好，若泄露应及时更换取样管法兰密封圈。

⑵ 定期检查氧气传感器密封圈是否密封完好，若泄露应及时更换。 6.4.故障判断

POWER二极管不亮 电源未接通 氧气传感器与变送器电缆连接不良 POWER二极管快速闪烁 变送器电路故障 氧气传感器损坏 烟道法兰石棉密封垫漏气 法兰密封圈漏气 电磁阀漏气 氧气浓度显示过高 氧气传感器密封圈漏气 长期没有进行校准 变送器电路故障 氧气传感器损坏 取样管管路堵塞 长期没有进行校准 氧气浓度显示过低 变送器电路故障 氧气传感器损坏 10

11

七.质量保证

7.1.本产品保修期为自购买产品之日起一年。 7.2.保修条件

⑴ 本产品使用在说明书规定的使用条件下。 ⑵ 本产品没有受到过大的机械冲击和振动。 ⑶ 通过正常途径购买的本产品。 7.3.保修范围

⑴ 在保修期内, 使用方法正确,属于我公司设计、制造或使用材料不良而产生

的本产品故障, 我公司无偿进行修理或更换。

⑵ 保修只限于本产品，由于本产品故障而引起的其它非本产品的损失，我公

司不承担责任。

7.4.超出保修期的本产品，在有限时期内，我公司承担有偿维修。

12

八.装箱单

氧气传感器组件 一套 氧气变送器组件 一套 烟道法兰 一支 石棉密封垫 一支 取样管法兰 法兰密封圈 法兰锁母盖 变送器输出电缆 电磁阀控制电缆 电源电缆 校准控制电缆 传感器输出电缆 电缆护管 法兰螺丝 说明书 选配件:

校准组件 控制电缆 护管

一支 一支 一支 一条 一条 一条 一条 一条 一套 一套 一份 一套 一条 一条 13