YC100 系 列 氧 化 鋯 氧 量 分 析 儀
1、概述
1889年能斯特（Nernst）發現穩定氧化鋯在高溫下呈現的離子導電現象。從此氧化鋯成為研究和開發應用的一種固體電解質，它已在高溫技術，特別是高溫測試技術上得到廣泛應用。由于氧探頭與現有測氧儀表(順磁式氧分析儀、電化學氧分析儀等)相比，具有結構簡單，響應時間短(0.1s～0.2s)，測量范圍寬(從ppm到百分含量)，使用溫度高(600℃～1200℃)，運行可靠，安裝方便，維護量小等優點，因此在冶金、化工、電力、陶瓷、汽車、環保等工業部門得到廣泛的應用。在爐窯燃燒過程中，當空氣過剩系數過小，即氧含量不足時，由于未燃燒損失增加而導致熱效率降低和冒黑煙；當氧含量過大時，又由于排煙損失大，SO2和NOX量增加，也將導致熱效率低和污染環境。因此，利用YC100系列氧量分析儀能自動地對各種爐窯煙氣中氧含量進行連續監測的特性，來控制的空/燃比，實現經濟燃燒，才能得到的熱效率和減少對環境的污染。YC100氧量分析儀不僅能為操作人員調節空/燃比提供有用參數，更能實現熱控的自動化，達到節能增產目的。
氧量分析儀的核心元件氧傳感器是由穩定氧化鋯材料制造的，材料的熔點在2200℃以上，它本身耐高溫、抗腐蝕的性能較好。氧化鋯煙氣氧分析儀能適應高溫、大粉塵、有腐蝕性的環境，是其他方法的，是近幾十年來各國普遍采用的儀器。
1889年能斯特（Nernst）發現穩定氧化鋯在高溫下呈現的離子導電現象。從此氧化鋯成為研究和開發應用的一種固體電解質，它已在高溫技術，特別是高溫測試技術上得到廣泛應用。由于氧探頭與現有測氧儀表(順磁式氧分析儀、電化學氧分析儀等)相比，具有結構簡單，響應時間短(0.1s～0.2s)，測量范圍寬(從ppm到百分含量)，使用溫度高(600℃～1200℃)，運行可靠，安裝方便，維護量小等優點，因此在冶金、化工、電力、陶瓷、汽車、環保等工業部門得到廣泛的應用。在爐窯燃燒過程中，當空氣過剩系數過小，即氧含量不足時，由于未燃燒損失增加而導致熱效率降低和冒黑煙；當氧含量過大時，又由于排煙損失大，SO2和NOX量增加，也將導致熱效率低和污染環境。因此，利用YC100系列氧量分析儀能自動地對各種爐窯煙氣中氧含量進行連續監測的特性，來控制的空/燃比，實現經濟燃燒，才能得到的熱效率和減少對環境的污染。YC100氧量分析儀不僅能為操作人員調節空/燃比提供有用參數，更能實現熱控的自動化，達到節能增產目的。
氧量分析儀的核心元件氧傳感器是由穩定氧化鋯材料制造的，材料的熔點在2200℃以上，它本身耐高溫、抗腐蝕的性能較好。氧化鋯煙氣氧分析儀能適應高溫、大粉塵、有腐蝕性的環境，是其他方法的，是近幾十年來各國普遍采用的儀器。
2、工作原理
檢測器
在本系統中，檢測器是最重要的工作部件，它直接影響著整個系統的性能、壽命，其中，鋯管組件是主要的工作器件，它是把氧濃度變化轉變成電信號變化的關鍵。其測氧原理如下，鋯管是在純氧化鋯中摻入氧化釔或氧化鈣，在高溫下燒結成的穩定氧化鋯，它是一種固體電解質，一般做成管狀。在600℃以上高溫條件下，它是氧離子的良好導體。在氧化鋯電解質(ZrO2管)的兩側面分別燒結上多孔鉑（Pt）電極，在一定溫度下，當電解質兩側氧濃度不同時，高濃度側(空氣)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子（4e）結合形成氧離子O2-，使該電極帶正電，O2-離子通過電解質中的氧離子空位遷移到低氧濃度側的Pt電極上放出電子，轉化成氧分子，使該電極帶負電，氧化鋯管就成為一個氧濃差電池，在兩個鉑電極上將發生如下反應：
在空氣邊（參比邊）電極上：O2＋4e → 2O2－
在低氧邊（被測邊）電極上：2O2－→ O2＋4e
即空氣中一個氧分子奪取電極上四個電子而變成兩個氧離子。氧離子在氧濃差勢的驅動下通過氧化鋯遷移到低氧邊電極上，留給該電極四個電子而復合為氧分子，電池處于平衡狀態時，兩電極間電勢值E恒定不變。其電勢值E符合能斯特方程：
式中：
在低氧邊（被測邊）電極上：2O2－→ O2＋4e
即空氣中一個氧分子奪取電極上四個電子而變成兩個氧離子。氧離子在氧濃差勢的驅動下通過氧化鋯遷移到低氧邊電極上，留給該電極四個電子而復合為氧分子，電池處于平衡狀態時，兩電極間電勢值E恒定不變。其電勢值E符合能斯特方程：
式中：
R——氣體常數
T——溫度
F——法拉第常數
F——法拉第常數
Px——被測氣體氧濃度百分數
Pa——參比氣體氧濃度百分數，一般為20.60%
Pa——參比氣體氧濃度百分數，一般為20.60%
這樣，如果把氧電池加熱至溫度，鋯管兩側分別流過被測氣體和參比氣體則產生的電勢與它們的濃度有一定的關系，如果知道參比氣體的濃度，則很容易定出被測氣體的氧濃度。檢測器正是利用這一原理，提供鋯管正常工作的條件以達到實用目的。
變送器
氧變送器的作用使將檢測器的氧電勢信號與溫度信號根據能斯特公式轉換成氧含量，并對鋯管工作溫度進行控制。歸納為測溫、控溫、氧轉換、輸出等功能，為適應不同的應用場合，其外表可分為壁掛表、盤式橫表和盤式豎表三種形式以便選擇。不同種類的變送器在功能上是一致的。
氧變送器的作用使將檢測器的氧電勢信號與溫度信號根據能斯特公式轉換成氧含量，并對鋯管工作溫度進行控制。歸納為測溫、控溫、氧轉換、輸出等功能，為適應不同的應用場合，其外表可分為壁掛表、盤式橫表和盤式豎表三種形式以便選擇。不同種類的變送器在功能上是一致的。
選型
1) 推薦安裝取樣點的煙氣溫度
煙氣溫度在400℃以下時選低溫型；煙氣溫度在700℃以下時選中溫型；700℃以上時選高溫型。若煙氣中含有較多的腐蝕性氣體，應選帶有樣氣預處理裝置的抽氣式氧量分析儀。
2) 選擇探頭長度
探頭總長度是指安裝法蘭至氧傳感器采樣口長度，實際探頭總長還要加150mm接線盒的長度。
探頭長度 = 安裝螺釘距離100mm + 爐壁厚度 + 插入爐內或煙道內的長度（一般選400mm左右）
3) 儀表選型
氧轉換器按照安裝形式可分為盤式表和壁掛表，盤式表包括盤式豎表和盤式橫表。壁掛表安裝位置可選在距離氧檢測器較近、調試方便的地方。
變送器滿量程氧含量有四擋可供選擇：0～5%、0～10%、0～20.6%(出廠默認值)、0～25%，分別對應的電流輸出4～20mA。
1) 推薦安裝取樣點的煙氣溫度
煙氣溫度在400℃以下時選低溫型；煙氣溫度在700℃以下時選中溫型；700℃以上時選高溫型。若煙氣中含有較多的腐蝕性氣體，應選帶有樣氣預處理裝置的抽氣式氧量分析儀。
2) 選擇探頭長度
探頭總長度是指安裝法蘭至氧傳感器采樣口長度，實際探頭總長還要加150mm接線盒的長度。
探頭長度 = 安裝螺釘距離100mm + 爐壁厚度 + 插入爐內或煙道內的長度（一般選400mm左右）
3) 儀表選型
氧轉換器按照安裝形式可分為盤式表和壁掛表，盤式表包括盤式豎表和盤式橫表。壁掛表安裝位置可選在距離氧檢測器較近、調試方便的地方。
變送器滿量程氧含量有四擋可供選擇：0～5%、0～10%、0～20.6%(出廠默認值)、0～25%，分別對應的電流輸出4～20mA。
3、氧量分析選型附表
| 產品名稱 | 類型 | 單位 | 產品配 置 | 技 術 指 標 |
| YC100 氧含量 分析儀 | 低溫 LT | 套 | 檢測器 | 長度：180mm、400mm、600mm、800mm1000mm、1200mm |
| 變送器 | 輸出: 4～20mA DC 量程：0～5%、0～10%、0～20.6%(出廠默認值)、0～25% | |||
| 防塵管 | 長度：100mm | |||
| 中溫 MT | 套 | 檢測器 | 長度：180mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm | |
| 變送器 | 輸出: 4～20mA DC 量程：0～5%、0～10%、0～20.6%(出廠默認值)、0～25% | |||
| 防塵管 | 長度：100mm | |||
| 高溫 HT | 套 | 檢測器 | 長度：180mm、400mm、600mm、800mm1000mm、1200mm | |
| 變送器 | 輸出: 4～20mA DC 量程：0～5%、0～10%、0～20.6%(出廠默認值)、0～25% | |||
| 導流管 | 長度：800mm，1000mm，1200mm | |||
| 標準氣單元 | SG | 套 | - | 4升標準鋁合金瓶 |
| 爐體法蘭 | LF | 套 | - | 含緊固件 |
型號說明：定貨時為了避免出錯，請根據下圖的型號說明進行選型。
當溫度小于900℃時，建議采用中溫MT型檢測器!量程選擇應根據工藝要求的氧量范圍處于儀表量程的中間偏上區域。
4、產品技術規格
A. 測量范圍：0～5%O2Vol；0～10%O2Vol；0～20.6%(出廠默認值)2Vol；0～25%O2Vol。
B. 輸出信號：4～20mA (負載電阻≤400Ω，隔離型)。
C. 探頭長度：180mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm，特殊長度可以訂做。
D. 重復性：小于滿量程的±0.5％（滿量程）。
E. 準 確 度：小于滿量程的±2％（滿量程）。
F. 穩定性：小于滿量程的±1％（滿量程，24小時）。
G. 響應時間：從通入標準氣起，5秒內達到氧量90％的響應。
H. 顯示類型: 128×64圖形點陣式LCD。
I. 電源電壓：220±10％VAC。
J. 功耗：小于100W。
K. 環境溫度：[檢測器]-10～80℃；[變送器]-5～55℃（相對濕度小于90%）。
L. 外形尺寸: [壁掛表] 285×200×90(mm)
[盤式橫表] 265×160×80 (開孔尺寸:150×75)(mm)
[盤式豎表] 265×80×160 (開孔尺寸:75×150)(mm)
注：技術參數如有修改，恕不另行通知。檢測器探頭溫度超過1250℃可能會導致探頭壽命縮短。
A. 測量范圍：0～5%O2Vol；0～10%O2Vol；0～20.6%(出廠默認值)2Vol；0～25%O2Vol。
B. 輸出信號：4～20mA (負載電阻≤400Ω，隔離型)。
C. 探頭長度：180mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm，特殊長度可以訂做。
D. 重復性：小于滿量程的±0.5％（滿量程）。
E. 準 確 度：小于滿量程的±2％（滿量程）。
F. 穩定性：小于滿量程的±1％（滿量程，24小時）。
G. 響應時間：從通入標準氣起，5秒內達到氧量90％的響應。
H. 顯示類型: 128×64圖形點陣式LCD。
I. 電源電壓：220±10％VAC。
J. 功耗：小于100W。
K. 環境溫度：[檢測器]-10～80℃；[變送器]-5～55℃（相對濕度小于90%）。
L. 外形尺寸: [壁掛表] 285×200×90(mm)
[盤式橫表] 265×160×80 (開孔尺寸:150×75)(mm)
[盤式豎表] 265×80×160 (開孔尺寸:75×150)(mm)
注：技術參數如有修改，恕不另行通知。檢測器探頭溫度超過1250℃可能會導致探頭壽命縮短。
