氧化鋯氧分析儀故障判斷,盡管不同型號(hào)的直插式氧化鋯氧分析器具體結(jié)構(gòu)不同,但基本原理和基體結(jié)構(gòu)是相同的,因此故障判斷的思路是共同的。
下面說明故障檢查判別的一般方法和步驟。
第一步,判斷探頭恒溫是否正常
檢查池溫,如果池溫顯示值為設(shè)定值(如750℃士10℃),說明加熱和溫控系統(tǒng)正常,否則可能出現(xiàn)幾種情況。
①池溫偏差大于 10℃而小于20℃,例如在730~770℃范圍內(nèi)由于20℃的池溫偏差對(duì)測量0~10%O2產(chǎn)生的最大偏差小于0.15%O2,因此可以不進(jìn)行調(diào)整。這種情況多由煙氣溫度波動(dòng)過大造成。
②當(dāng)池溫顯示值遠(yuǎn)高于設(shè)定值,例如850-900℃說明熱電偶斷路。
因?yàn)檗D(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有斷偶保護(hù)電路,一旦熱電偶斷路,它將產(chǎn)生一個(gè)毫伙信號(hào)代替熱電偶信號(hào),使池溫顯示偏高,并使加熱電源斷開以保護(hù)探頭不至于被燒壞。
此時(shí)雖然池溫顯示值為850~900℃,實(shí)際上電爐并未加熱。
測量熱偶兩端電阻(必須斷開引線)可以證實(shí)這一點(diǎn),熱電偶正常電阻應(yīng)小于200Ω。
③池溫顯示值為高于設(shè)定值的某一值,例如800℃,說明溫控系統(tǒng)損壞,轉(zhuǎn)入超溫保護(hù)。
在轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有超溫保護(hù)電路,當(dāng)因某種原因爐溫失控溫度升到800℃時(shí),轉(zhuǎn)由超溫保護(hù)電路進(jìn)行溫控。這種情況應(yīng)停機(jī)檢修。
④池溫顯示值低于650℃,首先應(yīng)想到的是電爐沒有加熱,顯示的池溫是煙氣溫度。
可能原因有爐絲燒斷和溫控系統(tǒng)損壞兩種,此時(shí)測量加熱爐絲電阻可以判明故障原因。
⑤新安裝探頭時(shí),池溫升不到750℃,可能原因有兩個(gè):
a.煙速過大,探頭冷卻引起,可調(diào)大加熱電壓或在探頭保護(hù)管外面包一層保溫材料(如硅酸鋁纖維或石棉布);
b.熱電偶與外電極相碰,實(shí)際溫度高,而指示溫度低。這時(shí)需將熱電偶退出1~2mm。
1、樣氣中可能存在可燃?xì)怏w。氧化鋯固體電解質(zhì)工作在600~850度高溫下,如果樣氣中存在碳?xì)浠衔锏瓤扇冀M分,將發(fā)生燃燒反應(yīng)而耗氧,故導(dǎo)致儀表示值偏低。此種情況下,不可選用氧化鋯分析儀,否則測量誤差低,還有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。
處理方法:抽樣檢查樣氣,如果樣氣中的確有可燃?xì)怏w存在,則應(yīng)調(diào)整工況除去可燃?xì)怏w,或者在樣氣中加裝凈化器除去可燃?xì)怏w組分?;蛘咔岸瞬捎妙A(yù)處理措施降低煙氣溫度,選用電化學(xué)氧分析儀做分析。
2、探頭過濾器堵塞、氣阻增大,氧氣不流動(dòng)。
處理方法:反向吹掃、清洗過濾器,如果不能疏通,則更換過濾器。
3、爐溫過高或者過低。
處理方法:檢查校正爐溫。
4、量程電勢偏高。
處理方法:利用給定電勢差校正量程電勢。
氧化鋯氧分析儀是一種以氧化鋯為測量原理的氧氣分析儀,它用來在擁有UOP許可的連續(xù)催化再生過程的再生器內(nèi)氧含量的檢測。
氧化鋯氧分析器的工作原理
在一片高致密的氧化鋯固體電解質(zhì)的兩側(cè),用燒結(jié)的方法制成幾微米到幾十微米厚的多孔鉑層作為電極,再在電極上焊上鉑絲作為引線;
就構(gòu)成了氧濃差電池,如果電池左側(cè)通入?yún)⒈葰怏w(空氣)。其氧分壓為po;電池右側(cè)通入被測氣體,其氧分壓為p1(未知)。
設(shè)po>p1,在高溫下(650~850oC), 氧就會(huì)從分壓大的Po側(cè)向分壓小的P1側(cè)擴(kuò)散,這種擴(kuò)散,不是氧分子透過氧化鋯從po側(cè)P1側(cè),而是氧分子離解成氧離子后通過氧化鋯的過程。
在750oC左右的高溫中,在鉑電極的催化作用下,,在電池的po側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),一個(gè)氧分子從鉑電極取得4個(gè)電子,變成兩個(gè)氧離子(O2-)進(jìn)入電解質(zhì),即
O2(pn)+4e→2O2-
po側(cè)的鉑電極由于大量給出電子而帶正電,成為氧濃差電池的正極或陽極。
這些氧離子進(jìn)人電解質(zhì)后,通過晶體中的空穴向前運(yùn)動(dòng)到達(dá)右側(cè)的鉑電極,在電池的p1側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),氧離子在鉑電極上釋放電子并結(jié)合成氧分子析出,即
2O2-→ O2(P1)+4e
p1側(cè)的鉑電極由于大量得到電子而帶負(fù)電,成為氧濃差電池的負(fù)極或陰極。
這樣在兩個(gè)電極上由于正負(fù)電荷的堆積而形成一個(gè)電勢,稱之為氧濃差電動(dòng)勢。
當(dāng)用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連成電路時(shí),負(fù)極上的電子就會(huì)通過外電路流到正極,再供給氧分子形成氧離子,電路中就有電流通過。