Nernst N2032-O2/CO ჟანგბადის შემცველობა და წვადი აირის ორკომპონენტიანი ანალიზატორი

განაცხადის დიაპაზონი

Nernst N2032-O₂/CO ჟანგბადის შემცველობა და წვადი აირიორკომპონენტიანი ანალიზატორიარის ყოვლისმომცველი ანალიზატორი, რომელსაც შეუძლია ერთდროულად გამოავლინოს ჟანგბადის შემცველობა, ნახშირბადის მონოქსიდი და წვის ეფექტურობა წვის პროცესში. მას შეუძლია აკონტროლოს ჟანგბადის შემცველობა და ნახშირბადის მონოქსიდის შემცველობა გრიპის აირებში ქვაბების, ღუმელების და ღუმელების წვის დროს ან მის შემდეგ.

ანალიზატორი ერნსტ ო₂/CO ზონდს შეუძლია გაზომოს ჟანგბადის შემცველობის პროცენტი O₂% კვამლში და ღუმელში, ნახშირბადის მონოქსიდის CO-ს PPM მნიშვნელობა, 12 წვადი აირის მნიშვნელობა და წვის ღუმელის წვის ეფექტურობა რეალურ დროში.

განაცხადის მახასიათებლები

Nernst N2032-O გამოყენების შემდეგ₂/CO ჟანგბადის შემცველობა და წვადი აირიორკომპონენტიანი ანალიზატორი, მომხმარებლებს შეუძლიათ დაზოგონ ბევრი ენერგია და გააკონტროლონ გამონაბოლქვი აირების გამონაბოლქვი.

Nernst N2032-O₂/CO ჟანგბადის შემცველობა და წვადი აირიორკომპონენტიანი ანალიზატორიეს არის უნიკალური ტექნოლოგია, რომელიც იყენებს ცირკონიის ორთავიან სტრუქტურას, რომელიც შემუშავებულია ათი წლის კვლევის შემდეგ და შეუძლია ერთდროულად გაზომოს ჟანგბადის შემცველობა და ნახშირბადის მონოქსიდის შემცველობა. ამჟამად ეს არის ნამდვილი შიდა გაზომვის ტექნოლოგია. დაბალი ღირებულება, მაღალი სიზუსტე, შეიძლება გაიზომოს ონლაინ სხვადასხვა მაღალი ტენიანობის და მაღალი მტვრის პირობებში.

პეროჟანგბადის წვის პროცესში, როდესაც საწვავი გაზი და წვის დამხმარე ჟანგბადი მიაღწევენ გარკვეულ დინამიურ წონასწორობის წერტილს, ნახშირბადის მონოქსიდის შემცველობა ასევე შეიცვლება ჟანგბადის რაოდენობის უმნიშვნელო ცვლილებით. ჟანგბადის შემცველობის ცვლილების ტენდენცია და ცვლილება. ნახშირბადის მონოქსიდის ტენდენცია იგივე ზედმეტ ტენდენციას ქმნის.

ნერნსტ ო₂/CO ზონდის გაზომვის პრინციპი

ნერნსტ ო₂/CO ზონდს აქვს ორმაგი ელექტროდი, რომელსაც შეუძლია ერთდროულად აღმოაჩინოს ჟანგბადის სიგნალი და წვადი სიგნალი. იმის გამო, რომ არასრული წვის გამონაბოლქვი აირი შეიცავს ნახშირბადის მონოქსიდს (CO), აალებადი ნივთიერებებს და წყალბადს (H₂).

ცირკონიის ზონდის ან ჟანგბადის სენსორის ჟანგბადის უჯრედი იყენებს ჟანგბადის პოტენციალს, რომელიც წარმოიქმნება ცირკონიის შიგნიდან და გარედან ჟანგბადის სხვადასხვა კონცენტრაციით მაღალ ტემპერატურაზე (650°C-ზე მეტი) გაზომილი ნაწილის ჟანგბადის შემცველობის გასაზომად. გარე ზონდის ნაწილი დამზადებულია უჟანგავი ფოლადის გარსისგან ან შენადნობის ფოლადის ჭურვისაგან, რომელიც შედგება შენადნობი ფოლადის გამაცხელებლისგან, ცირკონიის მილისგან, თერმოწყვილისგან, მავთულის, ტერმინალის დაფისა და ყუთისგან, იხილეთ სქემატური დიაგრამა. ზონდის ცირკონიის მილი არის გაზისგან იზოლირებული. ცირკონიის მილის შიგნით და გარეთ შესაბამისი დალუქვის მოწყობილობის მეშვეობით.

როდესაც ცირკონიის ზონდის თავის ტემპერატურა 650°C-ს ან უფრო მაღალს მიაღწევს გამათბობლის ან გარე ტემპერატურის მეშვეობით, ჟანგბადის განსხვავებული კონცენტრაცია შიდა და გარე მხარეს წარმოქმნის შესაბამის ელექტრომამოძრავებელ ძალას ცირკონიის ზედაპირზე. ელექტრული პოტენციალის გაზომვა შესაძლებელია. შესაბამისი ტყვიის მავთულით, ხოლო ნაწილის ტემპერატურული მნიშვნელობა შეიძლება გაიზომოს შესაბამისი თერმოწყვილით.

როდესაც ცნობილია ჟანგბადის კონცენტრაცია ცირკონიის მილის შიგნით და გარეთ, შესაბამისი ჟანგბადის პოტენციალი შეიძლება გამოითვალოს ცირკონიის პოტენციალის გამოთვლის ფორმულის მიხედვით.

ფორმულა ასეთია:

E (მილივოლტი) =4F(RT)ჟურნალიe 

სადაც E არის ჟანგბადის პოტენციალი, R არის გაზის მუდმივი, T არის აბსოლუტური ტემპერატურის მნიშვნელობა, PO₂INSIDE არის ჟანგბადის წნევის მნიშვნელობა ცირკონიის მილის შიგნით და PO₂OUTSIDE არის ჟანგბადის წნევის მნიშვნელობა ცირკონიის მილის გარეთ. ფორმულის მიხედვით, როდესაც ცირკონიუმის მილის შიგნით და გარეთ ჟანგბადის კონცენტრაცია განსხვავებულია, წარმოიქმნება შესაბამისი ჟანგბადის პოტენციალი. გამოთვლის ფორმულიდან შეიძლება ცნობილი იყოს, რომ როდესაც ჟანგბადის კონცენტრაცია ცირკონიის მილის შიგნით და გარეთ ერთნაირია, ჟანგბადის პოტენციალი უნდა იყოს 0 მილივოლტი (მვ).

თუ სტანდარტული ატმოსფერული წნევა არის ერთი ატმოსფერო და ჟანგბადის კონცენტრაცია ჰაერში არის 21%, ფორმულა შეიძლება გამარტივდეს:

()

როდესაც ჟანგბადის პოტენციალის გაზომვა ხდება საზომი ხელსაწყოთი და ცნობილია ჟანგბადის კონცენტრაცია ცირკონიის მილის შიგნით ან გარეთ, გაზომილი ნაწილის ჟანგბადის შემცველობის მიღება შესაძლებელია შესაბამისი ფორმულის მიხედვით.

გაანგარიშების ფორმულა ასეთია: (ამ დროს ცირკონიის ნაწილში ტემპერატურა უნდა იყოს 650°C-ზე მეტი)

(%O₂) გარეთ (ATM) = 0.21 EXPT(-46.421E)

დამახასიათებელი მრუდი

როდესაც გაზომილი გაზი შეიცავს O₂და CO ერთდროულად, სენსორის მაღალი ტემპერატურისა და სენსორის პლატინის ელექტროდის არეალის კატალიზური ეფექტის გამო, O₂და CO რეაგირებს და მიაღწევს თერმოდინამიკური წონასწორობის მდგომარეობას, PO₂გაზომილ მხარეს შეიცვალა ისე, რომ ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა წონასწორობისას არის P'O₂.

ეს იმიტომ ხდება, რომ მას შემდეგ, რაც სენსორი გააქტიურდება მაღალ ტემპერატურაზე, პროცესი O₂და CO რეაქცია, რომელიც მიდრეკილია წონასწორობისკენ, პარალელურია O-ის პროცესის₂კონცენტრაციის დიფუზია. როდესაც რეაქცია წონასწორობას აღწევს, O-ის დიფუზია₂კონცენტრაცია ასევე მიდრეკილია სტაბილიზაციისკენ, ისე, რომ გაზომილი ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა წონასწორობისას არის P'O₂.

შემდეგი რეაქციები ხდება ZrO-ს უარყოფით არეალში₂ბატარეა:

1/2 O₂(PO₂)+CO→CO₂

როდესაც რეაქცია წონასწორობას აღწევს, O₂კონცენტრაციის ცვლილებები, PO₂მცირდება P'O-მდე₂, და აირისებრი ჟანგბადის მოლეკულების გარდაქმნა და ო₂მატრიცაში არის:

უარყოფითი ელექტროდი:ო₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

დადებითი ელექტროდი:1/2 O₂(PO₂)+2e → O₂

ბატარეის კონცენტრაციის განსხვავების პროცესი შემდეგია:1/2 O₂ (PO₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

როდესაც სენსორის ელექტრომამოძრავებელი ძალა შევადარებთ ჟანგვა-აღდგენითი გაზის მოლების რაოდენობას, მრუდი არის დამახასიათებელი მრუდი, რომელიც მსგავსია ტიტრაციის მრუდისა.

ამ დამახასიათებელი მრუდის ფორმა გარკვეული ტემპერატურის, წნევის და დინების სიჩქარის პირობებში, იმავე სენსორს აქვს ზუსტად იგივე დამახასიათებელი მრუდი ერთი და იგივე ტიპის გაზის სისტემისთვის.

მაშასადამე, ატმოსფერული წნევის ქვეშ და გაზომილი გაზი ბუნებრივ ნაკადში, ელექტრომამოძრავებელი ძალისა და O-ს მოლების რაოდენობის შედარება.₂ცირკონიის სენსორის მიერ CO სისტემა არის λ (λ=no2 /nco ან მოცულობის პროცენტი λ=O₂ × V %/OCO × V %) დამახასიათებელი მრუდი.

როდესაც პტ-ალ₂O₃კატალიზატორი კატალიზირებულია 600°C ტემპერატურაზე, აერობული სისტემაში CO შეიძლება მთლიანად გარდაიქმნას CO-ში.₂ასე რომ, გაზომილი გაზი შეიცავს მხოლოდ ჟანგბადს კატალიზური წვის შემდეგ.

ამ დროს ცირკონიის სენსორი ზომავს ჟანგბადის ზუსტ შემცველობას. კატალიზური წვის მოქმედებით გაზომილი აირის ურთიერთმიმართების გამო, გაზომილ აირში CO შემცველობა შეიძლება გაიზომოს. კავშირი რეაქციის ფორმულასა და რაოდენობას შორის გაზომილი აირის კატალიზური წვის წინ და შემდეგ არის შემდეგი:

დავუშვათ, ნახშირბადის მონოქსიდის კონცენტრაცია გაზომილ აირში კატალიზამდე არის (CO), ჟანგბადის კონცენტრაცია არის A1 და ჟანგბადის კონცენტრაცია გაზომილ აირში კატალიზის შემდეგ არის A, მაშინ:

დაწვამდე:(CO) A1

დაწვის შემდეგ:O A

შემდეგ:A=A1 – (CO)/2

და:λ =A1 /(CO)

ასე რომ:A=λ ×(CO)-(CO)/2

შედეგი:(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ＞0.5)

O-ს სტრუქტურის პრინციპი₂/CO ზონდი

ო₂/CO ზონდმა შეიტანა შესაბამისი ცვლილებები ორიგინალური ზონდის საფუძველზე, რათა განეხორციელებინა წვის კონტროლის ახალი ფუნქცია. გარდა იმისა, რომ წვის პროცესში ჟანგბადის შემცველობა აღმოაჩენს, ზონდს შეუძლია აგრეთვე აღმოაჩინოს არასრულად წვადი საწვავი (CO/H).₂), რადგან ნახშირბადის მონოქსიდი (CO) და წყალბადი (H₂) თანაარსებობენ არასრული წვის აირში.

ზონდი არის ძირითადი ელემენტი, რომელიც იყენებს ელექტროქიმიურ პრინციპს ცირკონიის გაცხელების შემდეგ გაზომვის განსახორციელებლად.

ა.ო₂ელექტროდი (პლატინი)

B. COe ელექტროდი (პლატინი/ძვირფასი ლითონი)

C. საკონტროლო ელექტროდი (პლატინი)

ზონდის ძირითადი კომპონენტია ცირკონიის კომპოზიტური ფურცელი, რომელიც შედუღებულია კორუნდის მილზე დალუქული მილის შესაქმნელად და ექვემდებარება წვის სისტემის გამონაბოლქვი აირის არხს. ჩაშენებული ელექტროდების გამოყენებამ შეიძლება ეფექტურად აიცილოს კოროზიის კომპონენტები ელექტროდების და დაზიანებისგან. გაზარდოს მომსახურების ვადა.

COe ელექტროდის და O-ს ფუნქციები₂ელექტროდი იგივეა, მაგრამ განსხვავება ორ ელექტროდს შორის არის ნედლეულის ელექტროქიმიური და კატალიზური თვისებები, ისე, რომ აირში წვადი კომპონენტები, როგორიცაა CO და H.₂შესაძლებელია იდენტიფიცირება და გამოვლენა. სრული წვის მდგომარეობაში, "ნერნსტის" ძაბვის UO₂ასევე წარმოიქმნება COe ელექტროდზე და ამ ორ ელექტროდს აქვს იგივე მრუდის მახასიათებლები. არასრული წვის ან აალებადი კომპონენტების გამოვლენისას, არა"Nernst" ძაბვის UCOe ასევე წარმოიქმნება COe ელექტროდზე, მაგრამ ორი ელექტროდის დამახასიათებელი მრუდი მოძრაობს ცალკე. (იხილეთ ტიპიური გრაფიკები ორივე სენსორისთვის)

ძაბვის სიგნალი UCO/H₂მთლიანი სენსორის არის ძაბვის სიგნალი, რომელიც იზომება COe ელექტროდით. ეს სიგნალი მოიცავს შემდეგ ორ სიგნალს:

UCO/H₂(სულ სენსორი) = UO₂(ჟანგბადის შემცველობა) + UCO₂/H₂(აალებადი კომპონენტები)

თუ ჟანგბადის შემცველობა გაზომილია O-ით₂ელექტროდი გამოკლებულია მთლიანი სენსორის სიგნალს, დასკვნა ასეთია:

UCOe (წვადი კომპონენტი) = UCO/H₂(სულ სენსორი)-UO₂(ჟანგბადის შემცველობა)

ზემოაღნიშნული ფორმულა შეიძლება გამოყენებულ იქნას წვადი კომპონენტის COe-ის გამოსათვლელად, რომელიც იზომება ppm-ში. ზონდის სენსორი არის ტიპიური ძაბვის სიგნალის მახასიათებელი. გრაფიკზე ნაჩვენებია COe კონცენტრაციის ტიპიური მრუდი (გამოწყვეტილი ხაზი), როდესაც ჟანგბადის შემცველობა თანდათან მცირდება.

როდესაც წვა შედის ჰაერის ნაკლებობის ზონაში, ეგრეთ წოდებულ „ემისიის ზღვარზე“, როდესაც არასაკმარისი ჰაერი იწვევს არასრულ წვას, COe შესაბამისი კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად გაიზრდება.

მიღებული სიგნალის მახასიათებლები ნაჩვენებია ზონდის მრუდის დიაგრამაში.

UO₂(უწყვეტი ხაზი) ​​და UCO/H₂(წერტილი ხაზი).

როდესაც ჰაერი ზედმეტია და წვა სრულიად თავისუფალია COe კომპონენტებისგან, სენსორის სიგნალი UO₂და UCO/H₂იგივეა და "ნერნსტის" პრინციპის მიხედვით, გამონაბოლქვი აირის არხში ჟანგბადის მიმდინარე შემცველობა ნაჩვენებია.

"გამონადენის კიდესთან" მიახლოებისას, მთლიანი სენსორის ძაბვის სიგნალი UCO/H₂COe ელექტროდი იზრდება არაპროპორციული სიჩქარით დამატებითი არა Nernst COe სიგნალის გამო. სენსორის ძაბვის სიგნალის მახასიათებლებისთვის: UO₂და UCO/H₂გამონაბოლქვი აირის არხში ჟანგბადის შემცველობასთან შედარებით, აქ ასევე ნაჩვენებია აალებადი კომპონენტის COe-ს ტიპიური მახასიათებლები.

სენსორების ძაბვის სიგნალების გარდა UCO/H₂და UO₂შედარებით დინამიური სენსორი სიგნალებს dU O₂/dt და dUCO/H₂/dt და განსაკუთრებით COe ელექტროდის რხევის სიგნალის დიაპაზონი შეიძლება გამოყენებულ იქნას წვის "ემისიის კიდეების" ჩასაკეტად.

(იხ. „არასრული წვა: COe ელექტროდის UCO/H ძაბვის რყევების დიაპაზონი₂")

ტექნიკური მახასიათებლები

•ორმაგი ზონდის შეყვანის ფუნქცია: ერთი ანალიზატორი შეიძლება აღჭურვილი იყოს ორი ზონდით, რომელსაც შეუძლია დაზოგოს გამოყენების ღირებულება და გააუმჯობესოს გაზომვის საიმედოობა.

•მრავალჯერადი გამომავალი ფუნქცია: ანალიზატორს აქვს ორი 4-20 mA დენის გამომავალი სიგნალი და კომპიუტერი-კომპიუტერის საკომუნიკაციო ინტერფეისი RS232 ან ქსელური ინტერფეისი RS485. ერთი არხი ჟანგბადის სიგნალის გამომავალი, მეორე არხი CO სიგნალის გამომავალი.

•გაზომვის დიაპაზონი: ჟანგბადის გაზომვის დიაპაზონი არის 10^-30100% ჟანგბადის შემცველობამდე და ნახშირბადის მონოქსიდის გაზომვის დიაპაზონი არის 0-2000 PPM.

•განგაშის დაყენება:ანალიზატორს აქვს 1 ზოგადი განგაშის გამომავალი და 3 პროგრამირებადი განგაშის გამომავალი.

• ავტომატური კალიბრაცია:ანალიზატორი ავტომატურად მონიტორინგს გაუწევს სხვადასხვა ფუნქციურ სისტემას და ავტომატურად დაკალიბრებს, რათა უზრუნველყოს ანალიზატორის სიზუსტე გაზომვის დროს.

•ინტელექტუალური სისტემა:ანალიზატორს შეუძლია შეასრულოს სხვადასხვა პარამეტრების ფუნქციები წინასწარ განსაზღვრული პარამეტრების მიხედვით.

•გამომავალი ფუნქციის ჩვენება:ანალიზატორს აქვს სხვადასხვა პარამეტრის ჩვენების ძლიერი ფუნქცია და სხვადასხვა პარამეტრის ძლიერი გამომავალი და კონტროლის ფუნქცია.

•უსაფრთხოების ფუნქცია:როდესაც ღუმელი გამორთულია, მომხმარებელს შეუძლია აკონტროლოს ზონდის გამათბობლის გამორთვა, რათა უზრუნველყოს უსაფრთხოება გამოყენების დროს.

•ინსტალაცია მარტივი და მარტივია:ანალიზატორის დაყენება ძალიან მარტივია და არის სპეციალური კაბელი ცირკონიის ზონდთან დასაკავშირებლად.

სპეციფიკაციები

შეყვანები

• ერთი ან ორი ცირკონიის ზონდი ან ერთი ცირკონიის ზონდი + CO სენსორი

• კვამლის ან სათადარიგო თერმომეტრი ტიპის K, R, J, S ტიპის

• წნევის გაზის გაწმენდის სიგნალის შეყვანა

• ორი განსხვავებული საწვავის არჩევანი

• აფეთქებაგამძლე უსაფრთხო მუშაობის კონტროლი (გამოიყენება მხოლოდ გაცხელებულ ზონდზე)

შედეგები

ორი ხაზოვანი 4~20mA DC სიგნალის გამომავალი (მაქსიმალური დატვირთვა 1000Ω)

• პირველი გამომავალი დიაპაზონი (სურვილისამებრ)

ხაზოვანი გამომავალი 0-1% დან 0-100% ჟანგბადის შემცველობა

ლოგარითმული გამომავალი 0.1-20% ჟანგბადის შემცველობა

მიკროჟანგბადის გამომავალი 10^-3910-მდე^-1ჟანგბადის შემცველობა

• მეორე გამომავალი დიაპაზონი (შეიძლება შეირჩეს შემდეგიდან)

ნახშირბადის მონოქსიდის შემცველობა (CO) PPM მნიშვნელობა

ნახშირორჟანგი (CO₂)%

აალებადი აირის საზომი PPM მნიშვნელობა

წვის ეფექტურობა

ჟურნალი ჟანგბადის ღირებულება

ანოქსიური წვის ღირებულება

კვამლის ტემპერატურა

მეორადი პარამეტრის ჩვენება

• ნახშირბადის მონოქსიდი ნახშირბადი (CO) PPM

• წვადი აირის წვის ეფექტურობა

• ზონდის გამომავალი ძაბვა

• ზონდის ტემპერატურა

• გარემოს ტემპერატურა

• წელი თვის დღე

• გარემოს ტენიანობა

• კვამლის ტემპერატურა

• ზონდის წინაღობა

• ჰიპოქსიის ინდექსი

• ექსპლუატაციისა და მოვლის დრო

კომპიუტერი/პრინტერი კომუნიკაცია

ანალიზატორს აქვს RS232 ან RS485 სერიული გამომავალი პორტი, რომელიც შეიძლება პირდაპირ დაუკავშირდეს კომპიუტერის ტერმინალს ან პრინტერს, ხოლო ზონდის და ხელსაწყოს დიაგნოსტიკა შესაძლებელია კომპიუტერის საშუალებით.

მტვრის გაწმენდა და გაზის სტანდარტული კალიბრაცია

ანალიზატორს აქვს 1 არხი მტვრის მოსაშორებლად და 1 არხი სტანდარტული გაზის კალიბრაციისთვის ან 2 არხი სტანდარტული გაზის კალიბრაციის გამომავალი რელეებისთვის და სოლენოიდის სარქვლის გადამრთველი, რომელიც შეიძლება მუშაობდეს ავტომატურად ან ხელით.

სიზუსტეP

ჟანგბადის ფაქტიური მაჩვენებლის ± 1%, განმეორებადობით 0,5%. მაგალითად, 2% ჟანგბადზე სიზუსტე იქნება ±0.02% ჟანგბადი.

სიგნალიზაციაP

ანალიზატორს აქვს 4 ზოგადი სიგნალიზაცია 14 განსხვავებული ფუნქციით და 3 პროგრამირებადი სიგნალიზაცია. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამაფრთხილებელი სიგნალებისთვის, როგორიცაა მაღალი და დაბალი ჟანგბადის შემცველობა, მაღალი და დაბალი CO, და ზონდის შეცდომები და გაზომვის შეცდომები.

ჩვენების დიაპაზონიP

ავტომატური ჩვენება 10^-30～100% O2 ჟანგბადის შემცველობა და 0ppm-2000ppm CO ნახშირბადის მონოქსიდის შემცველობა.

საცნობარო გაზიP

ჰაერის მიწოდება მიკროძრავის ვიბრაციის ტუმბოს საშუალებით.

დენის რუირემენტები

85VAC-დან 264VAC 3A-მდე

ოპერაციული ტემპერატურა

ოპერაციული ტემპერატურა -25°C-დან 55°C-მდე

ფარდობითი ტენიანობა 5%-დან 95%-მდე (არაკონდენსირებადი)

დაცვის ხარისხი

IP65

IP54 შიდა საცნობარო ჰაერის ტუმბოთ

ზომები და წონა

300 მმ გრძივი x 180 მმ სიმაღლე x 100 მმ 3 კგ