详细说明-南化集团研究院仪表自动化研究所

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1、YHG-101型微机化氧量自动分析仪是我院在总结YHG系列氧量分析仪多年研究和应用经验后，开发成功并投入批量生产的新型氧分析仪，它的主要特点是氧量检测器的结构设计及铠电极的化学配方、涂敷工艺充分考虑了被测炉气组分极端复杂这一特点。而其信号转换部分以89C52微处理器为核心，通过软件实现仪表大部分功能，硬件配置重点强化仪表的抗干扰措施。从提高氧量测量值可靠性入手，延长氧量检测器的连续使用寿命，并使仪表具备与检测器要求相适应的自诊断功能及抗干扰能力，是当前氧化错氧分析仪面临的重大技术课题。本仪表在完善氧化鉛探头金属化工艺及仪表信号转换器

2、实现智能化等方面有较大突破，具体内容如下：1、多孔性粕电极的化学配方及涂敷工艺可保证氧量检测器氧化错探头在焙烧炉气氛中具有足够的使用寿命。2、仪表温度控制系统所给出的升温曲线能满足氧化错材料对升温速度的要求，。3、仪表信号处理器具有必要的自诊断功能。工作冰理本仪器依据浓差电池原理构成，和其它电池一样，它具有两个半电池，而在两电极之间，用固体电介质氧化错联结。在高温下，当氧化错两侧有氧浓差时，就形成了氧浓差电池，电池电动势的大小可根据奈恩斯特（Nernst）公式计算，即：RT7ffPOLn—P0r■式中E——浓差电池输出，毫伏；n电子

3、转移数，在此为4;R——理想气体常数,8.314瓦•秒/克分子;F——法拉第常数，96500库伦；T——绝对温度；P〃02——高浓度侧氧分压；P，02——低浓度侧氧分压。当电池工作温度固定于700°C时，上式为：p〃0E=48.261gP'02由上式，在温度700°C时，当固体电介质一侧氧分压为空气（20.6%）时，由浓差电池输出电动势E,就可以计算出固体电介质另一侧氧分压，这就是氧化错氧量自动分析仪的测氧原理。700°C时氧浓差与氧浓差电势关系见附录一。二.主要技术参数1、测量范围显示：0.1-10%02:（三位数字显示）2、测量

4、精度：5级3、非线性误差:<±0.5%024、温控精度:700±3°C5、显示内容:氧浓©%）、氧势（mV）、炉温（°C）、报警上、下限（02%）6、键盘操作：“△”键、“▽”键、“切换”键、“确认”键7、输出：4—20mA8、响应时间：<5S（90%测量值）9、外形尺寸：宽X高X长144x144x340毫米10、开孔尺寸：水平x垂直138^x138510111、输出电流负载：＜8000三.使用条件1、仪器安装环境应无易燃、易爆和强腐蚀性气体，并要求通风良好。2、工作环境温度：0—51TC3、工作环境湿度：＜85%4、供电电压：22

5、0V±10%5、功率消耗：100W6、耗水约：20L/分、仪器的组成整套仪器由氧量检测器、信号处理器及样气水洗系统三部分组成。1、氧量检测器氧量检测器由氧化错探头、加热电炉、测温电偶等组成。YHG-101型检测器所采用的氧化错探头，从结构上区分有直通式和扩散式两种，由直通式探头构成的氧量检测器(YHG-101A型)，结构简单、维护方便，但对气体某些杂质含量有一定的要求。由扩散式探头(Y1IG-101B型)构成的氧量检测器结构较复杂，但对气体某些杂质有一定的抗干扰能力。仪器安装时，应注意如下几点：(1)安装时，电偶顶端及氧化错管外电极

6、应位于电炉中部高温区，对YHG-101A型检器，加热丝电阻约80欧，对YHG-101B型检测器，加热丝电阻约35Q左右。冷态时，加热丝与炉壳之间绝缘电阻大于1MO。(2)必须注意，只有在温度到700°C时，才能将气体引入氧量检测器。上述两种氧量检测器的结构分别见图一、(YHG-101A)图二。(YHG-101B)2、信号处理器微机化氧量自动分析仪的信号处理器实际上是一个小型的测控系统，由89C52单片机作为中央控制系统，外围配有4094驱动的三位数码管和发光二极管显示，P0低四位口作为四位键盘输入口。7•电偶&接线端子(加热)9.保

7、温棉(石棉)图一YHG-101A氧量检测器结构1.电炉端盖2.固定螺杆3.炉管4.错管（扩散式）5.气室6•进出气嘴7.电偶&电偶固定架9接线柱10.保温棉（石棉）11.钳管压盖图二YHG-101B氧量检测器结构来自氧量检测器的模拟信号（氧势、热电势）分别调制成0—25KHz频率信号，经光电隔离后送至计算机，采用频率方式有利于仪表输入、输出的隔离，所以消除了诸如大电流跳变所引起的干扰，能够克服高共模电压，大大提高了仪表的抗干扰能力。应用程序主要由主程序和子程序组成，所有的程序都采用模块结构编制，以便修改、增加软件功能，以满足不同用户

8、的特殊需要。程序运算采用了三位浮点数，保证了运算的精度，对氧浓、炉温的计算，采用查表线性插值法，对炉温的控制采用PID算式控制。信号处理器的电气原理框图见图三。检测器图三信号处理器电气原理框图3、样气水洗系统现场安装样气水洗系统流程见