化工厂O2氧监测系统

测量范围：0.00～1/10/25/50%（全量程段可选）
    精 度：≤±1％FS
    稳 定 性：零点漂移≤±1％FS/7d
            量程漂移≤±1％FS/7d
    重 复 性：≤±0.5％
    样气流量：400mL/Min
    响应时间：τ90≤30秒
    样气压力：0.05 MPa≤入口压力≤0.1MPa
    分 辨 率：0.01%
    工作环境：温度：－5℃～＋45℃
            湿度：≤90%RH
    控制输出：继电器输出
    模拟输出：4～20mA（隔离输出，负载电阻不大于500欧姆）
    通讯输出：标准的RS485通讯口，可与计算机实现双向通讯

系统主要技术参数

（1）测量范围：O2（0.0～5.00）%（量程可选）；

（2）大允许误差：±0.1%F.S；

（3）分辨率：0.01%；

（4）稳定性：零点漂移±1%FS/7d；

量程漂移±1%FS/7d；

（5）重复性：0.1%；

（6）预热时间：10min；

（7）样气流量：（0.3～0.5）L/ min；

（8）样气接口尺寸：G1/2；

（9）电器接口尺寸：1/2NPT；

（10）工作电源：AC220V±10%，50HZ；

（11）工作环境：温度 －5℃～+45℃；

湿度 ≤90%RH；

（12）防爆等级：ExdIICT6；

（13）模拟输出：4～20mA；

（14）样气压力：0.05MPa≤入口压力≤0.1Mpa。

石化行业中各种反应炉、燃烧炉、反应釜、离心机等都需要进行氧含量在线监测，如果氧含量达到到一定浓度，则很容易和其他物料发生反应，引发安全事故，为了防止形成爆炸性的混合物，对氧气浓度进行监测，目前常用的气体氧分析仪有顺磁氧原理、氧化锆原理、电化学原理、激光原理等等。

顺磁氧分析仪（磁压力式）

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测量原理：根据被测气体在磁场作用下压力的变化量来测量氧含量的仪器叫做磁压力式氧分析仪，被测气体进入磁场后，在磁场作用下气体的压力将发生变化，致使气体在磁场内和无磁场空间存在着压力差：△P=1/2u0H2k

•△P：压差
• u0：真空磁导率
• H：磁场强度
• k：体积磁化率

参比气（N2, O2 或者是空气）从两个参比通道进入测量池。其中一路在磁场区域内与样气相遇，另一路不经过磁场区域直接与样气相遇。氧浓度不同的两种气体在交变磁场的作用下产生与氧浓度差成正比的气流。微流量传感器测得该气流并将它转变为一个电信号。
优点：
•背景气对氧测量的影响较小
•测量元件采用微流量元件，耗气量少
•微流量检测器灵敏度高
•稳定性、抗干扰能力强
•被测气体不直接接触检测器，因此可以用于腐蚀性气体的检测
缺点：对震动敏感，磁氧分析仪安装位置需采取防振避震措施

顺磁氧分析仪（磁机械式）

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基本原理：两个充有氮气的玻璃球(俗称哑铃)安装在传感器封闭气室的两个磁极之间，它们固定在一个可旋转的同轴支架上。哑铃的中轴上有一个反射镜，将光源发出的光束反射到光电传感器上。待测气体中的氧气会被吸入磁场，磁场会对球产生作用力使哑铃球旋转，反射镜的角度发生变化使光电传感器接收到的光强发生变化。为了使光电传感器接收到的强光信号，控制系统通过电流驱动哑铃球的电磁线圈，使哑铃球恢复到原来的位置。驱动电流与氧浓度成正比，从而反映氧浓度。

优点：
•它是对氧的顺磁性直接测量的分析仪，不受被测气体导热性变化、密度变化等影响。
•在0…O2范围内线性刻度、测量精度较高，测量误差可低至±0.1%O2。
•灵敏度高，除了用于常量的测量以外，还可用于微量氧（O2‰）的测量。
缺点：
•对震动敏感，磁氧分析仪安装位置需采取防振避震措施
•对电磁干扰敏感，分析单元要避开电磁干扰。

氧化锆分析仪

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基本原理：氧化锆分析仪的检测原理是氧浓差电池。在氧化锆材料中添加一定的添加剂后通过高温烧结,在一定的温度下成为氧离子的固体电解质,在元件的内外侧焙烧铂电极就成了氧化锆氧传感器。在一定温度下,内外两电极间产生随两侧氧浓度差变化的浓差电势。当固定了参比电极侧的氧浓度(通常以空气作参比气,空气中氧含量为20.95%),则浓差电势只随测量侧氧浓度的变化而变化。

优点：仪表工作稳定、维护量小。
缺点：缺点是工艺样气温度猝然变冷、或含有水蒸气时锆管容易炸裂。此外,在高温下若被测气体中含有H2、CO等还原性气体时,会发生还原反应消耗O2,导致仪表测量值较实际偏低,这一现象在微量氧含量检测时尤为明显。