नर्नस्ट N2032-O2/CO ऑक्सीजन सामग्री और दहनशील गैस दो-घटक विश्लेषक

आवेदन रेंज

नर्नस्ट N2032-O₂/सीओ ऑक्सीजन सामग्री और दहनशील गैसदो-घटक विश्लेषकएक व्यापक विश्लेषक है जो दहन प्रक्रिया में ऑक्सीजन सामग्री, कार्बन मोनोऑक्साइड और दहन दक्षता का एक साथ पता लगा सकता है। यह बॉयलर, भट्टियों और भट्टियों के दहन के दौरान या उसके बाद ग्रिप गैस में ऑक्सीजन सामग्री और कार्बन मोनोऑक्साइड सामग्री की निगरानी कर सकता है।

विश्लेषक नर्नस्ट ओ के साथ मेल खाता है₂/सीओ जांच ऑक्सीजन सामग्री प्रतिशत ओ को माप सकती है₂ग्रिप और भट्ठी में %, कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ का पीपीएम मान, 12 दहनशील गैसों का मूल्य और वास्तविक समय में दहन भट्ठी की दहन दक्षता।

अनुप्रयोग विशेषताएँ

नर्नस्ट N2032-O का उपयोग करने के बाद₂/सीओ ऑक्सीजन सामग्री और दहनशील गैसदो-घटक विश्लेषक, उपयोगकर्ता बहुत सारी ऊर्जा बचा सकते हैं और निकास गैस उत्सर्जन को नियंत्रित कर सकते हैं।

नर्नस्ट N2032-O₂/सीओ ऑक्सीजन सामग्री और दहनशील गैसदो-घटक विश्लेषकएक अनूठी तकनीक है जो दस साल के शोध के बाद विकसित ज़िरकोनिया डबल-हेड संरचना का उपयोग करती है और एक साथ ऑक्सीजन सामग्री और कार्बन मोनोऑक्साइड सामग्री को माप सकती है। यह वर्तमान में एक सच्ची इन-लाइन माप तकनीक है। कम लागत, उच्च सटीकता, विभिन्न उच्च नमी और उच्च धूल स्थितियों के तहत ऑनलाइन मापा जा सकता है।

पेरोक्सीजन दहन की प्रक्रिया में, जब ईंधन गैस और दहन-सहायक ऑक्सीजन एक निश्चित गतिशील संतुलन बिंदु तक पहुंचते हैं, तो ऑक्सीजन की मात्रा में मामूली बदलाव के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड सामग्री भी बदल जाएगी। ऑक्सीजन सामग्री की परिवर्तन प्रवृत्ति और परिवर्तन कार्बन मोनोऑक्साइड की प्रवृत्ति समान आरोपित प्रवृत्ति बनाती है।

नर्नस्ट ओ₂/सीओ जांच मापने का सिद्धांत

नर्नस्ट ओ₂/सीओ जांच में दोहरे इलेक्ट्रोड होते हैं, जो एक ही समय में ऑक्सीजन सिग्नल और दहनशील सिग्नल दोनों का पता लगा सकते हैं। क्योंकि अपूर्ण दहन ग्रिप गैस में कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ), दहनशील पदार्थ और हाइड्रोजन (एच) होते हैं₂).

ज़िरकोनिया जांच या ऑक्सीजन सेंसर का ऑक्सीजन सेल मापा भाग की ऑक्सीजन सामग्री को मापने के लिए उच्च तापमान (650 डिग्री सेल्सियस से अधिक) पर ज़िरकोनिया के अंदर और बाहर विभिन्न ऑक्सीजन सांद्रता द्वारा उत्पन्न ऑक्सीजन क्षमता का उपयोग करता है। बाहरी जांच का हिस्सा स्टेनलेस स्टील शेल या मिश्र धातु स्टील शेल से बना है, जो मिश्र धातु स्टील हीटर, ज़िरकोनिया ट्यूब, थर्मोकपल, तार, टर्मिनल बोर्ड और बॉक्स से बना है, योजनाबद्ध आरेख देखें। जांच की ज़िरकोनिया ट्यूब गैस से अछूता है संबंधित सीलिंग डिवाइस के माध्यम से ज़िरकोनिया ट्यूब के अंदर और बाहर।

जब ज़िरकोनिया जांच सिर का तापमान हीटर या बाहरी तापमान के माध्यम से 650 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक तक पहुंच जाता है, तो आंतरिक और बाहरी किनारों पर विभिन्न ऑक्सीजन सांद्रता ज़िरकोनिया की सतह पर संबंधित इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न करेगी। विद्युत क्षमता को मापा जा सकता है संबंधित लीड तार द्वारा, और भाग का तापमान मान संबंधित थर्मोकपल द्वारा मापा जा सकता है।

जब ज़िरकोनिया ट्यूब के अंदर और बाहर ऑक्सीजन सांद्रता ज्ञात होती है, तो संबंधित ऑक्सीजन क्षमता की गणना ज़िरकोनिया संभावित गणना सूत्र के अनुसार की जा सकती है।

सूत्र इस प्रकार है:

ई (मिलीवोल्ट) =4F(RT)लकड़ी का लट्ठाe 

जहां E ऑक्सीजन क्षमता है, R गैस स्थिरांक है, T पूर्ण तापमान मान है, PO₂INSIDE ज़िरकोनिया ट्यूब के अंदर ऑक्सीजन का दबाव मान और PO है₂OUTSIDE ज़िरकोनिया ट्यूब के बाहर ऑक्सीजन का दबाव मान है। सूत्र के अनुसार, जब ज़िरकोनिया ट्यूब के अंदर और बाहर ऑक्सीजन सांद्रता भिन्न होती है, तो संबंधित ऑक्सीजन क्षमता उत्पन्न होगी। गणना सूत्र से यह जाना जा सकता है कि जब ज़िरकोनिया ट्यूब के अंदर और बाहर ऑक्सीजन सांद्रता समान है, ऑक्सीजन क्षमता 0 मिलीवोल्ट (एमवी) होनी चाहिए।

यदि मानक वायुमंडलीय दबाव एक वायुमंडल है और हवा में ऑक्सीजन सांद्रता 21% है, तो सूत्र को सरल बनाया जा सकता है:

()

जब ऑक्सीजन क्षमता को एक मापने वाले उपकरण से मापा जाता है और ज़िरकोनिया ट्यूब के अंदर या बाहर ऑक्सीजन एकाग्रता ज्ञात होती है, तो मापा भाग की ऑक्सीजन सामग्री संबंधित सूत्र के अनुसार प्राप्त की जा सकती है।

गणना सूत्र इस प्रकार है: (इस समय, ज़िरकोनिया भाग में तापमान 650°C से अधिक होना चाहिए)

(%O₂) बाहर (एटीएम) = 0.21 EXPT(-46.421ई)

विशेषता वक्र

जब मापी गई गैस में O होता है₂और CO एक ही समय में, सेंसर के उच्च तापमान और सेंसर के प्लैटिनम इलेक्ट्रोड क्षेत्र के उत्प्रेरक प्रभाव के कारण, O₂और CO प्रतिक्रिया करेगा और थर्मोडायनामिक संतुलन स्थिति, PO तक पहुंच जाएगा₂मापे गए पक्ष में परिवर्तन हो गया है जिससे कि संतुलन पर ऑक्सीजन का आंशिक दबाव P'O है₂.

ऐसा इसलिए है क्योंकि उच्च तापमान पर सेंसर सक्रिय होने के बाद O की प्रक्रिया शुरू हो जाती है₂और संतुलन की ओर प्रवृत्त CO प्रतिक्रिया O की प्रक्रिया के समानांतर है₂एकाग्रता प्रसार. जब प्रतिक्रिया संतुलन पर पहुंचती है, तो O का प्रसार होता है₂सांद्रता भी स्थिर हो जाती है, जिससे संतुलन पर मापा गया ऑक्सीजन आंशिक दबाव P'O होता है₂.

निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं ZrO के नकारात्मक क्षेत्र में होती हैं₂बैटरी:

1/2 ओ₂(पीओ₂)+CO→CO₂

जब प्रतिक्रिया संतुलन पर पहुंचती है, तो O₂एकाग्रता में परिवर्तन, पीओ₂P'O तक कम हो गया है₂, और गैसीय ऑक्सीजन अणुओं और O का रूपांतरण₂मैट्रिक्स में है:

नकारात्मक इलेक्ट्रोड:हे₂ → 1/2 ओ₂(P'O₂)+2इ

सकारात्मक इलेक्ट्रोड:1/2 ओ₂(पीओ₂)+2ई → ओ₂

बैटरी एकाग्रता अंतर प्रक्रिया है:1/2 ओ₂ (पीओ₂) → 1/2 ओ₂(P'O₂)

जब सेंसर के इलेक्ट्रोमोटिव बल की तुलना ऑक्सीकरण-कमी गैस के मोल्स की संख्या से की जाती है, तो वक्र अनुमापन वक्र के समान एक विशेषता वक्र होता है।

निश्चित तापमान, दबाव और प्रवाह दर के तहत इस विशेषता वक्र का आकार, एक ही सेंसर में एक ही प्रकार की गैस प्रणाली के लिए बिल्कुल वही विशेषता वक्र होता है।

इसलिए, वायुमंडलीय दबाव और प्राकृतिक प्रवाह में मापी गई गैस के तहत, इलेक्ट्रोमोटिव बल और ओ के मोल्स की संख्या की तुलना₂ज़िरकोनिया सेंसर द्वारा -CO सिस्टम एक λ (λ=no2 /nco या वॉल्यूम प्रतिशत λ=O) है₂ × V %/OCO × V %) विशेषता वक्र।

जब पीटी-अल₂O₃उत्प्रेरक को 600°C पर उत्प्रेरित किया जाता है, एरोबिक प्रणाली में CO को पूरी तरह से CO में परिवर्तित किया जा सकता है₂, इसलिए उत्प्रेरक दहन के बाद मापी गई गैस में केवल ऑक्सीजन होती है।

इस समय, ज़िरकोनिया सेंसर सटीक ऑक्सीजन सामग्री को मापता है। उत्प्रेरक दहन की क्रिया के तहत मापी गई गैस के संबंध के कारण, मापी गई गैस में CO सामग्री को मापा जा सकता है। प्रतिक्रिया सूत्र और मापी गई गैस के उत्प्रेरक दहन से पहले और बाद की मात्रा के बीच संबंध इस प्रकार है:

मान लीजिए कि उत्प्रेरण से पहले मापी गई गैस में कार्बन मोनोऑक्साइड की सांद्रता (CO) है, ऑक्सीजन की सांद्रता A1 है, और उत्प्रेरण के बाद मापी गई गैस में ऑक्सीजन की सांद्रता A है, तो:

जलने से पहले：(सीओ) ए1

जलने के बाद：हे ए

तब:ए=ए1 – (सीओ)/2

और:λ =ए1 /(सीओ)

इसलिए:ए=λ ×(सीओ)-(सीओ)/2

परिणाम:(सीओ)= 2ए /(2λ-1)    (λ>0.5)

O का संरचना सिद्धांत₂/सीओ जांच

ओ₂/सीओ जांच ने नए दहन नियंत्रण फ़ंक्शन को साकार करने के लिए मूल जांच के आधार पर संबंधित परिवर्तन किए हैं। दहन प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीजन सामग्री का पता लगाने के अलावा, जांच अपूर्ण रूप से दहनशील दहनशील पदार्थों (सीओ/एच) का भी पता लगा सकती है₂), क्योंकि कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और हाइड्रोजन (H₂) अधूरे दहन की ग्रिप गैस में सहअस्तित्व।

जांच मूल तत्व है जो माप का एहसास करने के लिए जिरकोनिया को गर्म करने के बाद इलेक्ट्रोकेमिकल सिद्धांत का उपयोग करता है।

ए. ओ₂इलेक्ट्रोड (प्लैटिनम)

बी. सीओई इलेक्ट्रोड (प्लैटिनम/कीमती धातु)

सी. नियंत्रण इलेक्ट्रोड (प्लैटिनम)

जांच का मुख्य घटक एक सीलबंद ट्यूब बनाने के लिए कोरंडम ट्यूब पर वेल्डेड जिरकोनिया मिश्रित शीट है और दहन प्रणाली के ग्रिप गैस चैनल के संपर्क में है। अंतर्निर्मित इलेक्ट्रोड का उपयोग संक्षारण घटकों को इलेक्ट्रोड को नुकसान पहुंचाने से प्रभावी ढंग से रोक सकता है और सेवा जीवन बढ़ाएँ.

COe इलेक्ट्रोड और O के कार्य₂इलेक्ट्रोड समान हैं, लेकिन दो इलेक्ट्रोड के बीच का अंतर कच्चे माल के इलेक्ट्रोकेमिकल और उत्प्रेरक गुणों का है, ताकि ग्रिप गैस में दहनशील घटक जैसे सीओ और एच₂पहचाना और पता लगाया जा सकता है। पूर्ण दहन की स्थिति में, "नर्नस्ट" वोल्टेज यूओ₂COe इलेक्ट्रोड पर भी बनता है, और इन दोनों इलेक्ट्रोडों में समान वक्र विशेषताएँ होती हैं। अपूर्ण दहन या दहनशील घटकों का पता लगाने पर, COe इलेक्ट्रोड पर गैर-"नर्नस्ट" वोल्टेज UCOe भी बनेगा, लेकिन दोनों इलेक्ट्रोड के विशेषता वक्र अलग-अलग चलते हैं। (दोनों सेंसर के लिए विशिष्ट ग्राफ़ देखें)

वोल्टेज सिग्नल यूसीओ/एच₂कुल सेंसर का वोल्टेज सिग्नल COe इलेक्ट्रोड द्वारा मापा जाता है। इस सिग्नल में निम्नलिखित दो सिग्नल शामिल हैं:

यूसीओ/एच₂(कुल सेंसर) = यूओ₂(ऑक्सीजन सामग्री) + यूसीओ₂/H₂(ज्वलनशील घटक)

यदि ऑक्सीजन की मात्रा O द्वारा मापी जाती है₂कुल सेंसर के सिग्नल से इलेक्ट्रोड घटाया जाता है, निष्कर्ष है:

यूसीओई (दहनशील घटक) = यूसीओ/एच₂(कुल सेंसर)-UO₂(ऑक्सीजन सामग्री)

उपरोक्त सूत्र का उपयोग पीपीएम में मापे गए दहनशील घटक COe की गणना करने के लिए किया जा सकता है। जांच सेंसर एक विशिष्ट वोल्टेज सिग्नल विशेषता है। जब ऑक्सीजन सामग्री धीरे-धीरे कम हो जाती है तो ग्राफ COe एकाग्रता का एक विशिष्ट वक्र (धराशायी रेखा) दिखाता है।

जब दहन हवा की कमी वाले क्षेत्र में प्रवेश करता है, तथाकथित "उत्सर्जन किनारे" बिंदु पर, जब अपर्याप्त हवा अपूर्ण दहन का कारण बनती है, तो संबंधित COe एकाग्रता में काफी वृद्धि होगी।

प्राप्त सिग्नल विशेषताओं को जांच वक्र आरेख में दिखाया गया है।

UO₂(निरंतर लाइन) और यूसीओ/एच₂(बिंदुयुक्त रेखा)।

जब हवा अधिशेष होती है और दहन COe घटकों से पूरी तरह मुक्त होता है, तो सेंसर UO संकेत देता है₂और यूसीओ/एच₂समान हैं, और "नर्नस्ट" सिद्धांत के अनुसार, ग्रिप गैस चैनल की वर्तमान ऑक्सीजन सामग्री प्रदर्शित की जाती है।

"डिस्चार्ज एज" के करीब पहुंचने पर, कुल सेंसर वोल्टेज सिग्नल यूसीओ/एच₂अतिरिक्त गैर-नर्नस्ट COe सिग्नल के कारण COe इलेक्ट्रोड का अनुपात अनुपातहीन दर से बढ़ता है। सेंसर की वोल्टेज सिग्नल विशेषताओं के लिए: UO₂और यूसीओ/एच₂ग्रिप गैस चैनल में ऑक्सीजन सामग्री के सापेक्ष, दहनशील घटक सीओई की विशिष्ट विशेषताएं भी यहां प्रदर्शित की गई हैं।

सेंसर यूसीओ/एच के वोल्टेज संकेतों के अलावा₂और यूओ₂, अपेक्षाकृत गतिशील सेंसर सिग्नल डीयू ओ₂/dt और dUCO/H₂/dt और विशेष रूप से COe इलेक्ट्रोड की उतार-चढ़ाव सिग्नल रेंज का उपयोग दहन के "उत्सर्जन किनारे" को लॉक करने के लिए किया जा सकता है।

(देखें "अपूर्ण दहन: COe इलेक्ट्रोड UCO/H की वोल्टेज उतार-चढ़ाव सीमा₂")

तकनीकी विशेषताओं

•दोहरी जांच इनपुट फ़ंक्शन: एक विश्लेषक को दो जांचों से सुसज्जित किया जा सकता है, जो उपयोग लागत को बचा सकता है और माप विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है।

•एकाधिक आउटपुट फ़ंक्शन: विश्लेषक में दो 4-20mA वर्तमान सिग्नल आउटपुट और कंप्यूटर-कंप्यूटर संचार इंटरफ़ेस RS232 या नेटवर्क इंटरफ़ेस RS485 हैं। एक चैनल ऑक्सीजन सिग्नल आउटपुट का, दूसरा चैनल CO सिग्नल आउटपुट का।

•माप श्रेणी: ऑक्सीजन माप सीमा 10 है^-30100% ऑक्सीजन सामग्री, और कार्बन मोनोऑक्साइड माप सीमा 0-2000पीपीएम है।

•अलार्म सेटिंग:विश्लेषक में 1 सामान्य अलार्म आउटपुट और 3 प्रोग्रामयोग्य अलार्म आउटपुट हैं।

• स्वचालित अंशांकन:विश्लेषक स्वचालित रूप से विभिन्न कार्यात्मक प्रणालियों की निगरानी करेगा और माप के दौरान विश्लेषक की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए स्वचालित रूप से अंशांकन करेगा।

•बुद्धिमान प्रणाली:विश्लेषक पूर्व निर्धारित सेटिंग्स के अनुसार विभिन्न सेटिंग्स के कार्यों को पूरा कर सकता है।

•आउटपुट फ़ंक्शन प्रदर्शित करें:विश्लेषक के पास विभिन्न मापदंडों को प्रदर्शित करने का एक मजबूत कार्य और विभिन्न मापदंडों का एक मजबूत आउटपुट और नियंत्रण कार्य है।

•सुरक्षा समारोह:जब भट्टी उपयोग से बाहर हो जाती है, तो उपयोगकर्ता उपयोग के दौरान सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए जांच के हीटर को बंद करने का नियंत्रण कर सकता है।

•स्थापना सरल और आसान है:विश्लेषक की स्थापना बहुत सरल है और ज़िरकोनिया जांच से जुड़ने के लिए एक विशेष केबल है।

विशेष विवरण

इनपुट

• एक या दो ज़िरकोनिया जांच या एक ज़िरकोनिया जांच + सीओ सेंसर

• फ़्लू या अतिरिक्त थर्मामीटर प्रकार K, R, J, S प्रकार

• दबाव गैस पर्ज सिग्नल इनपुट

• दो अलग-अलग ईंधनों का विकल्प

• विस्फोट रोधी सुरक्षित संचालन नियंत्रण (केवल गर्म जांच पर लागू)

आउटपुट

दो रैखिक 4～20mA डीसी सिग्नल आउटपुट (अधिकतम लोड 1000Ω)

• पहली आउटपुट रेंज (वैकल्पिक)

रैखिक आउटपुट 0 ~ 1% से 0 ~ 100% ऑक्सीजन सामग्री

लॉगरिदमिक आउटपुट 0.1 ~ 20% ऑक्सीजन सामग्री

माइक्रो-ऑक्सीजन आउटपुट 10^-39से 10^-1ऑक्सीजन सामग्री

• दूसरी आउटपुट रेंज (निम्नलिखित में से चुनी जा सकती है)

कार्बन मोनोऑक्साइड सामग्री (सीओ) पीपीएम मूल्य

कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ₂)%

दहनशील गैस माप पीपीएम मूल्य

दहन दक्षता

ऑक्सीजन मान लॉग करें

एनोक्सिक दहन मूल्य

ग्रिप तापमान

द्वितीयक पैरामीटर प्रदर्शन

• कार्बन मोनोऑक्साइड कार्बन (सीओ) पीपीएम

• दहनशील गैस दहन दक्षता

• जांच आउटपुट वोल्टेज

• जांच का तापमान

• परिवेश का तापमान

• साल महीना दिन

• पर्यावरण की नमी

• ग्रिप तापमान

• जांच प्रतिबाधा

• हाइपोक्सिया सूचकांक

• संचालन और रखरखाव का समय

कंप्यूटर/प्रिंटर संचार

विश्लेषक में एक आरएस232 या आरएस485 सीरियल आउटपुट पोर्ट होता है, जिसे सीधे कंप्यूटर टर्मिनल या प्रिंटर से जोड़ा जा सकता है, और जांच और उपकरण का कंप्यूटर के माध्यम से निदान किया जा सकता है।

धूल की सफाई और मानक गैस अंशांकन

विश्लेषक में धूल हटाने के लिए 1 चैनल और मानक गैस अंशांकन के लिए 1 चैनल या मानक गैस अंशांकन आउटपुट रिले के लिए 2 चैनल और एक सोलनॉइड वाल्व स्विच होता है जिसे स्वचालित या मैन्युअल रूप से संचालित किया जा सकता है।

शुद्धताP

0.5% की पुनरावृत्ति के साथ वास्तविक ऑक्सीजन रीडिंग का ± 1%। उदाहरण के लिए, 2% ऑक्सीजन पर सटीकता ±0.02% ऑक्सीजन होगी।

एलार्मP

विश्लेषक में 14 विभिन्न कार्यों के साथ 4 सामान्य अलार्म और 3 प्रोग्राम योग्य अलार्म हैं। इसका उपयोग उच्च और निम्न ऑक्सीजन सामग्री, उच्च और निम्न CO, और जांच त्रुटियों और माप त्रुटियों जैसे चेतावनी संकेतों के लिए किया जा सकता है।

प्रदर्शन सीमाP

स्वचालित रूप से 10 प्रदर्शित करें^-30～100% O2 ऑक्सीजन सामग्री और 0ppm ~ 2000ppm CO कार्बन मोनोऑक्साइड सामग्री।

संदर्भ गैसP

माइक्रो-मोटर कंपन पंप द्वारा वायु आपूर्ति।

पावर रुइरेक्यूमेंट्स

85VAC से 264VAC 3A

परिचालन तापमान

ऑपरेटिंग तापमान -25°C से 55°C

सापेक्ष आर्द्रता 5% से 95% (गैर संघनक)

सुरक्षा की डिग्री

आईपी65

आंतरिक संदर्भ वायु पंप के साथ IP54

आयाम तथा वजन

300 मिमी डब्ल्यू x 180 मिमी एच x 100 मिमी डी 3 किग्रा