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OXYMAT 6 气体分析仪

OXYMAT 6 气体分析仪的功能基于测量顺磁压力变化的方式，用于测量气体中含氧量。

Products in detail

优势

顺磁交变压力原理
- 小量程测量（0 ～ 0.5% 或 99.5 ～ 100%）O2）
- 完全线性
检测单元与样气无接触
- 可用于“严酷条件”下
- 使用寿命长
通过选取合适的参比气体（空气或 O2），例如纯气体检测或空分中 O2 浓度 98 ～ 100%，可以实现零点自校正。
开放式接口体系结构（RS 485、RS 232、PROFIBUS）
用于传输维护和维修信息的 SIPROM GA 网络（可选）
电气和物理特性：气密隔离，可进行吹扫，防护等级 IP65，即使在条件苛刻的环境中也能达到长使用寿命（仅现场设备型号）
可加热版（选件），还可用于有低温气体冷凝的应用中（仅现场设备型号）
Ex(p) 防爆，用于 1 区和 2 区，符合标准 ATEX 2G 和 ATEX 3G（仅现场设备）

应用

应用领域

用于焚烧工厂中的锅炉控制
用于与安全相关的应用 (SIL)
汽车工业测量（测试台系统）
化工厂
用于超纯气体质量监视
环境保护
质量监控
用于分析在危险区域中使用的易燃和非易燃气体或蒸汽的型号

特殊型号

特殊应用

除标准组合外，还可按需提供涉及气路材质、采样小室材质等特殊应用。

经性能测试的型号 / QAL

按照 TA-Luft，联邦排放法第 13 和第 27 BimSchV 排放测量的参考值

设计

19" 机架式装置

高度为 4HU 可安装在
- 处于铰链机架中
- 处于有或无伸缩导轨的机柜中
前面板维护时可以放下来（连接便携式电脑）
内部气体路径：使用由 FKM (Viton)材料制成软管，或钛管或不锈钢管（材料编号：1.4571）
用于样气气路入口和出口和参比气的气路连接件：安装配件，管路直径 6 mm 或 ¼"
前面板上有样气流量指示器
样气气路中的压力开关，用于流量监控（可选）。

现场设备

双开门机箱，分析部分和电子部分能够气密隔离
可单独吹扫两个半块外壳
分析仪装置和管路可加热到 130 °C（可选）
气路和端管的材料为不锈钢（材料编号：1.4571）、钛或哈司特镍合金 C22
吹扫气连接：管径 10 mm 或 3/8"
用于样气气路入口和出口和参比气的气路连接件：用于 6mm 或 ¼" 管径的夹环连接件

显示和控制面板

大型液晶显示屏，用于同时显示以下各项：
- 测量值（数字和模拟量显示）
- 状态栏
- 量程
可通过菜单操作调节液晶显示器的对比度
永久LED背照明
配有五个软键的可清洗薄膜型键盘
可通过菜单操作实现参数化、测试功能、调整
纯文本用户帮助
可图形显示走势图；时间间隔可设定
双语操作软件包括德语/英语、英语/西班牙语、英语/西班牙语、法语/英语、西班牙语/英语、意大利语/英语几种版本。

输入和输出点

每种介质 1 路模拟量输出（0/2/4 — 20mA；NAMUR 可参数化）
两点模拟量输入可以配置（例如用于交叉干扰校正或连接外部压力传感器）
6 个可自由组态的数字量输入（例如用于量程切换、处理来自样气制备的外部信号）
6 个继电器可以自由配置（用于故障处理、维护请求、维护开关、门限报警、连接外部电磁阀等）
扩展：通过附加的 8 路数字量输入和 8 路继电器输出进行例如可使用最多 4 种校准气进行自动校准

通信

基本设备带有 RS 485 接口（接口在后部，对于滑入模块装置前面板后也有）

选件

用于汽车工业带扩展功能的 AK 接口
RS 485/RS 232 转换器
RS 485/以太网转换器
RS 485/USB 转换器
通过PROFIBUS DP/PA接口连接到网络上
作为维修和维护工具的SIPROM GA 软件

OXYMAT 6，薄膜型键盘和图形显示

设计 – 与样气接触的部件，标准

气路		19" 机架式装置	现场设备	现场设备 Ex
带有软管	衬套	不锈钢（材料号 1.4571）	-	-
	软管	FKM（如氟橡胶）
	样本室	不锈钢，材料编号 1.4571或钽
	用于样本室的装配件	不锈钢（材料号 1.4571）
	节流器	PTFE（例如特氟隆）
	O 型密封圈	FKM（如氟橡胶）
带硬管	衬套硬管样本室节流器 O 型密封圈	钛钛不锈钢，材料编号 1.4571或钽钛 FKM（如氟橡胶）或 FFKM（全氟橡胶）
带硬管	衬套硬管样本室节流器 O 型密封圈	不锈钢（材料号 1.4571）不锈钢（材料号 1.4571）不锈钢，材料编号 1.4571或钽不锈钢（材料号 1.4571） FKM（如氟橡胶）或 FFKM（全氟橡胶）
带硬管	衬套硬管样本室节流器 O 型密封圈		哈氏合金 C 22 哈氏合金 C 22 不锈钢，材料编号 1.4571或钽哈氏合金 C 22 FKM (如氟橡胶) or FFKM (如 Kalrez)

选件

流量指示器

测量管线

可变区域

悬浮边界

角件

Duran 玻璃

Duran 玻璃，黑色

PTFE（特氟隆）

FKM (Viton)

压力开关

隔膜

外壳

FKM (Viton)

PA 6.3 T

气路（19" 机架单元）

气路插图的图例
1	样气进口	8	样气流路上的压力开关（可选）
2	样气出口	9	吹扫气体
3	未用	10	气路采用耐腐蚀性材料（可选）
4	参比气入口	11	压力传感器
5	推荐的参比气	12	过滤器
6	O2 物理系统	13	样气气路中的流量指示器（选件）
7	样气流路上的限流器	14	出口节流器

气路，参比气体接头 1 100 hPa，绝对值

气路，参比气体接头 3,000 到 5,000 hPa，绝对值

气路 (现场设备)

气路插图的图例
1	未用	8	吹扫气路入口 (分析仪一侧)
2	样气进口	9	压力传感器
3	参比气入口	10	O2 物理系统
4	样气出口	11	样气流路上的限流器
5	吹扫气路入口（电子组件一侧）	12	参比气路中的压力传感器（选件）
6	吹扫气路出口（电子组件一侧）	13	节流器
7	吹扫气路入口（分析仪一侧）	14	出口节流器

气路，参比气体接头 1 100 hPa，绝对值

气路，参比气体接头 3,000 到 5,000 hPa，绝对值

功能

伴随气体（浓度 100 vol.%）	vol. % O2 绝对值中的零点偏差
有机气体
乙烷 C2H6	-0.49
乙烯 C2H4	-0.22
乙炔 C2H2	-0.29
1.2 丁二烯 C4H6	-0.65
1.3 丁二烯 C4H6	-0.49
正丁烷 C4H10	-1.26
异丁烷 C4H10	-1.30
1-丁烯 C4H8	-0.96
异丁烯 C4H8	-1.06
二氯二氟甲烷 (R12) CCl2F2	-1.32
醋酸 CH3COOH	-0.64
正庚烷 C7H16	-2.40
正庚烷 C6H14	-2.02
环己烷 C6H12	-1.84
正己烷 CH4	-0.18
甲烷 CH3OH	-0.31
正辛烷 C8H18	-2.78
正戊烷 C5H12	-1.68
异戊烷 C5H12	-1.49
丙烷 C3H8	-0.87
丙烯 C3H6	-0.64
三氯氟甲烷 (R11) CCl3F

工作原理

和绝大多数气体相比，氧具有顺磁性。OXYMAT 6 型氧分析仪正是利用了这一原理来测量。

在不均匀磁场中，氧分子由于其顺磁性，朝强磁场方向移动。当两种具有不同氧含量的��体在磁场中相遇时，它们之间会产生压力差。

在 OXYMAT 6 中，这两种气体一种是参比气（N2、O2 或者空气）（1），另一种是样气（5）。参比气经过两个参比气通道（3）进入样气室（6）。其中一路参比气在磁场区域（7）和样气相遇。由于两个通道是相连的，与氧含量成正比的压力会引起交叉流动。微流量传感器（4）将该气流脉动转变为电信号。

微流量传感器中有两个被加热到大约 120 ºC的镍格栅，这两个镍格栅和两个电阻形成惠斯通电桥。脉动气流使镍格栅的电阻发生变化。这导致了电桥发生偏移，偏移量取决于样气中的氧含量。

因为微流量传感器位于参比气路中，因此样气的热导率、比热或内部摩擦对测量结果都不产生影响。由于微流量传感器不会受到样气的直接影响，所以该设备还具有高度的抗腐蚀性。

通过使用强度交变的电场（8），微流量传感器不会检测背景气流，因此测量与仪器的工作位置无关。

样本室直接处于样气路径上，且容量很小，同时微流量传感器是一个低延迟传感器。这使得 OXYMAT 6 的响应时间非常短。

由于在测量地点存在振动并可能因此产生测量误差（噪音）。所以可额外增加一个传感器（10）作为振动补偿传感器。该传感器中不通过气体。其信号可用来对测量结果进行补偿。

如果样气密度和参比气密度差超过参比气密度的 50 %，振动补偿回路中的微流量传感器（10）中应象测量传感器（4）一样通入参比气。

注

进入到分析仪的样气必须不含灰尘。必须防止样品室中发生冷凝。因此，大多数应用中有必要对气体进行改性。

OXYMAT6，工作原理

基于功能的基准气体应用的优势

可根据特定应用定义零点。然后，也可设定“物理”抑制零点。例如：可以将纯氧作为零点气体以设置测量范围 99.5 至 100% O2，分辨率为 50 vpm。
传感器（微型流量传感器）位于样品气体外部。通过在气体通道内使用合适的材料，也可在腐蚀性高的气体内进行测量。
由于基准气体受到相同波动，因此，可以更好地补偿样品气体的压力变化。
由于传感器位于基准气体侧，因此，不会对样品气体的热导率产生影响。
相同的气体用于串行气体标定并用作基准气体。由于基准气体消耗低（3 至 10 ml/min），因此，一个标定钢筒可以用于两种气体。
无氧气时不会产生测量效应。所以，被测信号无需通过电子方式设定为零，而且在温度和电子影响方面极其稳定。

基本特性

共有四个可任意配置的量程，所有量程都是线性量程，具有抑零点标度
量程可以使用物理校正零点
测量范围识别
电化隔离测量值输出 0/2/4 到 20mA（可为负）
可实现自动量程；还可以远程切换量程
仪器调整过程中可存储测量值
时间常数可选范围宽（静态/动态噪声抑制）；也就是说，分析仪的响应时间可以根据相应的测量任务调整
短响应时间
低长期漂移
测量点切换可以达到最多 6 个测量点（可编程）
测量点标识
用于校正采样气体变化的内部压力传感器 (绝对量程为500 ～ 2 000 hPa)
可以连接外部压力传感器（仅使用硬管作为气路）对高达 3000 hPa（绝对）的样气压力变化进行校正（可选）
监视样气流量（用于带软管版本的选件）
样气监测和（或）参比气监测（可选）
参比气监测，参比气连接压力为 3,000 ～ 5,000 kPa（绝对压力）（可选）
自动化量程标定可组态
基于 NAMUR 建议进行操作
两个控制层，具有防止操作者意外和擅自访问的其自己授权代码
使用数字薄膜键盘进行样气控制，并带有操作人员提示功能
可以定制分析仪选件，例如：
- 客户验收
- TAG 标签
- 漂移记录
- 按 O2 工况进行清洗
- Kalrez 垫圈
具有流动型补偿支路的分析仪设备在该补偿回路中通过一种气体可减小因样气和参比气密度相差太大时产生的振动偏差
用于存在高腐蚀性样气情况下的样本室

参比气

量程	建议参比气	参比气压力	备注
0 至 vol % O2	N2	高于样气压力2,000 ～ 4,000 hPa（最大绝压5,000 hPa）	参比气流量自动设定为 5-10 ml/min（带流动型补偿支路时，可高达 20 ml/min）
... 至 100 vol.% O2 （校正零点，满刻度值为 100 vol.% O2）	O2	高于样气压力2,000 ～ 4,000 hPa（最大绝压5,000 hPa）	参比气流量自动设定为 5-10 ml/min（带流动型补偿支路时，可高达 20 ml/min）
约 21 vol. % O2（校正零点，量程内 21 vol. % O2）	空气	100 hPa 相对于样气压力，样气压力可在大气压力附近最大变化 50 hPa

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