OXYMAT 61 气体分析仪

OXYMAT 61型氧分析仪采用测量顺磁压力变化的方法来检测气体中氧浓度。
Products in detail

概述

OXYMAT 61型氧分析仪采用测量顺磁压力变化的方法来检测气体中氧浓度。


优势

  • 用于参比气的集成气泵(可选择,如周围空气)
  • 高线性
  • 紧凑型设计
  • 可以物理校准零点

应用

应用领域
  • 环境保护
  • 控制锅炉中的燃烧系统
  • 质量监视(例如对超纯气体)
  • 过程排气监控
  • 过程优化
其它应用
  • 化工厂
  • 气体制造
  • 研究与开发

设计

  • 19" 机架式,具有 4 HU 高度
    • 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)
  • 用于样气进口和出口的气路连接件;管径 6 mm 或 ¼"
  • 后面的气体连接和电气连接
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
    • 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
  • 每种介质 1 路模拟量输出(0/2/4 ~ 20mA;NAMUR 可参数化)
  • 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)
  • 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)
  • 通过附加的 8 路数字量输入和 8 路继电器输出进行扩展,可使用最多 4 种校准气进行自动校准。
通信

基本装置配备了 RS485 接口(从后面板连接)。

选项

  • 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 61,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

带有软管

衬套

不锈钢。材料号 1.4571

软管

FKM (Viton)

样本室

不锈钢。材料号 1.4571

用于样本室的装配件

不锈钢。材料号 1.4571

节流器

PTFE(特氟隆)

O 型密封圈

FKM (Viton)

软管接头

聚酰亚胺6



选项

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

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

限制器在参比气通道(出口)

3

未用

10

用于参比气监视的压力开关

4

参比气入口

11

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

压力传感器



气路 OXYMAT 61 带有集成的参比气气泵(用于提供 1100hPa 绝对压力)

OXYMAT 61 气路,参比气压力为 3,000 ~ 5,000 hPa

功能

和绝大多数气体相比,氧具有顺磁性。OXYMAT 61 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 61 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。

OXYMAT 61,工作原理

微流量传感器中有两个被加热到大约 120 °C 的镀镍格栅,这两个镀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。

微流量传感器位于参比气路中,不直接接触样气,所以样气的热导率、温度和样气的内部摩擦对测量结果都不产生任何影响。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 61 的响应时间非常短。

进入到分析仪的样气必须不含灰尘。要防止样本室内发生冷凝。因此,大多数应用中,测量工作有必要对气体进行改性。

基本特性
  • 4 个可自由参数化的量程,还具有校正零点,所有量程均线性
  • 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适应响应的测量任务
  • 采用菜单操作,操作简单
  • 低长期漂移
  • 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
  • 可参数化的自动测量范围校准
  • 基于 NAMUR 建议进行操作
  • 样气监测(可选)
  • 可以定制分析仪选件,例如:
    • 客户验收
    • TAG 标签
    • 漂移记录
  • 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
  • 短响应时间
  • 参比气体供给有两种方式:外部供给(N2、O2 或空气,大约3,000 hPa),或通过内置参比气体泵(周围空气,约 1,100 hPa abs.)
  • 使用参考气体连接监视参考气体;只能在带有内置参考气体泵的型号上实现
  • 不同的最小测量范围 (2.0 % 或氧气时 5.0 % O2),具体取决于型号。
  • 用于对样气压力波动校准的内部压力传感器
零点误差/交叉灵敏性校正

伴生气体

(浓度为 100 vol. %)

零点偏差

vol.% O2(绝对值)中

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

-1.63

氯乙烯 C2H3Cl

-0.77

氟乙烯 C2H3F

-0.55

1,1 偏二氯乙烯 C2H2Cl2

-1.22

惰性气体

 

氦 He

+0.33

氖 Ne

+0.17

氩 Ar

-0.25

氪 Kr

-0.55

氙 Xe

-1.05

无机气体

 

氨 NH3

-0.20

溴化氢 HBr

-0.76

氯气 Cl2

-0.94

氯化氢 HCl

-0.35

氧化亚氮 N2O

-0.23

氟化氢 HF

+0.10

碘化氢 HI

-1.19

二氧化碳 CO2

-0.30

一氧化碳 CO

+0.07

一氧化氮 NO

+42.94

氮气 N2

0.00

二氧化氮 NO2

+20.00

二氧化硫 SO2

-0.20

六氟化硫 SF6

-1.05

硫化氢 H2S

-0.44

水 H2O

-0.03

氢气 H2

+0.26



表 1:在 60 °C 和 1 000 hPa 绝对压力下,使用氮气作为参比气时,由于一些伴生的气体的逆磁性和顺磁性而产生的零点误差(根据 IEC 1207/3 标准)

其它温度下的零点误差的变换:

在表 1 中列出的零点偏移必须乘以一个校正系数(K):

  • 逆磁性气体:k = 333 K / (ϑ [°C] + 273 K)
  • 顺磁性气体:k = [333 K / (ϑ [°C] + 273 K)]2

所有逆磁性气体的零点偏差均为负

参比气

量程

建议参比气

参比气压力

备注

0 ~ vol.% O2

N2

高于样气压力2,000 ~ 4,000 hPa(最大绝压5,000 hPa)

参比气流量自动设置到 5 到 10ml/min

... 至 100 vol.% O2 (校正零点,满刻度值为 100 vol.% O2

O2

约 21 vol. % O2(校正零点,量程内 21 vol. % O2

空气

使用内部参比气气泵形成大气压力


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