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在过去的二十年一直不断的改进,通过电化学传感器(微型燃料电池)测量氧气已经成为生产过程应用中的一个可靠的和合适的分析方法
在今天不仅成?*标准应用而且还可应用于腐蚀性气体分析,或者非常复杂的气体组成亦是可行的。测量这些不同的气体需要选择相对应的电解液和电极材料
对于一个可靠的测量,考虑到实际的工艺参数是至关重要的。被采样气体的温度,压力,组成,粉尘含量和湿度决定了分析仪的设计和选择合适的传感器
产品应用领域 应用实例
工业气体制造商 测量氮和惰性气体中
空分厂: 测量二氧化碳或氢中氧
工业气体制造商
冶金行业热处理厂 测量氮气,氢气和一氧化物中
工业气体制造商 测量高等级合金钢铁的焊接
焊接工厂 保护气体中氧,如钛,铝等
化学工业 测量乙烯,氢气或混合气体中氧
酿酒,食品加工, 测量二氧化碳中氧
技术参数:
PAT31XX | 3175 |
操作方式 | 在危险环境中对可燃气体或不燃气体的氧气浓度测 本质安全 2线制变送器 |
测量范围 *?** | 0 ...10 ppm 0 ....10000 ppm |
重复?/td> | 满量 2% |
探测极限倻/td> | 0.1 ppm |
分辨 | 0?1 ppm(;量程? ... 10 ppm氧气时) 0? ppm(在0 ... 100 ppm氧气时) |
反映时间T90 | 40科/td> |
显示 | 41/2数字显示 |
信号输出野/td> | 4 - 20 mA 由本安型电源 |
报警输出 | 2个可自由编程序继电器 |
数字接口 | |
采样流量 | 20 - 40 Nl/h |
采样压力/仪器入叢/td> | * 1?1 bar abs. ** 2 bar abs. |
采样压力/传感器入口 | ** 200 mbar |
样气温度 | -5 C +45 C |
采样系统 | 内置进气和出气阀以及一个流量计 |
气体连接/螺杆式型旋?/td> | 进口? mm 出口: 6 mm |
周围温度 | -5 C?45 C |
相对湿度 | 0 - 99 %,非冷凝 |
电源 | 24 VDC 本安垊/td> |
防爆保护 | ATEX 2 G EEx ia IICT6 |
机架/保护 | 墙装外壳 两个单独的铸铝机 IP65 |
尺寸 x x 高(毫米(/td> | 232 x 446 x 180 |
重量 | 9 kg |
可选的系统设计辅助部件(可选) 本安型电溏/td> |
主要特点9/strong>
系统特征
适合当地条件和特定分析目的的五种氧气测量仪器
特殊的传感器可应用于复杂的环境下测量,如温度,压力,气体成分 灰尘或湿
三种安装方式:墙挂式或者桌面式?9”机柜式,能够在线或者便携测量、/p>
辅助装置(可选)
内置校准
温度稳定单元用于传感器,潮湿采样气体
危险区域:Zone 1的便携式装置和本质安全型2线制变送器
所有仪器的标准特征 内置式自动关闭阀和安全功能和便于操作的流量计
标准探测器:所有仪器可配备燃料电池传感器,免维护和长的使用寿命
适应特定生产条件工序自动化的辅助部件(选项,内置式):
旁通道传感
吹扫阀
气体采样
流量
测量范围? AMS 3185: 5
**量程? - 30 vol-%
*低量程:0 - 1 ppm
自诊断和报警 数字接口
传感器特别适于测量在接?00%的氢中氧或酸性气体如二氧化碳,或乙烯里的氧气
2通道仪器分析氧气和其他,如氢
自动/手动校准
PAT 3175
在危险环境的生产过程中测量氧气,例如在化工厂,这 PAT3175的主要使用的地方。这一特点适用于对可燃 不燃气体中氧气测量。PAT3175得到认证可在危险 为一区Zone 1的环境中使用。如果使用本质安全型 源,变送器也是本质安全型,符合防爆等级 ATEX II 2 G的EEx ia IIC T6。两个独立的墙装 (由铸铝制成)内装放电子和气体部件用于测量。这 柜子执行各自的认证EEx e II
电化学检测仪?/strong>
微型燃料电池传感器测量氧气,基本上包含五个主要组成部分:
氧传感器阴极
阳极
电解
氧气扩散限制
有电子节点的外壳
采样气体携带氧气会透过扩散至传感器膜,然后通过 解质薄层。到达传感器阴极,氧气减少,同时氧化阳极 (例如铅)迅速开始:
阴极反应:O2 + 2 H2O + 4 e- 4 OH--
阳极反应? Pb + 4 OH- 2 PbO + 2 H2O + 4e-
氧化还原反应:O2 + 2 Pb 2 PbO
从阳极传感器阴极的电子流是直接气腔中氧气总量成比例的。电解质(可呈碱性或酸性,这取决于实际应用)由迁移OH-群体产生,作为电流导体。氧气到达阴极总量是被一个适当的扩散式栅栏限制,通常是特氟隆或聚乙烯膜,伸展在传感阴极
探测器的结构 传感器是与外壳一起整装一起为一个高度密封的单元 此外,这个设计也非常方便地用于更换传感器,从而避免更换用完的电解质。测量气腔体积只有数立方毫米,可确保短的反应和净化时间。测量气腔会是直接固定微型燃料电池上的,只留下膜,电解质层和阴极接触到采样气体
采样系统 甚至差异很大的采样气体流量也不会影响到测量, 因此在大 多数情况下一个简单的采样系统就足够了
灵敏
任何微型燃料电池的敏感性是由扩散膜的厚度和材料 传感阴极的材料和数量以及电解液的类型决定的
温度影响
扩散和电化学反应是与温度有关的。因此,所有型号的参考温度为25 ℃,所有的AMS传感器都经过NTC电阻器进行温度补偿。应用在测量高于100 ppm的氧气时,温度的稳定影响可以忽略,但对于较底的测量范围时,推荐使用我们的带有温度调节装置的传感器,或者分析仪器可放置在控制温度的区域使用
压力影响
扩散到传感器气体数量是直接和压力成正比的。因此,在氧浓度恒定的情况下,测量信号将正比于样气压力。以应付这个的建议的方法,同时以保护传感器免受压力冲击,让传感器膜没有反压力发生,小心释放采样气体到周围空气里。为了满足一个非常高的测量精度,周围环境压力的变化应考虑进去。因此测量值可相应补偿(气压校正)。如果用做特殊用途,维持恒定的气体压力很重要,即便是在几毫巴以内。当然这需要提供进一步的技术支持。应该强调使用校准气体应该运用与生产气体相同的压力
载体影响
扩散到传感器的氧含量,也取决于承载气体的分子量(在复杂化合物的情况下与分子的大小有关)。因此,在恒氧浓度下,测量信号将与承载气体的组成有关。同时,传感器的反应时间也有区别。因此,所有的值的灵敏度和响应时间都是以氮作为参考气体的
校准
为了校准氧气分析仪,将要用到适当的测试气体。在较高的测量范围,一个校准点就足够了。应该避免用环境空气去校准,这将很快减少传感器的使用寿命。此外,当浓度值低?0 ppm的氧气,该传感器可能需要数个小时才能完全稳定
寿命
通常情况下,传感器寿命至?个月,如果长期在空气 20.9 %氧气)下寿命为9个月。如果传感器总是在ppm浓度的氧气下,预期寿命将大大延长 3年或以上 。如果传感器长时间在极度干燥气体状态下使用,也将产生不利影响缩短寿命。如果可能,采样器体应在约在30?0%相对湿度下使用、/p>
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