一、公司簡(jiǎn)介
杭州綽美科技有限公司是一家高科技企業(yè)，專(zhuān)業(yè)研發(fā)環(huán)保監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制、安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域產(chǎn)品，生產(chǎn)和銷(xiāo)售適應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求的分析測(cè)量?jī)x器，并為工業(yè)過(guò)程檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理、安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供科學(xué)、、完整的解決方案。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于環(huán)保、冶金、石化、化工、能源、水利、建筑、制藥、熱電、鋼鐵、釀造等眾多行業(yè)，并通過(guò)合作伙伴出口到印度、印尼、越南、泰國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)。
公司產(chǎn)品綜合光學(xué)、微電子、軟件、通訊、機(jī)電工程等多領(lǐng)域技術(shù)，是上少數(shù)同時(shí)擁有多種技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型企業(yè)。
公司核心團(tuán)隊(duì)在行業(yè)內(nèi)有著豐富的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，其中多人曾參與國(guó)家重大科研項(xiàng)目并多次獲得國(guó)家科研獎(jiǎng)勵(lì)，擁有多項(xiàng)。公司已通過(guò)ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證和ISO14001：2004環(huán)保管理體系認(rèn)證，擁有多項(xiàng)軟件著作權(quán)和水質(zhì)、煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，榮獲2015年杭州市技術(shù)企業(yè)。
二、CM-CEMS-8000型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2.1概述
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)CEMS），可對(duì)固定污染源（如鍋爐、工業(yè)爐窯、焚燒爐等）排放煙氣
中的顆粒物、氣態(tài)污染物的濃度（mg/m3）和排放率（kg/h、t/d、t/a）進(jìn)行連續(xù)地、實(shí)時(shí)地跟蹤測(cè)試。或者說(shuō)，CEMS是煙氣排放在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和排污計(jì)量系統(tǒng)。
CMES一般由煙塵檢測(cè)子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)四個(gè)基本部分組成。
CMES按測(cè)量方式可分為抽取冷凝法、抽取熱濕法、原位法、在位法等。
本公司自主開(kāi)發(fā)的CM-CEMS-8000型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用抽取冷凝法，抽取式冷凝法CEMS能夠測(cè)量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、濕度、粉塵等，其中：
l SO2、NOx采用高溫伴熱紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)
l O2采用氧化鋯或電化學(xué)法
l 濕度采用高溫電容法
l 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法
l 粉塵采用激光后散射法
高溫伴熱紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測(cè)量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、CL2、H2S、O3、HCL等氣體。
本系統(tǒng)具有測(cè)量準(zhǔn)確、可靠性高、投資成本低、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)；
本系統(tǒng)具有支持在線(xiàn)校準(zhǔn)、測(cè)量值波動(dòng)小、可靠性高、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；
本系統(tǒng)具有安裝調(diào)試方便、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施要求低等優(yōu)點(diǎn)。
本CMES系統(tǒng)整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，方便運(yùn)輸和安裝。
2.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)
l 所有指標(biāo)均在高溫狀態(tài)下測(cè)量
三級(jí)過(guò)濾避免冷凝水吸收SO2導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低，并腐蝕預(yù)處理管路，有的優(yōu)勢(shì)；
l 核心器件和算法全部自主研發(fā)
核心器件包括光源、光譜儀、氣體室、濕度模塊、粉塵儀等全部自主研發(fā)，DOAS算法也自主研發(fā)，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；
2.3技術(shù)規(guī)格
l 重量：約100kg
l 測(cè)量參數(shù)：SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、濕度、粉塵
l 伴熱管線(xiàn)溫度：120oC～200oC
l 探頭伴熱溫度：120oC～200oC
l 防護(hù)等級(jí)：機(jī)柜IP42，其他IP65
l 供電：220VAC，3000W
l 環(huán)境溫度：-20oC～50oC
l 環(huán)境濕度：5%Rh～95%Rh（不結(jié)露）
l 對(duì)外輸出：4-20mA，RS232，RS485
l 取樣單元（探頭、過(guò)濾器、溫控器）；
l 預(yù)處理單元（取樣泵、除濕、細(xì)過(guò)濾、排水等）；
l 反吹單元（壓縮氣源、反吹氣路、控制閥等）；
l 儀柜：2000×700×800MM（高*深*寬）
2.4設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
本設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照以下標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范：
2.4.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法
GB50093—2002 自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范
2.4.2技術(shù)規(guī)范
HJ/T75—2007 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）
HJ/T76—2007 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（試行）
HJ/T212—2005 污染源在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)
HJ/T 352—2007 環(huán)境污染源自動(dòng)監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范（試行）
HJ/T 47—1999 煙氣采樣器技術(shù)條件
HJ/T 48—1999 煙塵采樣器技術(shù)條件
2.5 設(shè)計(jì)要求
提供的CEMS滿(mǎn)足滿(mǎn)足以下系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)計(jì)要求
2.5.1顆粒物設(shè)計(jì)要求
l 零點(diǎn)漂移：24小時(shí)零點(diǎn)漂移不超過(guò)滿(mǎn)量程的±2.0%。
l 量程漂移：24小時(shí)量程漂移不超過(guò)滿(mǎn)量程的±2.0%。
2.5.2氣體污染物設(shè)計(jì)要求
l 線(xiàn)性誤差：測(cè)定值與參考值的相對(duì)誤差不超過(guò)±5.0%。
l 響應(yīng)時(shí)間：不大于180s。
l 零點(diǎn)漂移：24小時(shí)零點(diǎn)漂移不超過(guò)滿(mǎn)量程的±2.5%。
l 量程漂移：24小時(shí)量程漂移不超過(guò)滿(mǎn)量程的±2.5%。
2.5.3流速連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
l 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍的上限應(yīng)不低于30m/s。
l 速度場(chǎng)系數(shù)精密度：速度場(chǎng)系數(shù)精密度優(yōu)于5%。
l 速度相對(duì)誤差：當(dāng)流速大于10/s時(shí)，速度相對(duì)誤差不超過(guò)±10%；當(dāng)速度小于或等于10m/s時(shí)，速度相對(duì)誤差不超過(guò)±12%
2.5.4溫度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
l 示值偏差不大于±3℃.
2.5.5濕度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
當(dāng)參比方法測(cè)定煙氣中水分含量時(shí)：
l ≤5.0%時(shí)，CEMS法與參比方法測(cè)定結(jié)果平均值的誤差應(yīng)不超過(guò)±1.5%；
l >5.0%時(shí)，CEMS法與參比方法測(cè)定結(jié)果平均值的相對(duì)誤差應(yīng)補(bǔ)超過(guò)±25%。
2.5.6滿(mǎn)足當(dāng)?shù)匚廴驹催B續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)收的有關(guān)要求。
2.6 CEMS介紹
2.6.1 CEMS描述
我方專(zhuān)門(mén)針對(duì)貴公司污染源排放特點(diǎn)，提供我公司生產(chǎn)的CM-CEMS-8000型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所有探頭、采樣系統(tǒng)部件都采用耐腐蝕材料，其中，探頭材質(zhì)為特種耐酸不銹鋼(316L) 、過(guò)濾器材質(zhì)為陶瓷、采樣伴熱管線(xiàn)為特別定制的Φ8聚四氟乙烯伴熱管。保證在貴公司工況下能連續(xù)可靠運(yùn)行的要求。
CEMS系統(tǒng)由置于煙囪上的采樣探頭、粉塵儀和溫壓流一體化探頭，以及置于小屋中的分析機(jī)柜，標(biāo)氣和空壓機(jī)組成。其中采樣探頭負(fù)責(zé)煙氣采樣，高溫伴熱避免煙氣中水蒸氣冷凝，內(nèi)置陶瓷濾芯用于過(guò)濾煙氣中的粉塵；粉塵儀用于測(cè)量煙囪粉塵濃度，溫壓流用于測(cè)量煙囪內(nèi)煙氣的溫度、壓力和流速；分析機(jī)柜負(fù)責(zé)抽取煙氣，并直接高溫測(cè)量SO2、NOx、O2、濕度指標(biāo)；標(biāo)氣用于校準(zhǔn)分析儀表；空壓機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣，用于對(duì)伴熱管線(xiàn)、采樣探頭、溫壓流進(jìn)行定期反吹。
CEMS提供98%以上的數(shù)據(jù)可利用率。
CMES提供一套功能完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS），具有顯示監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、報(bào)表管理、遠(yuǎn)程通訊、遠(yuǎn)程監(jiān)控、異常報(bào)警等功能。
CEMS的氣體分析采用抽取冷凝法（全程伴熱直接抽取法），煙塵測(cè)量采用后散射法，流量測(cè)量采用差壓式流量計(jì)，溫度測(cè)量采用鉑電阻法，*符合有關(guān)《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（試運(yùn)行）》（HJ/T75-2007）要求
2.6.2系統(tǒng)組成
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）組成
Ø 氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：由取樣單元、預(yù)處理單元和分析單元等組成。
2 取樣單元：由電加熱取樣探頭、電加熱取樣管線(xiàn)和反吹系統(tǒng)等組成。
2 預(yù)處理單元：由流量傳感器、精細(xì)過(guò)濾器、壓縮機(jī)冷凝器、蠕動(dòng)泵、采樣泵、除水罐、和流量計(jì)等組成。
Ø 分析單元：采用紫外光譜分析儀,精度高，可靠性好, 維修成本較低。
Ø 顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：采用激光后散射原理，安裝簡(jiǎn)單、維修成本低。
Ø 煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：采用皮托管測(cè)流速，壓力傳感器測(cè)壓力，溫度傳感器測(cè)溫度。
Ø 數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)采集器、工控機(jī)、顯示器和系統(tǒng)軟件等組成。
根據(jù)客戶(hù)需求不同對(duì)上述子系統(tǒng)進(jìn)行裁剪。
2.6.2.1氣體污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
2.6.2.1.1氣體污染物檢測(cè)子系統(tǒng)流路原理
樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大部分顆粒物被取樣探頭中的過(guò)濾器濾除，濾除后由伴熱管線(xiàn)輸送到制冷系統(tǒng)冷凝除水，送至分析單元進(jìn)行分析。冷凝下來(lái)的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反吹、自動(dòng)標(biāo)定、制冷溫度報(bào)警提示等功能，并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。
預(yù)處理系統(tǒng)中采用一級(jí)快速冷凝除水，確保氣體組分不變。采用二級(jí)精細(xì)過(guò)濾，確保氣體測(cè)量室不被污染，從而提高分析儀的使用壽命。
2.6.2.1.2煙氣氣體污染物采樣器
煙氣氣態(tài)污染物采樣器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)取樣探頭）
樣氣通過(guò)取樣探桿進(jìn)入到取樣探頭內(nèi)，經(jīng)過(guò)陶瓷濾芯過(guò)濾后，除去樣氣中的粉塵；取樣探頭通過(guò)加熱器加熱到120℃～150℃，防止樣氣在經(jīng)過(guò)取樣探頭后，產(chǎn)生冷凝水。
2.6.2.1.3氣體污染物分析儀CM-5000
SO2、NOX氣體分析儀采用高溫紫外差分氣體分析技術(shù)，其內(nèi)部構(gòu)成如圖：
分析儀采用紫外差分算法檢測(cè)氣體濃度，其中SO2、NO等氣體在紫外波段存在吸收，如圖：
光路如下：
利用此光路，分析儀可以采集得到原始光譜，利用樣氣原始光譜和零氣原始光譜，即可計(jì)算出吸收光譜，然后利用DOAS技術(shù)，可以計(jì)算得到SO2和NO等氣體的含量，DOAS技術(shù)可以確保計(jì)算結(jié)果受光路污染、氣體中粉塵等雜質(zhì)的影響小。
| 型號(hào) | CM-CEMS-8000 |
| 原理 | 高溫紫外差分吸收光譜 |
| 量程 | SO2: 0-600mg/m3; NOx: 0-600mg/m3 |
| 線(xiàn)性度 | ±1.5% F.S. |
| 示值誤差 | < 5% |
| 重復(fù)性 | < ±0.5% F.S. |
| 零點(diǎn)漂移 | < ±1.5% F.S. / 7天 |
| 量程漂移 | < ±1.5% F.S. / 7天 |
| 工作溫度 | -10 ~ 50°C |
| 響應(yīng)時(shí)間（T90） | <10秒 |
| 4-20mA輸入接口 | 2路，可靈活配置，100歐負(fù)載 |
| 4-20mA輸出接口 | 4路，輸出內(nèi)容可配置，帶載能力<800歐 |
| 開(kāi)關(guān)量輸入接口 | 4路，可靈活配置 |
| 繼電器輸出接口 | 8路，輸出內(nèi)容可配置，DC30V2A |
| 通訊接口 | 1路232，1路485(支持Modbus協(xié)議) |
| 電源/功率 | 220±20% VAC / 100W |
| 預(yù)熱時(shí)間 | 無(wú)需 |
2.6.2.2煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
2.6.2.2.1煙氣流量、溫度、壓力CM-3000
a.概述
溫壓流一體化監(jiān)測(cè)儀擁有高精度微差壓/靜壓傳感器，同時(shí)配備反吹單元，是專(zhuān)門(mén)針對(duì)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)的高粉塵、高溫、高濕環(huán)境而開(kāi)發(fā)的一體化溫度、壓力、流速監(jiān)測(cè)儀，符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以用于煙氣排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)進(jìn)行煙氣溫度、壓力、流速及流量的實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量。
皮托管是傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量部分主要有皮托管與差壓變送器組成，為適應(yīng)實(shí)際工況，在不影響測(cè)量的情況下，對(duì)皮托管結(jié)構(gòu)做了適應(yīng)性改變，使其安裝維護(hù)更加簡(jiǎn)便，所以皮托管流速計(jì)不但價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它同類(lèi)流量測(cè)量?jī)x器，而且無(wú)論從性能、安裝、維護(hù)、成本、對(duì)復(fù)雜工況的適應(yīng)等各個(gè)方面相比較，皮托管流速計(jì)都有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
b.測(cè)量原理
溫壓流一體化測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)主要包括微差壓變送器、靜壓傳感器、熱電阻（或熱電偶）、皮托管、反吹電磁閥、溫度壓力補(bǔ)償?shù)取Ｆ錅y(cè)量原理是：一次取壓元件采用傳統(tǒng)的皮托管測(cè)量方式，在正確安裝后，皮托管的全壓、背壓取壓管將檢測(cè)到的動(dòng)壓與靜壓分別傳遞到差壓變送器，差壓變送器將動(dòng)壓與靜壓之差轉(zhuǎn)換為4~20mA 開(kāi)方比例電流傳送給配電箱數(shù)據(jù)采集模塊，CEMS機(jī)柜內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
皮托管內(nèi)外表面均做了特殊處理，可有效避免煙氣腐蝕并減少粉塵粘附。反吹電磁閥主要用于臟污氣體（如鍋爐排放的煙氣）測(cè)量時(shí)的系統(tǒng)反吹：當(dāng)探頭檢測(cè)孔粘附﹑積淀灰塵污物時(shí)，電磁閥定時(shí)或按預(yù)定程序開(kāi)啟，將壓縮空氣同時(shí)接入兩個(gè)取壓管進(jìn)行吹除作業(yè)，正常測(cè)量時(shí)電磁閥則處于關(guān)斷狀態(tài)。
c.技術(shù)特點(diǎn)
l 可實(shí)時(shí)測(cè)量煙氣的溫度、壓力、流速，通過(guò)3路模擬信號(hào)兩線(xiàn)制4~20mA輸出。
l 自動(dòng)定時(shí)對(duì)皮托管的動(dòng)壓和靜壓端進(jìn)行反吹。
l 測(cè)量精度高、可靠性好、可長(zhǎng)期連續(xù)工作。
l 安裝和接線(xiàn)方便、維護(hù)量低。
d.技術(shù)指標(biāo)
l 測(cè)量范圍：0~40 m/s；
l 測(cè)量精度：±5%FS；
l 校驗(yàn)頻率：12 個(gè)月；
l 響應(yīng)時(shí)間：<1s；
l 輸出信號(hào)：4~20mA 開(kāi)方比例電流，兩線(xiàn)制；
l 差壓（溫度、壓力）變送器電源：24VDC，兩線(xiàn)制；
l 差壓變送器過(guò)壓極限：4.0MPa； 皮托管材質(zhì)：304、316、316L不銹鋼；
l 反吹電磁閥電源：220VAC，50Hz； 皮托管插入長(zhǎng)度：500~2000mm 可選；
l 壓力變送器量程：-10~10kPa 或其它訂制量程；
l 溫度變送器量程：0~300℃或其它訂制量程；
l 介質(zhì)溫度范圍：-40~500℃； 環(huán)境溫度：-40~85℃；
l 貯存溫度：0~50℃； 貯存濕度：0~85%RH。
2.6.2.2.2濕度CM-3000S
a.概述
煙氣濕度儀是杭州綽美科技有限公司自行開(kāi)發(fā)的針對(duì)煙氣連續(xù)排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。高溫?zé)煔庖话阒富痣娦袠I(yè)燃煤發(fā)電工程產(chǎn)生的氣體，作為一種比較特殊的介質(zhì)，一般的溫度范圍在40-50℃，特殊情況下可能達(dá)到160度，另外煙氣中一般會(huì)存在粉塵和酸性物質(zhì)如SO2、NOX等，如何克服高溫、高粉塵、和酸性物質(zhì)而保證煙氣水分的在線(xiàn)測(cè)量，是一個(gè)十分困難的問(wèn)題，目前在國(guó)內(nèi)一般通過(guò)測(cè)量干濕煙氣中的氧量，通過(guò)計(jì)算獲得煙氣水分，是一種間接測(cè)量的方法，測(cè)量精度低，不能滿(mǎn)足高溫?zé)煔鉁y(cè)量需求。
利用高溫電容濕度傳感器，使用的電容式電子測(cè)量技術(shù)，可有效的避免上述問(wèn)題。
煙氣濕度儀可廣泛適用于火電廠(chǎng)，垃圾焚燒廠(chǎng)等環(huán)境對(duì)濕度進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量。操作方便，測(cè)量范圍寬，精度高，是理想的濕度測(cè)量?jī)x器。
b.測(cè)量原理
電容式濕度傳感器的敏感元件為濕敏電容，主要材料一般為高分子聚合物、金屬氧化物。這些材料對(duì)水分子有較強(qiáng)的吸附能力，吸附水分的多少隨環(huán)境濕度而變化。由于水分子有較大的電偶極矩，吸水后材料的電容率發(fā)生變化，電容器的電容值也就發(fā)生變化。同樣，把電容值的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，就可以對(duì)濕度進(jìn)行測(cè)量。
c.技術(shù)特點(diǎn)
l 高精度
l 超低功耗，穩(wěn)定可靠
l 外形美觀(guān)，結(jié)構(gòu)緊湊
l 數(shù)字型處理，抗干擾強(qiáng)
l 耐高溫
d.技術(shù)指標(biāo)
l 測(cè)量范圍：0～99%（可根據(jù)買(mǎi)方需求定制）（煙氣水分體積百分比）
l 測(cè)量精度：±2%
l 響應(yīng)時(shí)間（T90）：從高濕到低濕環(huán)境（150s）、從底濕到高濕環(huán)境（10s）
l 濕度傳感器：阻容式
l 供電電壓：24VDC
l 信號(hào)輸出：4-20)mA
l 輸出負(fù)載：500Ω
l 電流消耗：2A
l 功耗（）：25W
l 工作溫度范圍（傳感器）：-40～+180℃
l 工作溫度范圍（變送器及控制部分）：-10～+55℃
l 儲(chǔ)存溫度：-40～+80℃
l 工作環(huán)境濕度：0～+100%RH
l 設(shè)備全重：<1Kg
2.6.2.2.3氧含量分析儀
氧化鋯鎬頭
氧化鋯信號(hào)處理電路板
a.概述
氧含量分析儀是杭州綽美科技有限公司自行開(kāi)發(fā)的針對(duì)煙氣連續(xù)排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用氧化鋯測(cè)量原理，氧化鋯氧分析儀具有結(jié)構(gòu)和采樣預(yù)處理系統(tǒng)較簡(jiǎn)單、靈敏度和分辨率高、測(cè)量范圍寬、響應(yīng)速度較快等優(yōu)點(diǎn)。
b.測(cè)量原理
氧化鋯材料是一種氧化鋯固體電解質(zhì)，是在純氧化鋯中摻以一定量的氧化鈣或氧化釔經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成的穩(wěn)定的氧化鋯瓷燒結(jié)體。由于在它的立方晶格中含有氧離子空穴，因此，在高溫條件下它是良好的氧離子導(dǎo)體。
利用它的這一特性，在一定的溫度下，當(dāng)傳感器兩側(cè)的氧含量不同時(shí)，它便是一個(gè)典型的氧濃差電池。如果在氧化鋯管內(nèi)外涂制純鉑電極，用電爐對(duì)氧化鋯管加熱，使其內(nèi)外壁接觸氧分壓不同的氣體，氧化鋯管就成為一個(gè)氧濃差電池，在兩個(gè)鉑電極上將發(fā)生如下反應(yīng)：
在空氣側(cè)（參比側(cè)）電極上：O2+4e→2O2-
在低氧側(cè)（被測(cè)側(cè)）電極上：2O2-→O2+4e
當(dāng)這兩種遷移達(dá)到平衡后，便在兩電極間產(chǎn)生一個(gè)與氧濃差有關(guān)的電勢(shì)信號(hào)E。
氧電勢(shì)值E符合能斯特方程：
式中：
R-氣體常數(shù)
T-鋯管的溫度
F-法拉第常數(shù)
PX-被測(cè)氣體氧濃度百分?jǐn)?shù)
PA-參比氣氧濃度百分?jǐn)?shù)，一般為20.6％。
c.技術(shù)特點(diǎn)
l 高精度、線(xiàn)性輸出
l 量程可選：0-25%或0-99%
l 多種輸出方式：4-20mA，0-10VDC和RS232通訊接口
l 外部觸發(fā)自動(dòng)或手動(dòng)校準(zhǔn)。也可以通過(guò)板載按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)啟動(dòng)校準(zhǔn)
l 可以在空氣中（20.9%O2）或其他任何已知氧濃度環(huán)境中校準(zhǔn)
l 周期性的3.3VDC邏輯輸出可以用作診斷目的直接監(jiān)測(cè)氧泵循環(huán)
l 可調(diào)的輸出濾波可實(shí)現(xiàn)快速、動(dòng)態(tài)或慢速、穩(wěn)定的輸出響應(yīng)
l 電源和傳感器操作LED指示
d.技術(shù)指標(biāo)
l 測(cè)量范圍：0～25%
l 測(cè)量精度：±2%
l 檢驗(yàn)頻率：12個(gè)月
l 響應(yīng)時(shí)間：<15s
l 輸出信號(hào)：4～20mA
l 4～20mA負(fù)載：100～750Ω
l 輸入電壓：220VAC
l 功耗：15W
l 存儲(chǔ)溫度：-10～60℃
l 操作溫度：-10～60℃
