概述
OXYMAT 64 氣體分析儀用于氧氣的痕量測量。
優勢
- 高線性
- 緊湊型設計
- 開放式接口體系結構（RS 485、RS 232、PROFIBUS）
- 用于傳輸維護和維修信息的 SIPROM GA 網絡（可選）
應用
技術氣體產品
- 在 N2 和 CO2 中進行測量
焊接
- 在焊接高合金鋼、鈦等過程中在保護性氣體中進行測量。
用于空氣隔離的系統
- 在 N2 和惰性氣體（例如：Ne、Ar）中測量
在 CO2 中測量
食品生產
- 在 CO2 中進行測量（例如釀酒廠）
電子工業
- 低壓，帶有泵
流體焊接系統
設計
- 19" 機架式，具有 4 HU 高度
- 處于鉸鏈機架中
- 在帶有或不帶有伸縮導軌的機柜上
- 前面板維護時可以放下來（連接便攜式電腦）
- 樣氣連接
- 輸入：用于 6mm 或 ?" 管徑的夾環連接件
- 輸出：6 mm 或 ? "直徑管連接
- 高壓型和低壓型
- 催化活性和非活性單元
顯示和控制面板
- 大型液晶顯示屏，用于同時顯示以下各項：
- 測量值
- 狀態欄
- 量程
- 可通過菜單調節液晶顯示屏的對比度
- LED背照明
- 配有五個軟鍵的可清洗薄膜型鍵盤
- 五位測量值顯示
（小數點算作一個位） - 可通過菜單操作實現參數化、組態、測試功能、調整
- 純文本用戶幫助
- 可圖形顯示；時間間隔可設定
- 雙語操作軟件包括德語/英語、英語/西班牙語、英語/西班牙語、法語/英語、西班牙語/英語、意大利語/英語幾種版本。
- 從 ppm/vpm 測量范圍切換為 % 測量范圍
輸入和輸出
- 每種介質 1 路模擬量輸出（0/2/4 ～ 20mA；NAMUR 可參數化）
- 6 個可自由組態的數字量輸入（例如用于量程切換、處理來自樣氣制備的外部信號）
- 六個繼電器輸出點可自由組態（故障、維護請求、維護開關、限值報警、外部電磁閥）
- 兩點模擬量輸入可以配置（例如用于交叉干擾校正或連接外部壓力傳感器）
- 通過附加的 8 路數字量輸入和 8 路繼電器輸出進行擴展，可使用最多 4 種校準氣進行自動校準。
通信
基本裝置配備了 RS485 接口（從后面板連接）。
選件
- RS 485/RS 232 轉換器
- RS 485/以太網轉換器
- RS 485 / USB 轉換器
- 通過PROFIBUS DP/PA接口連接到網絡上
- 作為維修和維護工具的SIPROM GA 軟件
OXYMAT 64，薄膜型鍵盤和圖形顯示
設計 – 與樣氣接觸的部件，標準
氣路 | 19" 機架式裝置 | |
|---|---|---|
樣氣路徑 | 襯套 管線進口 O2 傳感器 旁路管線 連接件 | 不銹鋼，材料編號：1.4571 不銹鋼 ZrO2 陶瓷 FPM (氟化橡膠) PTFE（特氟隆） |
壓力傳感器 | 外殼 隔膜 傳感器適配器 旁路節流器 | 聚碳酸酯 SiO4 鋁 不銹鋼，材料編號：1.4571 |
流量指示器 | 測量管 可變區域 懸浮邊界 角件 | Duran 玻璃 Duran 玻璃，黑色 PTFE（特氟隆） FKM (Viton) |
壓力開關 | 外殼 隔膜 | 聚碳酸酯 NBR |
氣路（高壓型）
氣路插圖圖例 | |||
|---|---|---|---|
1 | 樣氣進口；進口壓力 | 6 | 旁路節流器 |
| 7 | 壓力開關 | |
| 8 | 流量測量管 | |
2 | 樣氣入口；樣氣流出沒有動壓力 | 9 | 吹掃連接 |
3 | 壓力調節器（訂購型） | 10 | 節流器 |
4 | O2 傳感器 | 11 | 樣氣節流器 |
5 | 壓力傳感器 | ||
氣路 OXYMAT 64，高壓型
在約 2 000 hPa 時，通過壓力調節器 (3) 調節樣氣壓力（2 000 至 6 000 hPa），或 2 000 hPa 時由操作員提供樣氣壓力。此壓力在節流器（10）出施加。節流器（10）可將降低壓力，從而產生15到30 l/h的樣氣流量。此流量通過樣氣節流器（11）和可調節旁路節流器（6）進行細分，從而有7.5 l/h 的樣氣流量通過傳感器。
如果樣氣可以*的流出到環境中，樣氣壓力就與大氣壓力一致了。如果樣氣通過排氣管線流出，則其工作類似流阻。如果形成的動壓力超過 100hPa（相對壓力），就會輸出一個要求維護。
氣路（低壓型）
氣路插圖圖例 | |||
|---|---|---|---|
1 | 樣氣入口；流量為 125 ml/min (7.5 l/h) | 5 | 壓力開關 |
2 | 樣氣入口；樣氣流出沒有動壓力 | 6 | 流量測量管 |
3 | O2 傳感器 | 7 | 吹掃連接 |
4 | 壓力傳感器 | 8 | 節流器 |
氣路 OXYMAT 64，低壓型
使用低壓型時，必須從外部將樣氣流量設置為 125 ml/min。使用內置壓力開關時，由于樣氣通過限流器流走，所以樣氣壓力約高于當前大氣壓力 30 hPa。如果形成的動壓力超過 100hPa（相對壓力），就會輸出一個要求維護。為了縮短 90% 的時間，我們建議在氣體入口的旁路上游安裝，從而可以提供快速的氣體交換。這在氣體采樣點和分析儀之間使用較長的樣氣管線時尤為重要。請務必確保 OXYMAT 64 中的流量不會超過 125 ml/min。
氣體通路（低壓，帶集成式樣氣泵）
氣路插圖圖例 | |||
|---|---|---|---|
1 | 樣氣進口 | 6 | 流量測量管 |
2 | 樣氣入口；樣氣流出沒有動壓力 | 7 | 樣氣泵 |
3 | O2 傳感器 | 8 | 節流器 |
4 | 壓力傳感器 | 9 | 吹掃連接 |
5 | 針形閥 | ||
帶有集成樣氣泵的低壓版本
“帶泵的 OXYMAT 64 低壓型”設備配備樣氣泵，該泵可通過傳感器自動提供 125 毫升/分鐘的恒定樣氣流量。通過內部旁通裝置，將經由分析儀的樣氣的總流量增加至約 0.4 升/分鐘。該措施可顯著改進分析儀的響應時間。
功能
測量槽由一個圓柱（管形）ZrO2 隔膜組成。樣氣（低 O2 含量）以恒定速率流過隔膜內部，其在650 °C下進行調節。傳感器的外部暴露于環境空氣（約21 % O2）。
ZrO2 隔膜兩側涂有充當電極的薄鉑膜。這構成了一個可靠的電化電池。電離的氧原子數量取決于電極處的氧氣濃度。
每側的濃度差表示部分壓差占優勢。由于 ZrO2 在 650 °C下導電，因此，以更低部分壓力的方向發生離子遷移。
ZrO2 隔膜寬度兩側之間產生一個氧氣梯度，符合方程式（1），其導致鉑電極之間產生電勢差。
ZrO2材料通過Y2O3和（或）CaO（最初引入防止陶瓷材料中形成裂紋）進行污染所造成的晶格中缺陷使得O2離子更容易擴散到ZrO2格柵中。
催化活性 ZrO2 傳感器（CAZ）
電極材料由鉑 (Pt) 構成。此類傳感器在存在可燃性伴隨氣成分時具有更高的交叉靈敏性。
催化不活潑ZrO2傳感器（CIZ）
催化不活潑傳感器具有與CAZ相同的總體設計。管線內部觸點和電極表面的材質為專門開發的材料，該材料可顯著避免H2、CO 和 CH4的催化氧化。
OXYMAT 64，工作原理
測量影響
U = UA + RT/4F (在[O2、空氣中] - 在[O2]中 (方程式 1)
U 測量影響
UA 不對稱電壓 (電壓，在[O2] = [O2、空氣下]
T 陶瓷溫度
[O2、空氣] O2 在空氣中濃度
[O2] O2在樣氣中濃度
注
送入分析儀的樣氣必須不含灰塵。應避免冷凝。因此，大多數應用中，測量工作有必要對氣體進行改性。
校準
與 6 系列的其他分析儀一樣，最長 14 天后，通過連接校準氣體殘余氮氣中的氧氣（濃度約為 60 至 90% 的主測量范圍）對校準點進行校準。
與 6 系列的其他分析儀相反，不能使用純氮氣進行零點校準，而是使用適合選擇的測量范圍的氧氣濃度較小的氮氣（例如：測量范圍 0 至 10 vpm；校準氣體約為殘余氮氣中的 2 vpm 氧氣）。
基本特性
- 四個可自由參數化的量程，所有量程均成線性
- 光電隔離測量值輸出0/2/4到 20 mA（也可倒相）和符合NAMUR
- 自動量程選擇；可以遠程切換
- 儀器調整過程中可存儲測量值
- 時間常數可選范圍寬（靜態/動態噪聲抑制）；也就是說，分析儀的響應時間可以適應響應的測量任務
- 采用菜單操作，操作簡單
- 低長期漂移
- 兩個控制層，具有防止操作者意外和擅自訪問的其自己代碼
- 自動化量程標定可組態
- 基于 NAMUR 建議進行操作
- 樣氣的監控（通過壓力開關）
- 可以定制分析儀選件，例如：
- 客戶驗收
- TAG 標簽
- 漂移記錄
- 使用數字薄膜鍵盤進行樣氣控制，并帶有操作人員提示功能
- 最小跨度 0到10 vpm O2
- 量程 0 到 99%（使用周圍空氣進行測試）
- 用于對樣氣壓力波動進行校準的內部壓力傳感器
干擾氣體的影響
催化活性傳感器（CAZ）
所有易燃伴隨氣體都具有非常大的交叉干擾。因此使用易燃伴隨氣體不合適！
催化不活潑傳感器（CIZ）
在伴隨氣體的濃度處于 O2 濃度范圍內時，只有輕微的交叉干擾。H2, CO 和 CH4 仍然需要注意使用易燃性伴隨氣體成分時的影響。
測量成分/干擾氣體 | 干擾氣體抵消 |
|---|---|
78 vpm O2 /140 vpm CO | -6.1 vpm |
10 vpm O2 /10 vpm CO | -0.6 vpm |
74 vpm O2 / 25 vpm CH4 | -0.3 vpm |
25 vpm O2 / 357 vpm CH4 | -1.1 vpm |
25 vpm O2 / 70 vpm H2 | -3 vpm |
5 vpm O2 / 9.6 vpm H2 | -0.55 vpm |
170 vpm O2 / 930 vpm C2H4 | -118 vpm |
催化不活潑傳感器上典型干擾氣體偏置的示例
所列偏差取決于標本，并可偏離最多±0.2vpm。實際偏差必須單獨確定，或通過一個響應的標定措施消除誤差（干擾氣體偏置的位移）。
