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一、概述 

2000系列氧化锆氧量分析仪 N2000 系列氧化锆氧量分析仪 N2000系列氧化锆氧量分析仪，广泛适合于燃煤锅炉、燃气锅炉、焦炉、窑炉、熔解炉、垃圾焚烧炉、纯净 气体制造等工业现场，用于燃烧管理、排放监测和工业过程控制。理想中的燃料在锅炉中实行燃烧是空气和燃料 按一定比例混合进行燃烧的化学反应后分解产生热能、水蒸汽和二氧化碳等物质。空气氧气不足，导致不燃烧的燃料进入烟道造成能源的浪费，从而产生对环境造成污染的CO，严重情况甚至导致燃烧炉体爆炸；空气 氧量过多，导致过量的热能进入烟道从而浪费热能（燃料），也排放出大量过氧化物（NOx）有毒气体。因此燃 烧工况通过使用了N2000系列氧化锆氧量分析仪，能够合理地控制燃烧比，降低燃料费用，减少对环境的污 染。 N2000系列氧化锆氧量分析仪采用的检测技术，解决了燃烧炉体恶劣 工况下实现优化燃烧采用的*测控设备， 为用户提供高精度、低成本、长寿命、免维 护的测氧技术解决方案。是名符其实的当今 所有在线氧量分析仪器的替代产品。

二、工作原理 

氧化锆氧量分析仪(又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表)，主要用于测量燃 烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电 池，也简称锆头)产生一个毫伏电势，这个电势直接反映出烟气中含氧浓度值。 氧传感器的关键部件是氧化锆锆管，在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。它位于 传感器的顶端。为了使电池保持额定的工作温度，在传感器中设置了加热器，用氧分析仪内的温度控制器控制氧 化锆温度恒定。

 在额定的温度下，电池输出电势用下面的公式计算（Nernst方程）：

式中：Ｐ1-在电池内侧参比气体(如空气)的氧分压 

Ｐ2-在电池外侧被测气体(如烟气)的氧分压 

Ｒ-气体常数 

Ｆ-法拉第常数 

Ｔ-jue对温度 =（ 273 + t ℃）

Ｃ-电池常数 参比气体应为干燥清洁无油的空气( 含氧20.60％ )。在参比气侧与被测气体侧氧浓度不同时，氧离子从高的 一侧迁移到低的一侧。电池输出就以对数的规律反应出被测气体中的氧浓度值。

三、N2000系列氧化锆氧量分析仪系统组成

 2000系列氧化锆氧量分析仪 N2000 系列氧化锆氧量分析仪

 N2000系列氧化锆氧量分析仪的系统组成是由氧化锆测氧探头（又称氧气传感器、 氧检测器，基本型号 为N2001加热型及N2002非加热型）、氧量变送器（又称变送单元、转换器，基本型号为N2011、N2013通 用型及N2012、N2014防爆型）以及它们之间的连接电缆、气管等组成在线检测系统。 四、N2000系列氧化锆氧量分析仪主要特点 1. N2000系列氧化锆氧量分析仪的设计合理，体积小，功能强，精度高。该仪器可用4个螺丝方便快捷的安 装。仪器采用 2 块电路板和插头连线的设计方式，方便用户的维修和调换，维护人员一般可以在5~10分钟内进行 调换。 

2. N2000系列氧化锆氧量分析仪探头采用螺纹旋入式，安装和调换都非常方便，快速。如果用户采用法兰盘 的安装方式，只需把探头旋入相应法兰盘即可，这样省去了由于法兰盘规格不同时不能互换的麻烦。 3. N2000系列氧量变送器和探头采用专用电缆。这样不需要采用专用的热电偶补偿导线（用户如用自备的电 缆线均可）。 

4. N2000系列氧化锆氧量分析仪的测量精度高。相对误差±1%（其他厂家氧分析仪一般在±3%左右），具 有自行检测和校正系统，仪器能显示各种有关燃烧数值，是目前同类仪器中能显示相关参数最多，的仪器。 另外该仪器自动检测功能强，报警信号全。 5. N2000系列氧化锆氧量分析仪采用数字校正系统，全仪器没有一个需手动校正的电位器，全部参数可通过 仪器自身的微机智能系统进行校正，也可采用自动校正的方式。

 6. N2000系列氧量变送器提供很强的数字通讯功能（抗干扰性强）可供网络通讯。 

 7. N2000系列氧化锆氧量分析仪的探头设计，采用与普通氧化锆探头不同的氧化锆探芯。 

由于通常的纯氧化锆探芯在高温时的热震性和机械性非常脆弱，相当容易损坏。故在探头设计时都采用把探 芯从探头的前部装入法，然后通过机械密封的原理装配。由于氧化锆是陶瓷材料，必须在加温至650℃以上方可 测氧（其原理利用在高温下，内外两侧不同氧浓度产生电信号）由于金属材料与陶瓷材料的热涨系数不同，在高 温时氧化锆探芯非常容易破裂和漏气。这也就是国内外探头普遍存在的结症和问题。国外其他厂家的新探头质量 相对来讲好一点，但更换探芯后就不断地出现问题，给用户带来很大的麻烦。 N2000系列氧化锆氧量分析仪的氧化锆探头结构不同，采用陶瓷焊接法（澳洲的技术），将特殊混合 材料的氧化锆（合成后的热涨系数与三氧化二铝称钢玉的陶瓷管一致)然后用陶瓷焊接的方式焊接在钢玉瓷管上。 由于钢玉的热震性和机械强度是陶瓷材料中的。因此氧化锆探芯质量大大提高，可采用从后面装入探芯的方 式，由于前端高温部位无任何机械密封装置（从后面密封，由于温度低，可以有效的封闭），使得探头使用寿命 大大提高，一般情况下可用3~5年，特别适合钢铁厂高温炉子的使用情况。 8. N2000系列氧化锆氧量分析仪的氧化锆探头采用特殊的涂层材料（电极抗硫性强），同时采用不同的电极 接触方式（其它产品通常采用白金丝焊接的方式，但硫对白金有腐蚀作用，时间不长白金丝会腐蚀后断掉）。由 于采用强弹簧弹性的接触方式，该电极不会由于热胀冷缩以及硫腐蚀而出问题，可靠性大大加强。

2000系列氧化锆氧量分析仪 N2000 系列氧化锆氧量分析仪 9. 一般的氧化锆探头采用前部安装方式，因此密封氧化锆内外两侧探芯须做成U字型，这样被测的烟气只有 一个进口，从而降低了测量的速度。当采用从后部装入探芯法，可使被测气体通过前后透气的通道，从而大大提 高测量速度和精度，一般情况下高6~8倍左右。

10. 相对来讲整个系统价格比较便宜，特别是探头的价格，澳州AECE探头的价格通常是日仪和美仪的50%左 右，但是使用寿命长( 通常翻倍)。由于探头是易耗品，所以大大降低了用户的使用费用