氧分析儀是工業(yè)過(guò)程控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)和燃燒優(yōu)化系統(tǒng)中關(guān)鍵的氣體檢測(cè)設(shè)備。它能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量混合氣體中的氧氣體積分?jǐn)?shù),幫助工程師判斷燃燒效率或反應(yīng)器安全狀態(tài)。本文重點(diǎn)介紹常見(jiàn)的工作原理,并針對(duì)傳感器校準(zhǔn)和維修操作給出具體指導(dǎo)。
氧分析儀根據(jù)檢測(cè)原理主要分為三類(lèi)。電化學(xué)式利用透氣膜與電解液構(gòu)成的原電池,氧氣分子在陰極還原產(chǎn)生與濃度成正比的電流信號(hào),適用于便攜檢測(cè)或低氧環(huán)境。氧化鋯式基于固體電解質(zhì)氧化鋯在六百攝氏度以上產(chǎn)生的氧濃差電勢(shì),響應(yīng)速度快且耐受高溫,廣泛用于鍋爐煙道和汽車(chē)尾氣測(cè)試。順磁式利用氧氣的高順磁性,在非均勻磁場(chǎng)中形成熱磁對(duì)流或壓力變化,通過(guò)檢測(cè)氣流偏轉(zhuǎn)或測(cè)量壓力差來(lái)輸出氧濃度值。無(wú)論哪種技術(shù)的氧分析儀,其準(zhǔn)確運(yùn)行都離不開(kāi)定期校準(zhǔn)和故障排查。
校準(zhǔn)是保證測(cè)量精度的核心操作。通常采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法:零點(diǎn)校準(zhǔn)和量程校準(zhǔn)。零點(diǎn)氣推薦使用百分之九十九點(diǎn)九九九的高純氮?dú)?,量程氣則選用接近實(shí)際測(cè)量上限的標(biāo)準(zhǔn)氧氣,例如百分之二十點(diǎn)八的模擬空氣或百分之十的氧氣與氮?dú)饣旌蠚?。具體步驟如下:先將分析儀通電預(yù)熱三十分鐘以上,待傳感器溫度穩(wěn)定后通入零點(diǎn)氣,調(diào)節(jié)零點(diǎn)電位器使顯示值為零。再切換為量程氣,調(diào)節(jié)增益電位器使讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)稱(chēng)值一致。若氧分析儀為自動(dòng)校準(zhǔn)型,只需在菜單中啟動(dòng)“自動(dòng)標(biāo)定”程序并連接氣瓶即可。校準(zhǔn)周期建議每周一次用于驗(yàn)證,每月一次全面校準(zhǔn)。當(dāng)環(huán)境溫度變化超過(guò)十?dāng)z氏度或更換了過(guò)濾器后,必須重新校準(zhǔn)。

常見(jiàn)故障現(xiàn)象及維修方法歸納如下。
故障一:示值長(zhǎng)時(shí)間無(wú)變化。可能原因是采樣泵損壞或氣路堵塞,可用手感覺(jué)排氣口有無(wú)氣流,若無(wú)則檢查泵膜并清洗前置過(guò)濾器。
故障二:讀數(shù)劇烈波動(dòng)。氧化鋯式氧分析儀多半是加熱爐溫控失靈,測(cè)量熱電偶阻值并更換溫控板;電化學(xué)式則可能是電解液干涸,需返廠注液
。故障三:響應(yīng)遲緩。傳感器達(dá)到使用壽命時(shí)要及時(shí)更換,原廠的氧分析儀傳感器通常有兩年保質(zhì)期。
故障四:零點(diǎn)無(wú)法歸零。疑為氣路內(nèi)部漏入氧氣,請(qǐng)用肥皂水檢漏所有接頭,重點(diǎn)排查密封圈老化處。對(duì)于安裝在危險(xiǎn)區(qū)域的分析儀,維修前必須驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)無(wú)可燃?xì)怏w泄漏并斷開(kāi)電源。
日常操作氧分析儀時(shí)還需注意以下事項(xiàng)。樣品氣體進(jìn)入儀器前應(yīng)經(jīng)除塵、除水處理,酸性或堿性氣體須用專(zhuān)用洗滌瓶吸收。每周檢查一次旁路過(guò)濾器,當(dāng)顏色發(fā)黑時(shí)即更換。記錄每次校準(zhǔn)后的斜率值,如果斜率持續(xù)下降百分之五以上,表明傳感器已接近失效。合理使用與精心維護(hù),儀器就能長(zhǎng)期穩(wěn)定服務(wù)于工藝監(jiān)測(cè)系統(tǒng),為節(jié)能降耗與安全生產(chǎn)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。