เครื่องวิเคราะห์ออกซิเจน

ระบบการวัดค่าเครื่องวิเคราะห์ออกซิเจนและข้อดีและข้อเสีย

ระบบการตรวจวัดของเครื่องวิเคราะห์ออกซิเจนที่เราจำหน่ายในปัจจุบันมีดังนี้

ระบบการวัดแบบเซอร์โคเนีย:

• ระบบเซลล์ความเข้มข้น: ZR22G/ZR802, ZR202G, ZR202S และ OX400
• จำกัดประเภทปัจจุบัน: OX100 และ OX102

ระบบการวัดแบบแม่เหล็ก:

• ระบบพาราแมกเนติก: MG8G และ MG8E

ระบบการวัดด้วยเลเซอร์ไดโอดแบบปรับค่าได้:

• ระบบการวัดด้วยเลเซอร์ไดโอดแบบปรับได้: TDLS8000, TDLS8100, TDLS8200

เนื่องจากระบบการวัดแต่ละระบบมีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป การเลือกเครื่องวิเคราะห์ออกซิเจนที่เหมาะสมกับการใช้งานและวัตถุประสงค์ของคุณจึงเป็นสิ่งสำคัญ ด้านล่างนี้คือภาพรวมของระบบการวัดแต่ละระบบ รวมถึงข้อดีและข้อเสียของระบบการวัด

---

ระบบการวัดแบบเซอร์โคเนีย

ระบบเซลล์ความเข้มข้น

อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง เช่น เซอร์โคเนีย จะแสดงค่าการนำไฟฟ้าของออกซิเจนไอออนที่อุณหภูมิสูง ดังที่แสดงในรูปด้านล่าง เมื่ออิเล็กโทรดแพลตตินัมที่มีรูพรุนถูกติดเข้ากับทั้งสองด้านขององค์ประกอบเซอร์โคเนียเพื่อให้ความร้อนและก๊าซที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนบางส่วนต่างกันจะถูกนำไปสัมผัสกับพื้นผิวของเซอร์โคเนียตามลำดับ อุปกรณ์จะทำหน้าที่เป็นความเข้มข้นของออกซิเจน เซลล์ ปรากฏการณ์นี้ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองตามสมการของ Nernst

ข้อดี

• สามารถติดตั้งโดยตรงในกระบวนการเผาไหม้ เช่น ปล่องหม้อไอน้ำ และไม่ต้องใช้ระบบสุ่มตัวอย่าง และการตอบสนองก็เร็วขึ้น (ZR22G, ZR202G)
• สามารถวัดความเข้มข้นของออกซิเจนตามรอย (OX400)

ข้อเสีย

• หากก๊าซตัวอย่างมีก๊าซที่ติดไฟได้ จะเกิดข้อผิดพลาดในการวัด (ก๊าซไอเสียจากการเผาไหม้แทบไม่มีปัญหาเพราะเผาไหม้จนหมด)

จำกัดประเภทปัจจุบัน

ดังที่แสดงในรูปด้านล่าง หากการไหลของออกซิเจนไปยังแคโทดขององค์ประกอบเซอร์โคเนียที่ถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงถูกจำกัด จะปรากฏบริเวณที่กระแสจะคงที่แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้จะเพิ่มขึ้น กระแสจำกัดนี้เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของออกซิเจน

ข้อดี

• สามารถวัดความเข้มข้นของออกซิเจนตามรอยได้
• จำเป็นต้องทำการปรับเทียบที่ด้านช่วง (อากาศ) เท่านั้น

ข้อเสีย

• หากก๊าซตัวอย่างมีก๊าซไวไฟ จะเกิดข้อผิดพลาดในการวัด
• การปรากฏตัวของฝุ่นทำให้เกิดการอุดตันของรูกระจายก๊าซที่ด้านแคโทด ต้องติดตั้งตัวกรองในขั้นตอนก่อนหน้า

---

ระบบการวัดแบบแม่เหล็ก

ระบบพาราแมกเนติก

นี่เป็นหนึ่งในวิธีการใช้คุณสมบัติพาราแมกเนติกของออกซิเจน เมื่อก๊าซตัวอย่างมีออกซิเจน ออกซิเจนจะถูกดึงเข้าไปในสนามแม่เหล็ก ส่งผลให้อัตราการไหลของก๊าซช่วยในกระแสบีลดลง ความแตกต่างของอัตราการไหลของทั้งสองสายน้ำ คือ A และ B ซึ่งเกิดจากผลของการไหล ข้อจำกัดในกระแส B เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของออกซิเจนของก๊าซตัวอย่าง อัตราการไหลถูกกำหนดโดยเทอร์มิสเตอร์และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งส่วนต่างจะถูกคำนวณเป็นสัญญาณออกซิเจน

ข้อดี

• สามารถวัดส่วนผสมของก๊าซไวไฟที่ไม่สามารถวัดได้ด้วยเครื่องวิเคราะห์ออกซิเจนเซอร์โคเนีย
• เนื่องจากไม่มีเซ็นเซอร์ในส่วนการตรวจจับที่สัมผัสกับก๊าซตัวอย่าง ระบบพาราแมกเนติกจึงสามารถวัดก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้
• ในบรรดาประเภทแม่เหล็ก ระบบพาราแมกเนติกให้เวลาตอบสนองที่เร็วกว่าระบบอื่นๆ
• ในบรรดาประเภทแม่เหล็ก ระบบพาราแมกเนติกมีความทนทานต่อการสั่นสะเทือนหรือการกระแทกมากกว่าระบบอื่นๆ

ข้อเสีย

• ต้องใช้หน่วยสุ่มตัวอย่างที่สอดคล้องกับคุณสมบัติหรือการใช้งานของก๊าซตัวอย่าง

---

ระบบการวัดด้วยเลเซอร์ไดโอดแบบปรับค่าได้

ระบบการวัดด้วยเลเซอร์ไดโอดแบบปรับค่าได้

การวัดด้วยเลเซอร์ไดโอดแบบปรับค่าได้ (หรือ TDL) จะขึ้นอยู่กับสเปกโตรสโคปีการดูดกลืนแสง เครื่องวิเคราะห์ TruePeak เป็นระบบ TDL และทำงานโดยการวัดปริมาณแสงเลเซอร์ที่ดูดกลืน (หายไป) ขณะที่เดินทางผ่านก๊าซที่กำลังวัด ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด เครื่องวิเคราะห์ TDL ประกอบด้วยเลเซอร์ที่ผลิตแสงอินฟราเรด เลนส์ออปติคัลเพื่อโฟกัสแสงเลเซอร์ผ่านก๊าซที่จะวัด จากนั้นไปที่เครื่องตรวจจับ เครื่องตรวจจับ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมเลเซอร์และแปลสัญญาณเครื่องตรวจจับ เป็นสัญญาณแสดงความเข้มข้นของก๊าซ
โมเลกุลของแก๊สดูดซับแสงที่สีเฉพาะ เรียกว่าเส้นดูดกลืนแสง การดูดซึมนี้เป็นไปตามกฎหมายของเบียร์
เครื่องวิเคราะห์ TDL เป็นเครื่องวิเคราะห์อินฟราเรดที่มีประสิทธิภาพซึ่งเป็นไปตามกฎหมายของเบียร์-แลมเบิร์ต

ฉัน = ฉัน_oe^-EGL
โดยที่ I คือความเข้มของการแผ่รังสีหลังจากการดูดกลืน
I_o คือความเข้มของรังสีเริ่มต้น
E คือสัมประสิทธิ์การสูญพันธุ์
G คือความเข้มข้นของก๊าซ
และ L คือความยาวเส้นทางของพื้นที่การวัด

โมเดลของ โยโกกาวา Electric : TDLS8000

ข้อดี

• สามารถวัดก๊าซดูดซับใกล้อินฟราเรดได้จำนวนมากในการใช้งานในกระบวนการที่ยากลำบาก
• ความสามารถในการวัดที่อุณหภูมิสูงมาก ความดันสูงและภายใต้สภาวะที่ยากลำบาก (การกัดกร่อน ก้าวร้าว การบริการที่มีอนุภาคสูง)
• การใช้งานส่วนใหญ่จะวัดในแหล่งกำเนิด ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษา
• การวัดส่วนใหญ่รวดเร็ว (5 วินาที) และปราศจากการรบกวน

ข้อเสีย

• จำเป็นต้องทำการติดตั้งครั้งแรกสำหรับหน้าแปลนการติดตั้ง