Sondy cyrkonowe znajdują szerokie zastosowanie w pomiarach tlenu w różnorodnych warunkach obejmujących wysoką temperaturę, obecność gazów agresywnych w spalinach oraz stosowanie w strefach zagrożonych wybuchem. Dodatkowymi wymaganiami stawianymi przez użytkowników są szybki czas odpowiedzi, długa żywotność czujnika oraz prostota obsługi.
ZASTOSOWANIE:
Pomiar stężenia tlenu w:
- spalinach
- gazach procesowych
ZALETY:
- sondy mogą być wykonane z różnych materiałów w zależności od zastosowania (stal, stopy odporne na wysoką temperaturę I związki agresywne, ceramika, inne)
- szeroki zakres temperatur pracy (do 1750 °C)
- długość sondy dobrana do wymiaru kanału
- specjalna konstrukcja czujnika dla pomiarów w spalinach
- łatwa wymiana czujnika
- możliwość pracy w strefie zagrożonej wybuchem (certyfikat EEx d IIB)
- kontroler elektroniczny z funkcją autodiagnostyki I autokalibracji
OPIS SYSTEMU:
Sondy cyrkonowe stosowane są do oznaczania stężenia tlenu w spalinach pochodzących z procesów spalania oraz w czystych gazach procesowych w zakresie temperatur od 20oC do 1750oC. Ponieważ czujnik cyrkonowy znajduje się bezpośrednio w mierzonym gazie (metoda in situ) eliminuje to konieczność stosowania systemów poboru i kondycjonowania próbki. Oferowane są również wersje specjalne do stosowanie w strefie zagrożenia wybuchem Z1 lub Z2, do spalania gazu naturalnego oraz do przewodów o małej średnicy.
SKŁADNIKI SYSTEMU:
System pomiaru tlenu za pomocą sondy cyrkonowej składa się z ogrzewanej celi pomiarowej, kontrolera elektronicznego oraz jednostki pneumatycznej dostarczającej powietrze referencyjne.
Oferujemy siedem różnych modeli sond przygotowanych do różnych zastosowań. Kontroler elektroniczny jest ten sam dla wszystkich modeli. Jest on dostarczany osobno lub zabudowany razem z jednostką pneumatyczną.
Standardowa sonda AMS 3211-500 przeznaczona jest dla spalin o temperaturze do 500oC (czasowo do 800oC). Produkowana jest ze stali nierdzewnej w trzech standardowych długościach (500 mm, 1000mm, 1500 mm; możliwe są również inne długości. Na życzenie wykonujemy sondy z innych materiałów np. INCONEL lub Hastelloy. Czujnik cyrkonowy znajduje się bezpośrednio w kanale spalin, na końcu sondy. Czas życia czujnika wynosi minimum 2 lata.
Sonda AMS 3211-700 oprócz odporności na wysoką temperaturę charakteryzuje się:
- brakiem pompy zasysającej spaliny
- brakiem doprowadzenia powietrza referencyjnego
- wydłużonym czasem życia czujnika
Nowością jest zastosowanie na wierzchołku sondy dyszy Venturiego: przepływająca próbka powoduje powstanie podciśnienia w wewnętrznej rurce sondy. Umożliwia to zasysanie próbki przez perforowaną rurkę zewnętrzną. Dzięki temu wyeliminowana zostaje konieczność stosowania pompy. Cela pomiarowa zamontowana jest w kołnierzu sondy, gdzie panuje niższa temperatura. Znacznie wydłuża to czas życia czujnika.
Sondę AMS 3211-600 o półekstrakcyjnej budowie, wykonaną z materiałów ceramicznych można stosować dla spalin o temperaturze do 1750oC. Standardowa długość sondy wynosi 1000mm; możliwe są również inne długości. Cela pomiarowa zamontowana jest w kołnierzu sondy, gdzie spaliny doprowadzane są za pomocą pompy aspiracyjnej.
Sonda EEx do 550?C ta posiada ognioszczelną obudowę czujnika oraz łapacze płomieni izolujące czujnik od spalin oraz połączenia elektryczne od otaczającej atmosfery. Sonda posiada certyfikat dla strefy zagrożenia wybuchem Z1, dla temperatury powierzchni do 160oC (T3) i temperatury otoczenia do 40oC. Długość sondy może wynosić od 150mm do 860mm. Temperatura spalin może wynosić do 500oC (okresowo do 600oC).
Sonda EEx dla temperatur do 1100?C Rozwiązanie to stanowi połączenie sondy EEx z wysokotemperaturowym modelem 3211-600. Budowa sondy umożliwia jej stosowanie w strefie wybuchowej Z1 w temperaturach do 1100oC.
Do pomiarów tlenu podczas spalania gazu naturalnego (ziemnego) polecamy sondę typu AMS 3211-500L. Jej główną zaletą jest pobór powietrza referencyjnego z otoczenia bez konieczności stosowania układu pneumatycznego. Powietrze to zasysane jest przez kapilarę dzięki podciśnieniu panującemu w przewodzie. Długość sondy wynosi do 500mm, waga ok. 3kg.
Kontroler elektroniczny AMS 3220. Kontroler elektroniczny służy do zasilania i sterowania sondą oraz przetwarzania sygnału wyjściowego na wartości stężenia. Pozwala także na wybór właściwego zakresu pomiarowego.
Dla pomiaru stężenia tlenu w spalinach będzie to zakres 0 – 25 % obj., dla zastosowań procesowych od 1 ppm do 100%. Wartości kalibracyjne są zapisane w pamięci E-PROM. AMS 3220 posiada wyjścia analogowe, styki alarmowe i funkcję autodiagnostyki. Komunikacja z jednostką możliwa jest dzięki trzem klawiszom i wyświetlaczowi LCD. Kontroler dostępny jest w różnych typach obudów, także dla stref zagrożonych wybuchem. Zamontowany jest razem z układem pneumatycznym w szafce pomiarowej.
Układ pneumatyczny i automatyczna kalibracja. Dla prawidłowej pracy sondy cyrkonowej niezbędne jest zapewnienie dopływu gazu referencyjnego oraz gazu kalibracyjnego. Realizowane jest to za pomocą układu pneumatycznego, w skład którego wchodzą regulatory ciśnienia (lub pompy membranowe), filtry, zawory przełączające oraz przepływomierze zmontowane w odpowiedniej szafce. Podłączenia gazów stanowią złączki Schott”a o średnicy 6mm. Podłączenia zasilania oraz sygnałowe znajdują się na listwach zamontowanych w szafce. Jako gazu referencyjnego można używać powietrza z otoczenia lub powietrza instrumentalnego. Kontroler elektroniczny umożliwia zaprogramowanie automatycznej kalibracji w zadanych okresach czasu.
| Mierzony gaz | Tlen (O2) |
| Zakres pomiarowy | 0 – 25 % (opcjonalnie 1 ppm … 100 %) |
| Dokładność pomiaru | 0,1 % dla zakresu standardowego |
| Metoda pomiarowa | Czujnik cyrkonowy |
| Czas odpowiedzi (T90) | < 10 sekund |
| Maksymalna temperatura mierzonego gazu | 500 OC dla modeli 3211-500 I 3210-860/150 (sonda EEx) 1750 OC dla modelu 3211-600 |
| Prędkość mierzonego gazu w kanale | Do 20 m/s (powyżej wymagana metalowa osłona sondy) |
| Pobór próbek gazu | Wbudowana pompka lub reduktor przy nadciśnieniu gazu w kanale |
| Zapylenie mierzonego gazu | Do 5 g/m3 (powyżej wymagana metalowa osłona sondy) |
| Przepływ powietrza referencyjnego | 60 l/h (300 l/h dla sond wysokotemperaturowych) |
| Przepływ gazu kalibracyjnego | 40 – 60 l/h |
| Gaz kalibracyjny | Powietrze dla górnego punktu kalibracji, mieszanka z tlenem o małym stężeniu dla dolnego punktu kalibracyjnego |
| Czas wygrzewania sondy | 10 minut |
| Temperatura prac kontrolera 3211 | 5 – 45 OC |
| Wyświetlacz kontrolera | Alfanumeryczny, 2 x 20 znaków |
| Wyjście analogowe | 0/4 – 20 mA, obciążalność 600 om, opcja: wyjście napięciowe |
| Styki alarmowe | Dwa, programowalne, bezpotencjałowe, 3 A dla 230 VAC lub 10 A dla 24 VDC |
| Styk stanu | Jeden, programowalny, bezpotencjałowy, 1 A / 60 V |
| Wyjście cyfrowe | RS 232, opcja |
| Zasilanie | 230 V AC 50/60 Hz |
| Pobór mocy | 50 VA |
| Sposób montażu sondy | Kołnierz DN65 PN16 dla dla modelu 3211-500 lub większy Kołnierz DN80 PN16 lub DN100 PN16 dla dla modelu 3211-600br> Kołnierz DN80 PN40 dla dla modelu 3210-860/150 lub większy |
| Długość sondy | 150 – 1800 mm (do 860 mm dla modelu 3210-860/150) |
| Stopień ochrony sondy | IP 65, EEx d IIB + H2 T3 dla sondy 3210-860/150 |
| Waga sondy | 6,5 kg dla standardowej wersji 1000 mm. |
Firma AMS posiada w swojej ofercie także analizatory tlenu do najróżniejszych zastosowań, urządzenia do pomiaru kaloryczności gazu ziemnego, refraktometry procesow.
