KY―2F控氧仪使用说明书

一、概述
本仪器采用电化学极谱隔膜式电极为传感器，它选用进口元件组装而成，采用最新氧电极制造工艺技术，真正达到长寿命、高稳定性、高精度、响应时间快。本厂制造的氧电极还获得中国专利，专利号为9123362.1。主机(二次表)采用进口A/D转换器、自动稳零放大器，3位半LED高亮度数字显示器制造。它具有上限；或上、下限数字拔盘预置设定，声光报警、上限一路；或上下限二路触点控制输出；0～10mA或4～20mA信号输出；主机外壳选用标准机箱152×75×160，可直接安装在仪表柜上，可长期检测气体中氧含量。KY-2F型量程Ⅰ型、0.01～25%；Ⅱ、型0.1～100%；Ⅲ、KY-2F+型0.000～25%。
对下述各场合尤为适用：
1、对工矿企业环境、船舱、坑道、化工、化肥工业气体中氧含量的测定，对避免生产过程由于过氧而发生的系统爆炸，及防范检修人员在缺氧环境中发生窒息，故均有效。
2、通过对内燃机排气中氧含量及液化气、天燃气混空气、烟道气中氧含量的检测，达到合理控制燃烧以节约燃料。
3、对粮食、果品、蔬菜、啤酒、烟草、中草药、茶叶、干果的气调贮藏中进行氧含量测定。
4、对医疗事业中呼吸机、麻醉机、高压氧舱、婴儿保育箱以及宇航、潜水作业中氧含量分析。
5、对冶炼、热处理、电子、磁性材料、石油、化工、化纤、制药、食品、生物发酵、煤矿、国防等氧含量测定。
6、适应在气象部门电解制氢、空气变压吸附制氧制氮、制药厂针剂检中的氧含量测定。
二、原理
图一为氧电极结构图
氧电极包含一个直径为1毫米铂阴极，阴极包覆于玻璃管中，使阴极和阳极绝缘隔离用环氧固化在阳极一起。阳极为一银圆柱棒。
电极的端面为12微米厚的聚四氟乙烯薄膜覆盖，用一层薄膜构成一个气体和电解质溶液的隔膜，并用一个圆型硅橡胶环压紧。在电极容腔中盛有0.5当量浓度的氯化钾(KCl)电解液。
在阴极和阳极之间施加700mV的极化电位后，所有扩散到铂阴极的氧立即发生反应，在阴极反应如下：
O2+2H2O+4e=4OH-
极谱法氧电极中阳极为银―氯化银参比电极，在电解液中参比电极电位必须保持恒定，在阳极反应如下：
Ag+Cl--e=AgCl
在电极电位下，所有到达铂阴极表面的氧被电解耗尽。如果隔膜外空气中有氧含量，则引起浓差扩散，不断地有氧透过膜到达阴极表面，在阴极产生电解电流，此时到达阴极的氧将受氧在膜中扩散系数控制，最后建立平衡，产生一稳定的极限扩散电流，见图一；如果隔膜外空气中为绝氧，则没有氧到达阴极，氧的电解电流为零。实验和理论证明极限扩散电流与氧含量成线性关系，如公式所示：
I=KAPO2
式中，K为电极常数、是由氧的扩散系数，扩散层厚及阴极面积决定；A为氧在复膜中的渗透率，与膜材料及厚度等有关，且随温度变化，实验验证结果为正温度系数；PO2 为氧分压(即氧的体积百分含量)。
三、技术性能
1、量程范围：
Ⅰ型0.00～10%； 0.0～25% Ⅱ型100档0.1～100%
2、精度：0～100% ±2% 25档±0.2% 1档或10档±0.03% 3、最小检测量为0.01
Ⅲ型、KY-2F+0.001%～1%±0.005 0～25±0.2%
4、响应时间：15秒
5、氧电极寿命：1年
6、气体流量：0.05升/分～0.3升/分
7、稳定性：48小时 < 1.5满刻度
8、控制触点容量：220V 2A
9、报警点控制精度：3个字
10、使用环境温度：0～40℃
11、相对湿度：< 90%
12、电源：220V±15 50Hz～60Hz
13、记录输出0～10A 或4～20mA
14、功耗：≤5W
15、重量：1.8kg
16、外形尺寸：152×75(开孔尺寸)×160(深度)
四、安装调试
1、将仪表柜上开152×76毫米的长方形孔，然后将仪器插进开好的方孔内，套上两个安装架，并拧紧螺丝加以固定。
仪器固定好后，接上220V交流电源，将仪器信号输出端与记录仪或计算机连接。注：与计算机连接时输入负端应同时与计算机的地线连接。
2、仪器控制触点(即常开触点与电磁阀及其它电器连接，仪器控制输出的是开关触点信号与其它电器连接，需另加电源。)
氧电极安装注意事项：必须垂直按装，取气头在下方插头连接在上方，一般安装在仪器后壳电极夹上，如需要也可用一过渡线连接但不得超过50米。
气样流量控制：
①氧电极通气流量控制在0.05升/分～0.3升/分左右，如果没有流量计，可将皮管放入水中，水中气泡在3～5个每秒左右，测量低氧含量气体时，需要在氧电极出气口加上排气管、长度不少于300mm，以防止空气扩散进入氧电极。
②常用连接法：容器→可调阀门→流量计→过滤头→氧电极→一头进气；另一头排气，一般用户可按此方法连接。
③煤气中及其它有SO2、H2S、NO2等有害气体中氧含量测量必须加上脱硫装置。
气路的流程连接方法：
被测气体→脱水→脱硫→可调阀→流量计→氧电极→排空，对煤气及有害气体中氧含量测试，必须加上脱硫预处理，否则氧电极可在几天之内就中毒损坏!脱硫装置见图7。在化工流程中为了防止氧电极中毒以延长电极使用寿命，被测气体必须经过过滤，先脱去水份和灰尘，然后脱去SO2、H2S、NO2等有害气体，在被测气体杂质含量太多环境中，需采取二次预处理。
脱硫剂配方制作：
(1)硫酸铜(CuSO45H2O)100g
(2)氧化铜(Cuo) 50g
(3)氧化镁(MgO) 15g
制作：先将硫酸铜研细成粉末状，然后三者混合均匀，加水调成稠状，挤成Ф3-4毫米粗细，烘干，湿度控制在80-90℃，连续烘2小时，分段成4-5毫米密封储存。如用户制作有困难，可向我厂购买脱硫剂。
注意事项：干燥剂，脱硫剂一般15天左右更换一次。脱硫剂失效如不及时更换，会影响电极寿命，脱硫剂效果较好的，氧电极寿命在3-6个月。
五、定标准
定标准：将量程开关拔至25档，接通电源开关，氧电极通干燥(空气)待读数稳定5分钟后，调节校准电位器使数字显示21.0%，干燥的空气氧气浓度量约21.0%通干燥空气可定21.0，如果用空气校准定标，但是大多数空气都是潮湿的，因为潮湿的空气会冲淡氧气浓度，用空气作为标准定标，它的氧气浓度定在20.7～20.8。
简便法：①被测气体是干燥气体，定标空气最好选用干燥压缩空气，定21.0，如果没有压缩空气可用大气(空气)定标一般定20.8，(空气湿度在30以下定20.9，30～50定20.8，50～70%定20.7，90以上定20.5。)
②被测气体气样是潮湿的，湿度在70～90%，可直接用大气定标21.0%。
标准法：可用与被测气样接近的标准气定标，定标时间间隔一般为一星期定标一次，制氮机配套使用为15天定标一次。
六、测量
被测气体中氧含量在0.2%～21%范围时，氧电极在空气中稳定5分钟校准21%后即可接通被测气体，测试3分钟后读数稳定，被测气体中氧含量小于0.05，氧电极需在空气中稳定15分钟后，接通被测气体30分钟读数才能稳定。
被测气体进氧电极取气头，一头进气，另一关排空。
七、报警点设定
(本机用的是模拟比较电路，其误差0.2～0.3%)。
按动上限预置钮开关十位和个位数，25档时，十位2，个位3，即为23%，当量程开关切换至10档时设定点改变为2.3%。当氧浓度高于上限定值时，仪器发出一声光报警，继电器输出一个闭合触点信号。
KY-2F+档设定值为0.01～0.99
氧电极使用说明
技术指标：
测量范围：0～25%，0～100% 环境湿度：0～40℃
工作压力：一个大气压 气体流量：50～500mL/分钟
1、温度：氧电极使用环境温度和存放环境温度，不应低于0℃。如环境温度低于零下温度，可导致氧电极内电解液结冰、膨胀，将氧电极透气膜挤破，使氧电极无法正常工作，故障现象：21调不下，数字跳不稳定。
2、气流：通过氧电极的气体流量应在50～500毫升每分钟，或将皮管放入水中每秒3～5个气泡。
注意：不要堵出气口，以防氧电极内簿膜被压破，故障现象同上。
3、摆放位置：KY氧电极应垂直放置，导线一头在上方，通气上头在下方。
如果倒放的故障现象：读数为零或很小。
4、人为：切勿用硬物碰薄膜(氧电极头部)
5、定标：开机稳定2分钟后氧电极通空气，吸气球吸气4～5次，或逆时针拧开氧电极头部有机玻璃取气头，在空气中暴露2分钟后调21%。
6、温差：如将氧电极从一环境中移至另一环境中，它们温差在5℃以上，最好过1小时后再标定21%。
7、检定：氧电极通空气3分钟后校正21%，稳定30分钟后其漂移误差应小于0.3%。21%稳定后，再通纯氮气或纯氩气5分钟后，其读数应小于0.05%。两项指标合格，该氧电极正常，有条件可用标气检定。注 ：标气湿度较低，空气定标20.6%，通标气5分钟后计数误差应小于±0.3，标气氧含量小于1%，测量误差小于0.05%。
氧电极插头连接方法：棕色为热敏电阻 橙色为热敏电阻 25C15KΩ。
红色线 阳极―极化是压0.7V
黑色线 阴极―至放大器输入端21%O2 时 0.9mA
八、仪器维修
1、一般用户，仪器使用一年后显示在0.00，或空气中21.0%不稳定，一般故障都表现为氧电极电解液干枯。需换氧电极。
2、化肥厂合成氨流程使用的控氧仪，所出故障大都是由于脱硫预处理不干净造成氧电极中毒。在化工流程中影响电极寿命的主要是煤焦油，H2S和SO2的污染，煤焦油使电极头部薄膜微孔阻塞，H2S和SO2使电极头部产生Ag2S，从而使电极表头部的有效导电面积减少，严重时仪器一标时不能调到21%，这就称氧电中毒。煤焦油和硫干扰严重时，测试数字偏高，正明氧电极中毒，就需及时更换新电极，中毒的电极可寄我厂修理。
3、仪器如发现反映迟钝，定标后又有明显漂移，原因是电极头部在灰尘污染，可用药棉取少许酒精，轻轻将电极头部擦一下。擦后发现还不行，则需重新更换氧电极。
4、当发现仪器数字显示不稳定或高或低，且随气体流量大小而变时，这时由于电极头部的薄膜弹性减弱，应及时更换。
5、氧电极头部的外表有层透气膜，注意不要让硬物碰到，破裂后氧电极中电解液要漏出，很快就会失效，故应小心对待；不要随便拆开。同时通入氧电极的气体流量不要太大，否则要冲破透气膜，特别是高压容器等气压较高的场合更应注意。
6、仪器读数有无偏高的检查：通空气，稳定5分钟校正21.0，在稳定30分钟漂移小于0.3%，氧电极通纯氩气或纯氮5分钟，仪器显示应低于0.03%，如高于此值说明氧电极残余电流较大，应及时检查或寄回我厂修理。如没有纯氩气或纯氮气，也可用已知标准气校正。注：我们这里所说的纯氩气和纯氮气的含量应小于万分之一。
7、氧电极一般使用一年左右，或放置一年左右，其电解液都会挥发干净、此时应更换新电解液。
九、仪器的保修及计量
本仪器实行三包，保修一年、保修期内，免费修理，人为损坏只收材料成本。订购仪器由于仪器在邮寄途中振坏，本厂负责免费调换。
氧电极为电化学极谱隔膜式传感器，按规定到期一年，仪器应重新计量一次，可寄本厂或送有条件的计量单位计量，《JJG365-1998》检定规程计量。
十、附件
小螺丝刀一把、电源线一根、氧电极一只

厂名：建德市梅城南加分析仪器厂
厂址、浙江省建德市梅城东门街128号
开户：建德市工行梅城分理处
帐号：1202028209005506746
电话：0571－64141355
传真：0571－64145267
邮编：311604