內(nèi)蒙古阿拉善右旗氧化鋯氧量探頭高精度  
 現(xiàn)把這兩個(gè)問(wèn)題的定位和解決過(guò)程與讀者一同分享。系統(tǒng)概述及問(wèn)題描述現(xiàn)簡(jiǎn)略的介紹該系統(tǒng)，其簡(jiǎn)略框圖如下：該系統(tǒng)由兩個(gè)模塊組成，前端模塊可插拔，在插入后會(huì)傳輸信號(hào)給FPGA，信號(hào)經(jīng)過(guò)前端接收，A/D采樣后進(jìn)入FPGA做信號(hào)處理，然后FPGA把處理過(guò)的信號(hào)通過(guò)PCIe接口傳送給工控機(jī)進(jìn)行后處理及顯示。工控機(jī)也會(huì)通過(guò)PCIe接口控制FPGA的工作狀態(tài)。前端的模塊是可插拔的。個(gè)問(wèn)題是該機(jī)器在做測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)在換模塊時(shí)會(huì)偶發(fā)的出現(xiàn)工控機(jī)與FPGA的通訊異常的現(xiàn)象，該現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率很低，測(cè)試組的同事反饋在做測(cè)試時(shí)經(jīng)常會(huì)有換模塊的操作，但該現(xiàn)象基本上幾天才出現(xiàn)一次，雖然該現(xiàn)象概率低，但是問(wèn)題影響甚為重大，必須攻破。測(cè)量參數(shù)1.基本參數(shù)亮度Lv，色度xy和uv，色溫TΔuv，照度Ev。其它參數(shù)輻射度、對(duì)比度、均勻度、γ特性、特征波長(zhǎng)λd，色純度、閃爍度。應(yīng)用部門(mén)1.研發(fā)部門(mén)通常對(duì)精度及功能要求極高?？蛇x擇CS-2，CS-2，CA-2或CL-2等。品質(zhì)控制部門(mén)對(duì)精度及使用方便性要求較高?？蛇x擇CS-2，CA-21等。生產(chǎn)部門(mén)對(duì)使用方便性及測(cè)量速度要求較高?？蛇x擇CA-21等。
   氧化鋯氧量探頭工作原理：根據(jù)電化學(xué)中的濃差電他原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。氧化鋯是固體電解質(zhì)在高溫下只有傳異氧離子的特性，在氧化鋯兩側(cè)裝上多孔質(zhì)的鉑電極，其中一個(gè)鉑電極與已知氧含量的氣體(如空氣)充分接觸，另一個(gè)鉑電極與待側(cè)含氧氣體充分接觸。當(dāng)兩側(cè)氣體中的氧濃度不同時(shí)，濃度高的一側(cè)氧分子從鉑電極獲取電子變成氧離子，使鉑電極成為電池的陰極。 熱電偶是探頭內(nèi)置加熱器恒溫控制之用，也是測(cè)量鍋爐、窯爐煙道中被測(cè)氣體的溫度的元件，為氧量計(jì)算提供一個(gè)溫度信號(hào)氧氣溫度650℃以下，常溫直插型，螺紋連接方式。保護(hù)管材質(zhì)可選，耐腐選316L，常規(guī)304不銹鋼。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù)，根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明，任何重復(fù)的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個(gè)諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區(qū)分為偶次與奇次性，第7次編號(hào)的為奇次諧波，而8等為偶次諧波，如基波為50Hz時(shí)，2次諧波為l00Hz，3次諧波則是150Hz。文中嘗試通過(guò)諧振電路改變傳感器的輸出信號(hào)，從信號(hào)源頭增大傳感器靈敏度。這種方法相當(dāng)于對(duì)傳感器本身進(jìn)行改進(jìn)，使得它還可以與其他改進(jìn)技術(shù)如：傳感器激勵(lì)源、輸出信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)軟件補(bǔ)償?shù)燃嫒菀怨餐岣哒麄€(gè)系統(tǒng)的性能。1改進(jìn)后電路的模型建立1.1半橋式改進(jìn)電路如如果沒(méi)有C1和C2為普通半橋電路，虛線框中為電感傳感器的等效電路，傳感器測(cè)頭的位移帶動(dòng)螺線管中鐵芯上下移動(dòng)，從而改變上下兩個(gè)線圈的電感值。將兩線圈等效成純電阻和純電感的串聯(lián)，如圖中R1和L1組成上線圈，R2和L2組成下線圈，輸出接在上線圈上。

主要技術(shù)參數(shù)

測(cè)量范圍：0～25 Vol%O2

測(cè)量精度：1級(jí)

量程選擇：0～10Vol%O2，0～20Vol%O2或 0～25Vol%O2（可編程）

響應(yīng)時(shí)間：<3s（達(dá)到90%）

輸出方式：DC 0～10mA或DC 4mA～20mA電流線性輸出

工作電源：AC 220V±22V，50Hz

安裝點(diǎn)煙氣溫度：≤600℃（350℃～450℃為）

安裝點(diǎn)允許壓差：2KPa

環(huán)境溫度：變送器-20℃～+55℃, 檢測(cè)器-40℃～+70℃氧化鋯氧量分析儀技術(shù)參數(shù)：安裝類(lèi)型：盤(pán)裝式，安裝于控制柜中，尺寸：80*160*160mm，顯示：液晶菜單式顯示，電源：100~240V 50~60HZ AC，功率：≤150W，量程：0-25%(可編程)，輸出：4-20mA DC，控制精度：±1℃，儀器精度：±1%，環(huán)境溫度：-10℃~+40℃。

氧化鋯氧探頭抽氣取樣型特點(diǎn)：

1.可直接分析0-1300℃煙氣，精度高，可分開(kāi)安裝檢測(cè)器裝取樣器；

2.傳感器采用耐高溫、耐腐蝕材料，可靠性好。

使用范圍：主要用于強(qiáng)腐蝕性煙氣，比如垃圾焚燒電廠，工業(yè)危廢焚燒爐，高溫環(huán)境可在煙氣溫度600-1300℃。

  熱效率與煙氣中的CO、O2、CO2含量以及排煙溫度、供熱負(fù)荷、霧化條件等因素有關(guān)煙氣不直接接觸探頭，對(duì)探頭沒(méi)有沖刷侵蝕，使用壽命延長(zhǎng)。鋯池與煙氣相距約１００ｍ，并且之間還有過(guò)濾器，可以將煙氣對(duì)鋯池的侵蝕影響將到zui小。煙氣只沖刷導(dǎo)流管，絲毫沖不到探頭。即使導(dǎo)流管被磨透，只需更換導(dǎo)流管，探頭仍然可以繼續(xù)使用。定期清潔分析儀風(fēng)扇過(guò)濾網(wǎng)，每季度一次;環(huán)境惡劣，需要經(jīng)常清理，以防止因通風(fēng)不暢而導(dǎo)致的儀器過(guò)熱現(xiàn)象;儀器的安裝部位應(yīng)當(dāng)水平，遠(yuǎn)離振動(dòng)源;以防止檢測(cè)器不水平，而造成的樣品對(duì)流不均所引起的誤差;數(shù)字熒光頻譜將統(tǒng)計(jì)后的頻譜直方圖各個(gè)頻率和幅度對(duì)應(yīng)位置的密度以不同顏色等級(jí)來(lái)演示，色彩表明了信號(hào)出現(xiàn)的概率。通過(guò)顏色的區(qū)別，很容易從數(shù)字熒光頻譜中查看到隱藏在強(qiáng)信號(hào)下的弱信號(hào)。，在測(cè)量雷達(dá)發(fā)射機(jī)的脈沖信號(hào)時(shí)，隱藏在大信號(hào)下有著小的頻譜泄露信號(hào)，這中狀態(tài)利用掃頻頻譜分析功能很難觀察到細(xì)致的頻譜信息，難以發(fā)現(xiàn)小信號(hào)的干擾，如所示。利用實(shí)時(shí)頻譜分析功能特有的數(shù)字熒光頻譜圖能夠很容易發(fā)現(xiàn)隱藏在大信號(hào)下的小信號(hào)，如所示。在大多數(shù)流量表應(yīng)用中，主Arm-M4F應(yīng)用微控制器(MCU)可能僅需要每天傳輸兩三次測(cè)量結(jié)果。主MCU能在兩次傳輸之間保持待機(jī)模式，這顯著降低了系統(tǒng)的平均電流消耗。監(jiān)控水或燃?xì)饬髁渴冀K是必須要做的工作，因此您可以部署獨(dú)立的16位MCU超低功率協(xié)處理器，由該協(xié)處理器在主MCU待機(jī)時(shí)實(shí)施低功率測(cè)量。Simpleb?CC1312andCC1352R/P設(shè)備平臺(tái)(見(jiàn)圖1)及其超低功率傳感器控制器使您能夠獲得低功率并管理應(yīng)用、計(jì)量和無(wú)線射頻(RF)通信，所有這些功能均由單一芯片承載。

智能型氧含量分析儀，具有靈敏度高、再現(xiàn)性和穩(wěn)定性好、量程寬、可自動(dòng)切換、響應(yīng)快和可連續(xù)在線測(cè)量等特點(diǎn), 能與各種顯示儀表，記錄儀及DCS集散控制系統(tǒng)配合使用。所謂提高燃燒效率，就是要適量的燃料與適量的空氣組成合適比例進(jìn)行燃燒可對(duì)鍋爐、窯爐、加熱爐、焚燒爐、等燃燒設(shè)備在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的煙氣含氧量進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的在線顯示、檢測(cè)、分析，以實(shí)現(xiàn)低氧燃燒控制，達(dá)到節(jié)能降耗，降低運(yùn)營(yíng)成本，減少環(huán)境污染?？蓮V泛應(yīng)用于冶金、熱電、電力、石油、化工、玻璃、建材、鍋爐、窯爐、鋁業(yè)、熱電廠、電廠、紡織、食品、陶瓷等行業(yè)，是工藝過(guò)程控制、產(chǎn)品檢測(cè)的理想氧含量分析設(shè)備。直插檢測(cè)式氧探頭當(dāng)外界熱激勵(lì)時(shí)，缺陷的存在會(huì)影響熱傳導(dǎo)，導(dǎo)致表面溫度分布異常或表面溫度隨時(shí)間的變化異常。采用紅外熱像儀測(cè)量被檢復(fù)合材料構(gòu)件表面溫度變化，通過(guò)一定的信號(hào)處理，甚至借助于參考試塊，獲得其表面或內(nèi)部缺陷的特征（包括缺陷的位置、大小及性質(zhì)等）。一般來(lái)說(shuō)，缺陷越大，越靠近被檢表面，與基體材料的熱性質(zhì)差別越大，越容易被檢測(cè)出來(lái)。1應(yīng)用特點(diǎn)紅外熱像檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)方法之一，具有直觀、快速、無(wú)污染、一次檢測(cè)面積大等優(yōu)點(diǎn)，適用于復(fù)合材料構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)、快速檢測(cè)，如器結(jié)構(gòu)的原位檢測(cè)。先通入微量氣體，使流量轉(zhuǎn)子升至頂端滿刻度處，然后堵住流量計(jì)出氣管口氧化鋯氧量分析儀技術(shù)參數(shù)：安裝類(lèi)型：盤(pán)裝式，安裝于控制柜中，尺寸：80*160*160mm，顯示：液晶菜單式顯示，電源：100~240V 50~60HZ AC，功率：≤150W，量程：0-25%(可編程)，輸出：4-20mA DC，控制精度：±1℃，儀器精度：±1%，環(huán)境溫度：-10℃~+40℃。征能ES325E數(shù)字絕緣電阻表（5V）具有：量程～2GΩ，分辨率.1MΩ，額定電壓：25V/5V/1V/25V/5V，直流電壓:～1V，交流電壓:～75V，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)5組。以下是測(cè)量發(fā)電機(jī)的絕緣電阻應(yīng)用。打開(kāi)征能ES325E數(shù)字絕緣電阻表（5V）儀表箱，配件有：儀表：1臺(tái)，高壓棒：1支紅色，高壓測(cè)試線：2條（黑色,綠色各1條），電池：1.5V堿性電池6節(jié)，說(shuō)明書(shū)、保用證：1套，儀表箱：1個(gè)。值得一提的是，平均捕獲特別適合執(zhí)行諧波分析或電源質(zhì)量分析。平均捕獲方式高分辨率捕獲模式后就是高分辨率捕獲模式，打個(gè)比方，其工作原理就是將一個(gè)波形分成5份，然后將一份波形的的每個(gè)點(diǎn)求平均，終一個(gè)波形變成了5個(gè)點(diǎn)。這種處理方式可以有效改善系統(tǒng)的等效分辨率，本質(zhì)上就是一種數(shù)字濾波。用于求平均的采樣點(diǎn)數(shù)越多，分辨率提高得越多，顯示的波形更平滑，從而達(dá)到減少噪聲的目的。需要注意的是，高分辨率是針對(duì)一個(gè)波形相鄰的點(diǎn)做平均處理，所以該模式是對(duì)不重復(fù)的信號(hào)以犧牲帶寬的方式來(lái)提升測(cè)試精度，故不適合測(cè)試高頻信號(hào)，適用于觀察高分辨率且?guī)捿^低的波形。