Diagnostic et traitement des défauts de l'analyseur de zircone
1. Pourquoi l'instrument ne peut-il pas être vérifié immédiatement après sa mise en service ?
Réponse : Ceci est dû au fait que l'indication est anormale dans les 24 heures suivant la mise en service de l'appareil froid, et que l'étalonnage est effectué avec un gaz standard après une journée de fonctionnement. En effet, de l'eau adsorbée ou des substances combustibles peuvent se trouver dans le détecteur de l'appareil froid ou dans un détecteur nouvellement installé. Après le chauffage, à haute température, l'évaporation de cette eau adsorbée et la combustion des substances combustibles consomment l'air de référence dans la batterie, ce qui entraîne une teneur en oxygène inférieure à la valeur normale de 20,6 %. Il en résulte un signal faible, voire négatif, du détecteur, et par conséquent une teneur en oxygène mesurée supérieure à 20,6 %, ce qui rend la mesure inexacte. Il est nécessaire d'attendre que l'humidité et les matières combustibles présentes dans le détecteur soient remplacées par de l'air frais pour obtenir une mesure précise. Par conséquent, le détecteur à oxyde de zirconium nécessite un chauffage d'au moins une journée pour être étalonné.
2. Pourquoi est-il nécessaire de calibrer l'analyseur périodiquement ?
A : De nombreux facteurs peuvent interférer avec l'utilisation d'un analyseur à zircone, tels que le vieillissement du tube de zirconium, le dépôt de cendres, la corrosion des électrodes par le SO₂ et le SO₃, etc. Après une période d'utilisation, les performances de l'instrument se modifient progressivement, entraînant des erreurs de mesure. Il est donc indispensable de procéder à un étalonnage régulier. La période d'étalonnage est généralement de 1 à 3 mois, en fonction de l'environnement et de l'utilisation de l'instrument.
Lors de l'étalonnage, l'azote pur ne peut être utilisé comme gaz zéro ; généralement, le gaz zéro doit représenter 10 % de la pleine échelle. Le gaz de mesure représente quant à lui 90 % de la pleine échelle. Sur le site de BYG, on utilise de l'air sec comme gaz de mesure. Le gaz de point zéro est fixé à 100 ppm de MO2. En effet, à une concentration inférieure ou égale à 100 ppm, l'erreur du gaz étalon a une influence trop importante sur l'instrument, le temps de nettoyage est trop long et la mise en place du système de purge est difficile. La valeur mesurée est affichée sur une échelle linéaire descendante. L'expérience a démontré la pertinence et l'efficacité de ce choix !
3. Pourquoi ne changez-vous pas souvent d'instrument ?
A : Il y a deux raisons : premièrement, le tube en zircone étant un tube en céramique, bien qu'il présente une certaine résistance aux chocs thermiques, les cycles rapides de refroidissement et de chauffage, ainsi que l'augmentation de température isotherme lors de l'arrêt, peuvent entraîner sa rupture. Il est donc préférable de limiter au maximum les arrêts inutiles. Deuxièmement, le coefficient de dilatation thermique entre l'électrode en platine déposée sur le tube en zircone et le tube lui-même est différent. Après une période d'utilisation, un décollement peut facilement se produire lors des ouvertures et fermetures, ce qui augmente la résistance interne de la sonde et peut même endommager le détecteur. Soyez vigilant lors des arrêts !
4. Détermination de la température constante du détecteur
A : Accéder au menu de vérification de la cohérence entre la température du détecteur et la tension permet de déterminer le bon fonctionnement du système de chauffage et de régulation de température. Si la température du détecteur dépasse largement la température de consigne, le thermocouple est probablement défectueux. Le convertisseur étant équipé d'un circuit de protection contre la rupture du thermocouple, celui-ci génère un signal en millivolts à la place du signal du thermocouple, ce qui entraîne une surchauffe du détecteur et une coupure de l'alimentation en chauffage, le protégeant ainsi de la surchauffe. Dans ce cas, malgré une température très élevée, le four électrique ne chauffe pas. La mesure de la résistance aux deux extrémités du thermocouple (après déconnexion des fils) permet de le confirmer ; la résistance normale du thermocouple est inférieure à 20 ohms.
Si l'on constate que la température est inférieure à une valeur constante, il faut considérer que le chauffage ne s'effectue pas, que le fil chauffant est cassé ou que le système de régulation de température est défaillant et endommagé.
5. Mesure élevée
Avant d'écarter ces facteurs, il convient de vérifier en premier lieu l'étanchéité de l'entrée du détecteur ; l'instrument n'a pas été calibré depuis longtemps ou n'a pas été calibré correctement.
6. Mesure basse
Étalonnage ou calibration des instruments requis.
L'échantillon de gaz contient du gaz combustible.
La contre-pression de la canalisation de vidange est importante.
7. Les valeurs mesurées fluctuent
Le détecteur est vieillissant, sa résistance interne est élevée et le contact des électrodes est mauvais.
L'échantillon de gaz contient une forte humidité ou des gouttelettes d'eau, et est gazéifié dans le détecteur.
8. Dérive limite mesurée, dépassement du signal
Le détecteur présente des composants endommagés, tels que la rupture du tube en zirconium, un circuit ouvert du conducteur d'électrode, le vieillissement du détecteur, la rupture de la résistance de compensation de température (teneur en oxygène 100 %).
9. Causes et symptômes du vieillissement de la sonde
Le vieillissement de la sonde correspond généralement au vieillissement du détecteur en zircone, qui se manifeste principalement par une augmentation de la résistance interne et une augmentation du potentiel de fond.
(1) Augmentation de la résistance interne
En pratique, la résistance interne de la sonde augmente avec le vieillissement. Cette résistance interne correspond à la résistance d'entrée entre les deux extrémités de la ligne de signal ; elle est la somme de la résistance des conducteurs, de la résistance d'interface entre l'électrode et la zircone, et de la résistance volumique de la zircone. Ainsi, la volatilisation de l'électrode, son détachement et l'inversion de la stabilité de l'électrolyte de zircone (passage d'une zircone stable à une zircone instable) entraînent une augmentation de la résistance interne. La mesure de cette résistance permet d'évaluer le vieillissement du détecteur. L'expérience montre que lorsque la résistance interne approche la limite d'utilisation, un phénomène de battement du signal apparaît, accompagné d'un ralentissement de la réponse. Pour ces détecteurs, le potentiel de fond n'est pas nécessairement élevé.
(2) Le potentiel de fond a augmenté
Le potentiel de fond est le potentiel additionnel de la batterie. Deux types de facteurs peuvent l'augmenter : d'une part, des facteurs permanents, parasites de la batterie, comme la corrosion par le SO₂ et le SO₃, ou encore l'asymétrie des éléments de la batterie ; d'autre part, des facteurs de stockage temporaires, tels que les dépôts de cendres sur les électrodes ou la convection naturelle. Lorsque les conditions s'améliorent, le potentiel de fond diminue.
L'augmentation du potentiel de fond reflète souvent le degré de vieillissement du détecteur. Lorsque la valeur E0 dépasse la valeur maximale admissible par l'analyseur, le détecteur est endommagé.
Par exemple:
Un détecteur à oxyde de zirconium, E0, est de -5 mV au moment de l'expédition, la plage de variation admissible est de 0 à 30 mV ; après six mois d'utilisation, il devient -13 mV ; après 18 mois d'utilisation, il devient -29 mV ; cela indique que le détecteur est vieilli et doit être remplacé.
Il est important de noter que le vieillissement de certains détecteurs se traduit par une augmentation du potentiel de fond, tandis que pour d'autres, ce vieillissement est imperceptible. Il convient donc d'en tenir compte. Lorsque le potentiel de fond augmente temporairement en raison du stockage, il est possible qu'il augmente d'abord, puis diminue avec le temps d'utilisation.
En raison de l'augmentation du potentiel de fond, le nombre de vieillissements de la sonde est inférieur au nombre d'augmentations de la résistance interne, seule l'augmentation du fond entraîne un saut du signal.
10. Précautions
(1) Il est nécessaire de contrôler la pression du gaz échantillon. Généralement, la pression de l'instrument ne doit pas dépasser 0,05 MPa.
(2) La pression de sortie du compteur étalon secondaire ne doit pas dépasser 0,30 MPa.
(3) Toutes les canalisations entrant dans l'instrument doivent être strictement vérifiées pour détecter les fuites, et ce travail dans le fonctionnement normal de l'instrument doit être effectué une fois tous les six mois.
(4)Avant d'entrer dans l'instrument, il doit passer par un filtre physique de 10u. Si le phénomène de résistance au gaz est constaté, l'écran du filtre (filtre) peut être vérifié en premier ;
(5)Nettoyez périodiquement le filtre du ventilateur de l'analyseur, une fois par trimestre ; l'environnement est mauvais et doit être nettoyé fréquemment pour éviter le phénomène de surchauffe de l'instrument causé par une mauvaise ventilation ;
(6) La partie d'installation de l'instrument doit être horizontale et éloignée de la source de vibration ; L'erreur causée par la convection inégale de l'échantillon causée par le détecteur est évitée.
(7) L'environnement autour de l'analyseur nécessite une bonne ventilation, évitez les espaces clos et l'erreur de mesure causée par le déséquilibre de la quantité d'oxygène.
(8) Il est très difficile de détecter le gaz autour de l'analyseur, ce qui affectera la précision du détecteur.
(9) Le détecteur fonctionnant à haute température, si le gaz à détecter contient du H₂, du CO ou du CH₄, ces substances réagiront avec l'oxygène, consommant une partie de celui-ci. La concentration en oxygène diminuera, entraînant une erreur de mesure. Il convient donc de tenir compte de ce facteur lors de la mesure de gaz contenant des substances combustibles afin d'éviter tout écart de mesure.
(10)Lors de la mesure des gaz corrosifs, on utilise du charbon actif pour filtrer.
