지르코니아 분석기의 고장 진단 및 수리
1. 기기를 사용 직후 바로 점검할 수 없는 이유는 무엇입니까?
답변: 냉각기 가동 후 24시간 이내에 이상 표시가 나타나는 이유는 냉각기 또는 새로 설치된 검출기 내부에 흡착된 수분이나 가연성 물질이 존재하기 때문입니다. 가열 후 고온에서 이러한 흡착된 수분이 증발하고 가연성 물질이 연소되면서 기준측 배터리의 기준 공기를 소모하여 기준 공기의 산소 함량이 정상값인 20.6%보다 낮아지게 됩니다. 이로 인해 검출기 신호가 약해지거나 심지어 음의 신호가 발생하여 측정된 산소 함량이 20.6%보다 높게 나오는 현상이 나타나고 측정값이 부정확해집니다. 검출기 내부의 수분과 가연성 물질이 신선한 공기로 완전히 교체될 때까지 기다려야 정확한 측정이 가능합니다. 따라서 산화지르코늄 검출기는 최소 하루 이상 가열기를 가동한 후 교정해야 합니다.
2. 분석기를 주기적으로 교정해야 하는 이유는 무엇입니까?
A: 지르코니아 분석기를 사용하는 과정에는 지르코늄 튜브의 노화, 재 침착, SO2 및 SO3의 전극 부식 등 여러 가지 간섭 요인이 있습니다. 일정 기간 사용 후 기기의 성능이 점차 변하여 측정 오차가 발생할 수 있으므로 정기적인 교정이 필수적입니다. 교정 주기는 일반적으로 1~3개월이며, 사용 환경 및 사용량에 따라 달라집니다.
교정 시 순수 질소(N2)는 영점 가스로 사용할 수 없으며, 일반적으로 전체 측정 범위의 10%에 해당하는 가스를 영점 가스로 사용해야 합니다. 측정 가스는 전체 측정 범위의 90%를 사용합니다. BYG 현장에서는 건조 공기를 측정 가스로 사용합니다. 영점 가스는 100ppm MO2로 설정했는데, 이는 영점 100ppm 이하에서는 표준 가스 오차가 기기에 너무 큰 영향을 미치고, 점검 및 세척 시간이 너무 오래 걸리며, 현장에 불어넣기가 어렵기 때문입니다. 측정값은 선형 하강 곡선을 사용합니다. 실제 경험을 통해 이러한 선택이 명확하고 효과적임이 입증되었습니다!
3. 왜 악기를 자주 바꾸지 않으세요?
A: 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, 지르코니아 튜브는 세라믹 튜브이기 때문에 어느 정도 열충격 저항성은 있지만, 전원을 끄는 과정에서 급격한 냉각, 가열 및 등온 상승으로 인해 지르코니아 튜브가 파열될 수 있습니다. 따라서 불필요한 전원 차단 작업은 최소화하는 것이 좋습니다. 둘째, 지르코니아 튜브에 코팅된 백금 전극과 지르코니아 튜브 사이의 열팽창 계수가 일치하지 않아 일정 기간 사용 후 개폐 과정에서 전극이 벗겨지는 현상이 발생하기 쉽습니다. 이로 인해 프로브의 내부 저항이 증가하고 검출기가 손상될 수도 있습니다. 전원 차단 시 주의하십시오!
4. 검출기 일정 온도 결정
A: 메뉴를 통해 검출기 온도와 전압의 일관성을 확인하면 가열 및 온도 제어 시스템이 정상인지 판단하는 데 도움이 됩니다. 검출기 온도가 설정 온도보다 훨씬 높으면 열전대가 단선된 것입니다. 변환기에는 단선 방지 회로가 내장되어 있어 열전대가 단선되면 열전대 신호 대신 밀리볼트 신호가 발생하여 검출기 온도가 상승하고, 검출기의 과열을 방지하기 위해 가열 전원 공급이 차단됩니다. 이때 온도는 매우 높게 표시되지만 실제로 전기 용광로는 가열되지 않습니다. 열전대 양쪽 끝의 저항을 측정하여(리드를 분리해야 함) 이를 확인할 수 있으며, 정상적인 열전대 저항은 20옴 미만입니다.
온도가 일정 값보다 낮게 측정될 경우, 난방이 제대로 이루어지지 않거나, 발열선이 끊어졌거나, 온도 제어 시스템이 고장 나거나 손상된 것으로 간주해야 합니다.
5. 높은 측정값
고려하지 않은 요인들보다 먼저, 검출기 입구의 누출 여부를 확인해야 합니다. 기기가 오랫동안 교정되지 않았거나 제대로 교정되지 않았을 가능성이 있습니다.
6. 낮은 측정값
계측기 교정 또는 교정이 필요합니다.
시료 가스에는 가연성 가스가 포함되어 있습니다.
배출 파이프라인의 역압이 큽니다.
7. 측정값이 변동합니다
검출기가 노후화되어 내부 저항이 크고 전극 접촉 불량이 발생했습니다.
시료 가스는 높은 습도 또는 물방울을 포함하고 있으며, 검출기에서 기화됩니다.
8. 측정 한계 편차, 신호 과도 도달
검출기의 부품이 손상되었는데, 그 예로는 지르코늄 튜브 파열, 전극 리드 개방 회로, 검출기 노화, 온도 보상 저항 파열(산소 함량 100%) 등이 있습니다.
9. 프로브 노화의 원인 및 증상
일반적으로 프로브 노화는 지르코니아 검출기의 노화이며, 이는 주로 내부 저항 증가 및 배경 전위 증가로 나타납니다.
(1)내부 저항 증가
실제 적용에서 프로브의 노화로 인한 내부 저항은 더욱 증가합니다. 내부 저항은 신호선 양단 사이의 입력 저항으로, 리드 저항, 전극과 지르코니아 사이의 계면 저항, 지르코니아의 체적 저항의 합입니다. 따라서 전극의 휘발, 전극 탈락, 지르코니아 전해액의 역안정화(안정 지르코니아에서 불안정 지르코니아로의 변화)는 내부 저항 증가의 원인이 됩니다. 검출기의 내부 저항을 측정하여 노화 정도를 파악할 수 있습니다. 경험적으로 내부 저항이 사용 한계에 가까워지면 신호 간섭 현상이 발생하고 응답 속도가 느려지는 경우가 있습니다. 이러한 검출기의 경우 배경 전위가 반드시 크지는 않습니다.
(2)배경 전위 증가
배경 전위는 배터리의 추가 전위입니다. 배경 전위를 증가시키는 요인은 크게 두 가지입니다. 하나는 SO2 및 SO3 부식, 배터리 비대칭성 등 배터리에 기생하는 영구적인 요인이고, 다른 하나는 전극의 재 축적, 공기 대류 등 일시적인 저장 요인입니다. 이러한 요인들이 개선되면 배경 전위는 감소할 수 있습니다.
배경 전위의 증가는 종종 검출기의 노화 정도를 반영합니다. E0 값이 분석기의 최대값을 초과하면 검출기가 손상된 것입니다.
예를 들어:
지르코늄 산화물(E0) 검출기의 값은 출하 시 -5mV이며, 허용 변화 범위는 0~30mV입니다. 6개월 사용 후 -13mV가 되었고, 18개월 사용 후 -29mV가 되었습니다. 이는 검출기가 노후화되어 교체가 필요함을 나타냅니다.
일부 검출기의 노화는 배경 전위의 증가로 나타나는 반면, 어떤 검출기는 노화는 진행되지만 배경 전위가 나타나지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 이 점을 심각하게 고려해야 합니다. 일시적인 보관 요인으로 인해 배경 전위가 증가하는 경우, 사용 시간이 지남에 따라 배경 전위가 처음에는 증가하다가 감소할 가능성이 있습니다.
배경 전위의 증가로 인해 프로브 노화 횟수가 내부 저항 증가 횟수보다 적어 배경 전위만 증가하고 신호는 급격하게 변동하지 않습니다.
10. 주의사항
(1)시료 가스의 압력을 제어해야 합니다. 일반적으로 기기의 압력은 0.05MPa를 초과해서는 안 됩니다.
(2) 2차 표준 계량기의 출력 압력은 0.30MPa를 초과해서는 안 된다.
(3)기기에 연결되는 모든 배관은 누출 여부를 엄격히 점검해야 하며, 기기의 정상 작동 중에는 이 작업을 6개월에 한 번씩 실시해야 합니다.
(4)기기에 들어가기 전에 10u의 물리적 필터를 통과해야 합니다. 가스 저항 현상이 발견되면 필터 스크린(필터)을 먼저 점검할 수 있습니다.
(5)분석기의 팬 필터 스크린을 분기별로 한 번씩 주기적으로 청소하십시오. 환경이 좋지 않아 환기가 불량하여 기기가 과열되는 현상을 방지하기 위해 자주 청소해야 합니다.
(6)기기의 설치부는 수평이어야 하고 진동원으로부터 멀리 떨어져 있어야 합니다. 검출기로 인한 시료의 불균일한 대류로 인한 오류가 방지됩니다.
(7)분석기의 주변 환경은 환기가 잘 되어야 하고, 밀폐된 공간을 피해야 하며, 산소량의 불균형으로 인한 측정 오류가 발생할 수 있습니다.
(8)분석기 주변의 가스를 검출하는 것이 매우 어려워 검출기의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
(9) 검출은 고온에서 작동되므로 검출 대상 가스에 H2, CO 및 CH4가 포함되어 있으면 물질이 산소와 반응하여 산소의 일부를 소모하고 산소 농도가 감소하여 측정 오차가 발생합니다. 따라서 기기가 가연성 물질을 포함하는 가스를 측정할 때는 측정 오차를 방지하기 위해 이 요소를 고려해야 합니다.
(10)부식성 가스를 측정할 때 활성탄을 사용하여 여과합니다.
