ZS8100-O2 공정 산소 분석기
공정 최적화를 위한 고정확도 상자성 O₂ 측정
- 측정 범위
- 0-25 %vol O₂
- 정확도
- ±0.05 %vol
- 응답
- <5s T90
- 출력
- 4-20mA, Modbus, HART
개요
ZS8100-O2는 상자성 측정 기술을 사용해 정밀한 산소 측정을 제공합니다. 연소 제어, 불활성화 검증, 화학 및 석유화학 공정의 품질 보증에 적합합니다.
- 이중 센서 옵션(상자성 + 지르코니아)
- 내부 기준을 이용한 자동 교정
- 안전 애플리케이션용 SIL 2 등급
- 가열 시료 경로로 응축 방지
전체 기술 사양
주요 성능
| 항목 | 값 | 상태 |
|---|---|---|
| 측정 범위 | 0-25%vol O₂ | 확인됨 |
| 정확도 | ±0.05%vol | 확인됨 |
| 응답 | <5s T90 | 조건부* |
| 출력 | 4-20mA, Modbus, HART | 확인됨 |
* 응답: 전체 시스템 기준인지 측정 셀만의 기준인지 견적 시 확인
측정
| 사양 | 값 |
|---|---|
| 측정 원리 | 상자성(열자기식 풍력) / 지르코니아 산화물 |
| 측정 범위 | 0–25 %vol O₂(0–100 %vol로 설정 가능) |
| 정확도 | ±0.05 %vol(상자성); ±0.1 %vol(지르코니아) |
| 반복성 | ≤0.02 %vol |
| 응답 시간(T90) | <5 s(상자성); <3 s(지르코니아) |
물리적 사양
| 사양 | 값 |
|---|---|
| 치수(W×H×D) | 483 × 177 × 420 mm(19″ 랙) |
| 중량 | 14.5 kg |
| 하우징 재질 | 분체 도장 알루미늄, 접액부 SS316L |
| 설치 방식 | 19″ 랙(4U) / 벽면 설치 / 현장 외함 |
전기 사양
| 사양 | 값 |
|---|---|
| 전원 공급 | 100–240 VAC, 50/60 Hz, 최대 80 W |
| 아날로그 출력 | 2 × 4–20 mA(절연, 설정 가능) |
| 디지털 출력 | Modbus RTU/TCP, HART 7, OPC-UA 통신 |
| 릴레이 출력 | 4 × SPDT(경보, 고장, 유지보수, 측정 범위) |
| 디스플레이 | 5″ 컬러 TFT 터치스크린 |
환경 조건
| 사양 | 값 |
|---|---|
| 작동 온도 | -20 °C ~ +50 °C |
| 보관 온도 | -40 °C ~ +70 °C |
| 습도 | 0–95 % RH(비응축) |
| 시료 온도 | 최대 200 °C(가열식 입구 사용 시) |
| 시료 압력 | -50 ~ +500 mbar |
인증
| 사양 | 값 |
|---|---|
| 폭발위험장소 | ATEX / IECEx 폭발위험장소 옵션 — Zone 1 현장 외함 적용 범위는 조건부입니다. 최종 Ex db 표시, 가스 그룹, 온도 등급 및 EPL은 납품되는 인증서 발췌본에 따라 확인합니다. |
| 기능 안전 | IEC 61508 / IEC 61511에 따른 SIL 2 |
| 방진·방수 등급 | IP66(현장 외함) |
| 전자파 적합성 | EN 61326-1:2021 |
| 품질 | ISO 9001:2015에 따라 제조 |
이 가스 분석기의 적용 분야
이 모델은 다음 산업 애플리케이션 및 공정 작업에 적합한 것으로 분류됩니다.
설치 환경
이 모델을 검토하는 일반적인 공정 환경입니다.
| 표준 | 범위 | 변형 모델 | 상태 | 문서 |
|---|---|---|---|---|
| CE(유럽연합 적합성 선언) | 현장 외함 변형 모델 | 프로젝트별 변형 모델 | 승인됨 | 요청 시 |
| IEC 61508 / IEC 61511에 따른 SIL 2 | 안전 계장 산소 제어를 위한 기능 안전 | 프로젝트별 변형 모델 | 승인됨 | 요청 시 |
| ATEX / IECEx 폭발위험장소 | Zone 1 현장 외함 옵션입니다. 최종 Ex db 표시, 가스 그룹, 온도 등급, EPL 및 수소 사용 범위는 납품되는 인증서 발췌본에 따라 확인합니다. | 프로젝트별 현장 외함 변형 모델 | 조건부 | 주문 범위에 포함된 경우 요청 시 인증서 발췌본 제공 |
문서 요청
이 모델의 기술 데이터시트, 사용 설명서, 인증서 및 애플리케이션 노트를 요청하세요.
근거 참고 사항
화학 및 석유화학 크래커 공정의 연소 공기 제어
고온 배기가스 전반에서 이중 상자성/지르코니아 측정 방식이 어떻게 정밀한 연소 공기 제어를 지원하는지 설명하는 아키텍처 수준의 참고 자료입니다. 드리프트로 인한 정지 패턴을 다룹니다. 고객별 결과는 포함하지 않았으며, 현장 결과는 시료 조건과 교정 주기에 따라 달라집니다.
기술 및 엔지니어링 세부 정보
보충 엔지니어링 정보입니다. 전체 측정, 운전 범위, 시료 시스템, 교정, 통합, 유지보수 및 애플리케이션 근거를 보려면 각 항목을 펼치세요.
01 측정 원리 및 한계
측정의 적용 한계
상자성 / 지르코니아 측정 옵션 — 상자성 방식은 O₂의 고유한 자기 감수율을 이용해 측정하고, 지르코니아 방식은 고온에서 O₂ 분압을 측정합니다.
영향을 받지 않는 조건
- 명시된 시료 매트릭스에서 대부분의 비자성 가스
- 자동 교정으로 배경 드리프트 처리
필요 조건
- 응축 방지를 위한 가열 시료 경로
- 명시된 공정 및 주변 조건
간섭 요인 및 한계
- 고농도로 존재하는 강한 상자성 가스(NO, NO₂)
- 명시된 이슬점 여유 범위를 초과하는 고습도 굴뚝 가스
- 지르코니아 작동 범위를 벗어난 공정 온도
02 운전 범위
이 한계를 모델 선정 조건으로 활용한 다음, 견적 전 시료 상태, 주변 환경 노출 및 재질을 확인하세요.
- 명시된 지르코니아 공정 온도를 초과하는 연속 운전
- 가열 라인 없이 이슬점 미만인 시료
03 시료 시스템 경계
시료 채취 방식, 전처리 구성품 및 제외 항목에 따라 가스 분석기의 책임 범위가 끝나고 시료 시스템이 시작되는 지점이 정해집니다.
- 가열 시료 경로
- ZS-SCS-600 시료 가스 전처리 시스템
- 이슬점 여유 범위가 없는 습식 굴뚝
04 교정 및 검증
이 가스 분석기의 교정 방법, 주기, 추적성 및 감사 지원 정보입니다.
제로 / 스팬 방법
내부 기준을 이용한 자동 교정 지원, 수동 스팬 점검 가능
주기
수동 스팬 점검 간격은 6개월입니다. SIL 2 운전에서는 분기별 검증을 권장합니다.
직선성 점검
스팬 가스를 이용한 다중 포인트 직선성 점검 지원
스팬 가스 추적성
현장에서 추적 가능한 스팬 가스가 필요합니다.
감사 지원
- IEC 61511 정기 검증 시험 요건과의 정합성
05 입출력 및 통합
제어 시스템 통합을 위한 신호 출력 및 통신 인터페이스입니다.
출력
4-20mA, Modbus, HART
아날로그 출력
2 × 4–20 mA(절연, 설정 가능)
디지털 출력
Modbus RTU/TCP, HART 7, OPC-UA 통신
릴레이 출력
4 × SPDT(경보, 고장, 유지보수, 측정 범위)
DAHS 검토 참고 사항
프로젝트 통합 검토 중 프로토콜 맵, 채널 이름, 경보 상태 및 보고 형식을 확인하세요.
06 유지보수 및 예비품 현장별 확인 필요
이 가스 분석기의 정기 서비스 작업, 소모품 및 접근 요건입니다. 정확한 주기는 현장별로 다릅니다.
- 명시된 주기에 따른 수동 스팬 점검
- 현장 주기에 따른 시료 라인 및 필터 점검
- 현장 주기에 따른 센서 측정 셀 상태 검토
- 시료 라인 필터 엘리먼트
- 스팬 가스 실린더
07 애플리케이션 근거
복합 산업 환경의 애플리케이션 사례입니다.
적용 배경
에틸렌 크래커 가열로 운전자는 고온 배기가스에서 산소 분석기 드리프트를 빈번히 경험합니다. 측정 부정확성으로 연소 제어가 제대로 이루어지지 않으면 연료 효율이 떨어지고 계획되지 않은 정지 위험이 커집니다. 이러한 상황은 여러 공정 라인의 초기 비용 검토로 이어집니다.
아키텍처 대응
다중 가스 분석기 ZS8100-O2 아키텍처는 자동 교정 기능을 갖춘 상자성 측정(±0.05 %vol, 지르코니아 옵션 ±0.1 %vol)을 적용하고, 가열 및 전처리된 시료 입구를 통해 고온 배기가스를 유입합니다. 이를 통해 드리프트로 인한 정지 패턴 없이 크래커 공정 라인 전반의 연소 공기를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
ZS8100-O2의 권장 교정 주기는 어떻게 되나요?
자동 교정을 활성화하면 ZS8100-O2는 수동 스팬 점검 간격인 6개월 동안 정확도를 유지합니다. SIL 2 안전 애플리케이션에서는 IEC 61511 정기 검증 시험 요건에 따라 분기별로 검증하는 주기를 권장합니다.
ATEX Zone 1 장소에 ZS8100-O2를 설치할 수 있나요?
예. 프로젝트에 폭발위험장소용 현장 외함 변형 모델이 포함되고, 납품된 인증서 발췌본이 현장 분류에 부합하는 경우 가능합니다. 최종 ATEX / IECEx 표시는 인증서에 따라 관리됩니다. 설치 승인 전에 납품된 인증서 발췌본에서 Ex db 보호 방식, 가스 그룹, 온도 등급, EPL 및 수소 사용 범위를 확인하세요.
상자성 측정과 지르코니아 측정은 어떻게 다른가요?
상자성 측정은 O₂의 고유한 자기 특성을 바탕으로 측정합니다. 시료 시스템에서 가스 간 간섭을 관리하는 청정·전처리 시료 가스 조건에서 높은 정확도를 제공합니다. 지르코니아 방식은 고온에서 산소 분압을 측정하므로 연소 애플리케이션에서 응답이 더 빠릅니다. ZS8100-O2는 이중 센서 구성으로 두 방식을 모두 제공합니다.
필요한 시료 가스 전처리는 무엇인가요?
상자성 센서에는 깨끗하고 건조한 시료가 필요합니다. 일반적으로 ZS-SCS-600 냉각·건식 전처리 장치와 함께 사용합니다. 지르코니아 옵션은 고온의 습식 가스를 직접 측정할 수 있습니다. 두 경로 모두 통합 입자 필터를 포함하며 ZS-SCS-800 가열식 시료 채취 시스템과 호환됩니다.
ZS8100-O2는 SCADA/DCS 시스템과의 통합을 지원하나요?
예. 이 가스 분석기는 4–20 mA 아날로그 출력, Modbus RTU/TCP, HART 7 프로토콜 및 OPC-UA를 제공하여 Industry 4.0 통합을 지원합니다. 모든 출력은 터치스크린 또는 원격 인터페이스에서 설정할 수 있습니다.
센서의 예상 수명과 교체 비용은 어떻게 되나요?
상자성 센서에는 소모성 측정 요소가 없으며, 정기 점검을 수행하면 일반적으로 10년 이상 사용할 수 있습니다. 지르코니아 측정 셀 옵션의 사용 수명은 애플리케이션 조건에 따라 3–5년입니다. 두 부품 모두 특수 공구 없이 현장에서 30분 이내에 교체할 수 있습니다.
관련 제품 및 대안
대체 솔루션
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산소 외에도 다른 성분을 측정하시나요? 관련 분석기 분야를 살펴보세요.
ZS8100-O2와 인접 옵션 비교
견적을 요청하기 전에 인접 모델의 기술, 측정 범위, 정확도 기준 및 형태를 검토하세요.
이 모델을 우선 고려하는 경우
측정 원리, 측정 범위 및 형태가 공정 작업과 인증 범위에 부합하면 ZS8100-O2를 선택하세요.
다른 기술을 고려할 경우
가스 매트릭스, 시료 온도, 폭발위험장소 범위 또는 보고 요건이 명시된 운전 범위를 벗어나면 다른 가스 분석기를 고려하세요.
현장 조건에 맞춰 ZS8100-O2 검토
최종 모델을 선택하기 전에 가스 측정 범위, 시료 온도, 압력, 수분 및 인증 요건을 보내 주세요.
