Procesowy analizator tlenu ZS8100-O2
Precyzyjny pomiar O₂ metodą paramagnetyczną na potrzeby optymalizacji procesu
- Zakres pomiarowy
- 0-25 %vol O₂
- Dokładność
- ±0,05 %vol
- Czas odpowiedzi
- <5s T90
- Wyjścia
- 4-20mA, Modbus, HART
Przegląd
ZS8100-O2 zapewnia precyzyjny pomiar tlenu z wykorzystaniem technologii detekcji paramagnetycznej. Sprawdza się w sterowaniu spalaniem, weryfikacji inertyzacji i kontroli jakości w procesach chemicznych oraz petrochemicznych.
- Opcjonalne dwa czujniki (paramagnetyczny + cyrkonowy)
- Automatyczna kalibracja z wewnętrznym odniesieniem
- Poziom SIL 2 do zastosowań związanych z bezpieczeństwem
- Podgrzewana droga próbki zapobiega kondensacji
Pełna specyfikacja techniczna
Kluczowe parametry pracy
| Parametr | Wartość | Status |
|---|---|---|
| Zakres pomiarowy | 0-25%vol O₂ | potwierdzono |
| Dokładność | ±0.05%vol | potwierdzono |
| Czas odpowiedzi | <5s T90 | warunkowo* |
| Wyjścia | 4-20mA, Modbus, HART | potwierdzono |
* Czas odpowiedzi: podstawa dla całego układu lub samego ogniwa pomiarowego zostanie potwierdzona na etapie oferty
Pomiar
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Zasada pomiaru | Paramagnetyczna (wiatr termomagnetyczny) / tlenek cyrkonu |
| Zakres pomiarowy | 0–25 %vol O₂ (konfigurowalny do 0–100 %vol) |
| Dokładność | ±0,05 %vol (paramagnetyczny); ±0,1 %vol (cyrkonowy) |
| Powtarzalność | ≤0,02 %vol |
| Czas odpowiedzi (T90) | <5 s (paramagnetyczny); <3 s (cyrkonowy) |
Dane fizyczne
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Wymiary (szer. × wys. × gł.) | 483 × 177 × 420 mm (szafa rack 19″) |
| Masa | 14,5 kg |
| Materiał obudowy | Aluminium malowane proszkowo, części mające kontakt z medium ze stali nierdzewnej SS316L |
| Montaż | Szafa rack 19″ (4U) / montaż naścienny / obudowa terenowa |
Dane elektryczne
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Zasilanie | 100–240 VAC, 50/60 Hz, maks. 80 W |
| Wyjście analogowe | 2 × 4–20 mA (izolowane, konfigurowalne) |
| Wyjście cyfrowe | Modbus RTU/TCP, HART 7, OPC-UA |
| Wyjścia przekaźnikowe | 4 × SPDT (alarm, usterka, konserwacja, zakres pomiarowy) |
| Wyświetlacz | Kolorowy ekran dotykowy TFT 5″ |
Warunki środowiskowe
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Temperatura pracy | -20 °C do +50 °C |
| Temperatura przechowywania | -40 °C do +70 °C |
| Wilgotność | 0–95 % RH (bez kondensacji) |
| Temperatura próbki | Do 200 °C (z podgrzewanym wlotem) |
| Ciśnienie próbki | -50 do +500 mbar |
Certyfikaty
| Specyfikacja | Wartość |
|---|---|
| Strefa zagrożona wybuchem | Opcja ATEX / IECEx dla stref zagrożonych wybuchem — zakres dla obudowy terenowej w Zone 1 jest warunkowy; końcowe oznaczenie Ex db, grupa gazowa, klasa temperaturowa i EPL zostaną potwierdzone na podstawie dostarczonego wyciągu z certyfikatu |
| Bezpieczeństwo funkcjonalne | SIL 2 zgodnie z IEC 61508 / IEC 61511 |
| Stopień ochrony obudowy | IP66 (obudowa terenowa) |
| Kompatybilność elektromagnetyczna | EN 61326-1:2021 |
| Jakość | Wyprodukowano zgodnie z ISO 9001:2015 |
Zastosowania analizatora
Model przypisano do następujących zastosowań branżowych i zadań procesowych.
Warunki zastosowania
Typowe warunki procesowe, w których rozważa się zastosowanie tego modelu.
Zakres certyfikacji
Normy wymieniono wraz z zakresem i statusem, aby podczas przeglądu technicznego można było zweryfikować właściwą obudowę, strefę i wymagania bezpieczeństwa.
| Norma | Zakres | Wariant | Status | Dokument |
|---|---|---|---|---|
| CE (deklaracja zgodności UE) | Wariant z obudową terenową | Wariant projektowy | zatwierdzono | Na życzenie |
| SIL 2 zgodnie z IEC 61508 / IEC 61511 | Bezpieczeństwo funkcjonalne w układach sterowania zawartością tlenu z funkcją bezpieczeństwa | Wariant projektowy | zatwierdzono | Na życzenie |
| ATEX / IECEx dla stref zagrożonych wybuchem | Opcja obudowy terenowej Zone 1; końcowe oznaczenie Ex db, grupa gazowa, klasa temperaturowa, EPL i zakres dla instalacji wodorowych zostaną potwierdzone na podstawie dostarczonego wyciągu z certyfikatu | Wariant obudowy terenowej dopasowany do projektu | warunkowo | Wyciąg z certyfikatu dostępny na życzenie, jeśli ujęto go w zakresie zamówienia |
Poproś o dokumentację
Poproś o karty katalogowe, instrukcje obsługi, certyfikaty i noty aplikacyjne dotyczące tego modelu.
Uwagi dotyczące dowodów
Sterowanie powietrzem do spalania w ciągach krakingowych w przemyśle chemicznym i petrochemicznym
Nota na poziomie architektury opisująca, jak podwójny pomiar paramagnetyczny i cyrkonowy umożliwia precyzyjne sterowanie powietrzem do spalania w wysokotemperaturowych spalinach, ograniczając wyłączenia powodowane dryftem wskazań. Nie uwzględniono wyników dotyczących konkretnych klientów; rezultaty w zakładzie zależą od warunków próbki i częstotliwości kalibracji.
Szczegóły techniczne i inżynieryjne
Dodatkowe szczegóły techniczne — rozwiń każdy temat, aby zapoznać się z pełnymi informacjami o pomiarze, warunkach pracy, układzie próbki, kalibracji, integracji, konserwacji i zastosowaniu.
01 Zasada i ograniczenia pomiaru
Granice pomiaru
Opcje pomiaru paramagnetycznego / cyrkonowego — metoda paramagnetyczna mierzy O₂ dzięki jego swoistej podatności magnetycznej; metoda cyrkonowa mierzy ciśnienie parcjalne O₂ w wysokiej temperaturze.
Nie wykrywa
- Większości gazów niemagnetycznych przy określonej matrycy gazowej
- Dryft tła jest kompensowany przez automatyczną kalibrację
Wymaga
- Podgrzewanej drogi próbki, aby zapobiec kondensacji
- Określonych warunków procesowych i otoczenia
Czynniki zakłócające i ograniczenia
- Silnie paramagnetyczne gazy (NO, NO₂) występujące w wysokim stężeniu
- Spaliny z komina o wysokiej wilgotności, gdy przekroczony jest określony margines względem punktu rosy
- Temperatury procesu poza zakresem pracy metody cyrkonowej
02 Warunki pracy
Uwzględnij te ograniczenia przy doborze, a przed przygotowaniem oferty potwierdź warunki próbki, oddziaływanie otoczenia i materiały.
- Praca ciągła powyżej określonej temperatury procesu dla metody cyrkonowej
- Próbka o temperaturze poniżej punktu rosy bez podgrzewanego przewodu
03 Granice układu próbki
Tryb poboru próbki, elementy kondycjonowania i wyłączenia z zakresu określają, gdzie kończy się odpowiedzialność za analizator, a zaczyna za układ próbki.
- podgrzewana droga próbki
- układ kondycjonowania ZS-SCS-600
- Mokre spaliny z komina bez marginesu względem punktu rosy
04 Kalibracja i walidacja
Metoda i częstotliwość kalibracji, identyfikowalność oraz wsparcie audytowe dla tego analizatora.
Metoda kalibracji zera i zakresu
Automatyczna kalibracja z wewnętrznym odniesieniem; możliwa ręczna kontrola zakresu
Częstotliwość
6 miesięcy między ręcznymi kontrolami zakresu; w zastosowaniach SIL 2 zaleca się kwartalną weryfikację
Kontrola liniowości
Możliwa wielopunktowa kontrola liniowości z użyciem gazu wzorcowego zakresu
Identyfikowalność gazu wzorcowego zakresu
Wymagany identyfikowalny gaz wzorcowy zakresu dobrany do konkretnego zakładu
Wsparcie audytowe
- Zgodność testów okresowych z IEC 61511
05 Wejścia/wyjścia i integracja
Wyjścia sygnałowe i interfejsy komunikacyjne do integracji z układem sterowania.
Wyjścia
4-20mA, Modbus, HART
Wyjście analogowe
2 × 4–20 mA (izolowane, konfigurowalne)
Wyjście cyfrowe
Modbus RTU/TCP, HART 7, OPC-UA
Wyjścia przekaźnikowe
4 × SPDT (alarm, usterka, konserwacja, zakres pomiarowy)
Uwaga dotycząca przeglądu DAHS
Podczas przeglądu integracji projektu należy potwierdzić mapę protokołu, nazewnictwo kanałów pomiarowych, stany alarmowe i format raportowania.
06 Konserwacja i części zamienne zależne od zakładu
Rutynowe czynności serwisowe, materiały eksploatacyjne i wymagania dotyczące dostępu do tego analizatora; dokładne interwały zależą od zakładu.
- Ręczna kontrola zakresu zgodnie z określoną częstotliwością
- Kontrola przewodu poboru próbki i filtra zgodnie z harmonogramem zakładu
- Kontrola stanu ogniwa pomiarowego zgodnie z harmonogramem zakładu
- Wkłady filtracyjne przewodu poboru próbki
- Butle z gazem wzorcowym zakresu
07 Dowody dotyczące zastosowań
Kontekst zastosowań w złożonych środowiskach przemysłowych.
Kontekst zastosowania
Operatorzy pieców w krakingu etylenu regularnie mierzą się z dryftem wskazań analizatorów tlenu w wysokotemperaturowych spalinach. Niedokładne sterowanie spalaniem prowadzi do nieefektywnego wykorzystania gazu paliwowego i ryzyka nieplanowanego wyłączenia — ten typ problemu skłania do wstępnej analizy kosztów dla wielu ciągów technologicznych.
Rozwiązanie architektoniczne
Architektura wieloanalizatorowa ZS8100-O2 — pomiar paramagnetyczny (±0,05 %vol; opcja cyrkonowa ±0,1 %vol) z automatyczną kalibracją, pobierający gorące spaliny przez podgrzewany wlot z kondycjonowaniem próbki — umożliwia precyzyjne sterowanie powietrzem do spalania w całym ciągu krakingowym bez wyłączeń powodowanych dryftem wskazań.
Często zadawane pytania
Jaka częstotliwość kalibracji jest zalecana dla ZS8100-O2?
Przy włączonej automatycznej kalibracji ZS8100-O2 zachowuje dokładność przez 6 miesięcy między ręcznymi kontrolami zakresu. W zastosowaniach związanych z bezpieczeństwem SIL 2 zaleca się planowanie kwartalnej weryfikacji zgodnie z wymaganiami dotyczącymi testów okresowych IEC 61511.
Czy mogę zainstalować ZS8100-O2 w strefie ATEX Zone 1?
Tak, jeśli projekt obejmuje wariant z obudową terenową do stref zagrożonych wybuchem, a dostarczony wyciąg z certyfikatu odpowiada klasyfikacji miejsca instalacji. Końcowe oznaczenie ATEX / IECEx określa certyfikat; przed zatwierdzeniem instalacji należy sprawdzić w dostarczonym wyciągu koncepcję ochrony Ex db, grupę gazową, klasę temperaturową, EPL oraz ewentualny zakres dla instalacji wodorowych.
Czym różni się pomiar paramagnetyczny od cyrkonowego?
Pomiar paramagnetyczny określa zawartość O₂ na podstawie jego swoistych właściwości magnetycznych — zapewnia wysoką dokładność w czystej, kondycjonowanej próbce gazu, w której wpływ innych gazów jest ograniczany przez układ próbki. Metoda cyrkonowa mierzy ciśnienie parcjalne tlenu w wysokiej temperaturze — zapewniając krótszy czas odpowiedzi w zastosowaniach związanych ze spalaniem. ZS8100-O2 oferuje obie metody w konfiguracji z dwoma czujnikami.
Jakie kondycjonowanie próbki jest wymagane?
Czujnik paramagnetyczny wymaga czystej, suchej próbki; typowym rozwiązaniem jest układ kondycjonowania ZS-SCS-600 z chłodzeniem i osuszaniem. Opcja cyrkonowa umożliwia bezpośredni pomiar gorącego, wilgotnego gazu. Oba tory mają zintegrowane filtry cząstek stałych i są kompatybilne z układem poboru próbki ZS-SCS-800 z podgrzewaniem.
Czy ZS8100-O2 można zintegrować z systemami SCADA/DCS?
Tak. Analizator udostępnia wyjścia analogowe 4–20 mA, protokoły Modbus RTU/TCP i HART 7 oraz OPC-UA do integracji z rozwiązaniami Przemysłu 4.0. Wszystkie wyjścia można w pełni konfigurować za pomocą ekranu dotykowego lub interfejsu zdalnego.
Jaka jest przewidywana trwałość czujnika i koszt wymiany?
Czujnik paramagnetyczny nie zawiera zużywającego się elementu pomiarowego i przy planowych kontrolach zwykle działa ponad 10 lat. Opcjonalne ogniwo cyrkonowe ma okres eksploatacji 3–5 lat, zależnie od warunków zastosowania. Oba elementy można wymienić w miejscu instalacji w mniej niż 30 minut, bez specjalistycznych narzędzi.
Produkty powiązane i alternatywne
Alternatywne rozwiązania
ZS8100-H2O
Procesowy analizator wilgoci (ekstrakcyjny TDLAS)
Ta sama ekstrakcyjna platforma ZS8100, skonfigurowana do pomiaru śladowej zawartości wilgoci (H₂O)
Ekstrakcyjny Zobacz dane techniczne
ZS8100-C2H2
Procesowy analizator C₂H₂ (ekstrakcyjny TDLAS)
Ta sama ekstrakcyjna platforma ZS8100, skonfigurowana do pomiaru acetylenu (C₂H₂)
Ekstrakcyjny Zobacz dane technicznePowiązane technologie pomiarowe
Potrzebują Państwo pomiaru innych składników niż tlen? Warto zapoznać się z uzupełniającymi kategoriami analizatorów.
CO / CO₂
Analizatory CO/CO₂
Analizatory NDIR wykorzystujące niedyspersyjną podczerwień do pomiaru tlenku węgla i dwutlenku węgla w sterowaniu spalaniem, monitorowaniu emisji i ocenie jakości powietrza wewnętrznego.
Zobacz produkty
Wielogazowe
Analizatory wielogazowe
Równoczesna analiza wielu składników gazu z użyciem wieloprzebiegowych systemów TDLAS, NDIR i platform łączących różne czujniki; do złożonych strumieni procesowych, kompleksowych systemów CEMS i zastosowań badawczych.
Zobacz produktyPorównaj ZS8100-O2 z podobnymi rozwiązaniami
Przed złożeniem zapytania ofertowego porównaj sąsiednie modele pod względem technologii, zakresu pomiarowego, podstawy dokładności i konstrukcji.
Kiedy warto wybrać ten model
Wybierz ZS8100-O2, jeśli jego zasada pomiaru, zakres i konstrukcja odpowiadają zadaniu procesowemu oraz zakresowi certyfikacji.
Kiedy rozważyć inną technologię
Rozważ inny analizator, jeśli matryca gazowa, temperatura próbki, zakres dla strefy zagrożonej wybuchem lub wymagania dotyczące raportowania wykraczają poza określone warunki pracy.
Oceń ZS8100-O2 pod kątem warunków w zakładzie
Przed ostatecznym doborem modelu prześlij zakres stężeń gazu, temperaturę próbki, ciśnienie, zawartość wilgoci i wymagania dotyczące certyfikacji.
