专利名称：一体化氧化锆烟气氧分析器的制作方法
技术领域：
本实用新型一体化氧化锆烟气氧分析器涉及的是一种氧化锆氧检测器与转换器一体化的烟气中氧含量在线分析仪器。
背景技术：
用氧化锆管涂上合适的电极线作氧传感器，通过一定的机械结构及附加设备并满足其工作条件，构成可将氧气含量转变为相应电量关系的氧量/电量检测器；再通过相应的电子电路将非线性的氧量/电量关系转换成线性易读的百分氧气含量数据及标准的4~20mA对应电流，输出给各种记录仪器或智能设备，实现对未知氧气含量的读取及监控调节，这就是氧化锆氧分析器。烟气氧分析器是主要用于读取、监测各类加热炉、电站锅炉、窑炉、化学反应炉(釜)内的经过燃烧、吸收、反应后的剩余氧气含量的在线分析仪器。
氧化锆烟气氧分析器广泛应用于石油、化工，石油管道输送，金属冶炼，火力发电，陶瓷、水泥烧结以及城市集中供热等各种加热炉、锅炉、窑炉、化学反应炉(釜)设备中。经过其对烟气中氧气含量的监测，从而将设备控制在最佳燃烧状态，以达到节约燃料，提高产品质量，控制设备平稳经济运行，延长设备使用寿命；同时还可降低排烟“黑度”，减少粉尘和SO2等有害物质的排放量，起到节能降耗和保护环境等多种成效。
现有氧化锆烟气氧分析器由分离的两部分组成，即氧检测器(俗称探头)和氧转换器(俗称二次表、变送器)。使用时，将检测器安装在炉体上，其管体插入炉体内待测部位；转换器则安装在另外地方设置的专用仪表安装箱内，或安装在远离设备的操作控制室内。二者之间距离近则数米，远则达三、四百米，其间由电源、加热控制、氧信号、热电偶、温度补偿、输出信号等6对电缆线联接。
现有形式的氧化锆烟气氧分析器的不足之处在于1、两处安装，由导线引入的干扰信号，使仪器不能实现平稳正常运行，为此，必需花费很多的精力去提高仪器的“抗干扰”性能，要求用户使用价格昂贵的屏蔽电缆，采取强弱信号线分别布线等补救措施，使仪器变得很“娇气”。
2、两处安装，加大了安装的工作量和设备材料、施工等费用，另外，调试、维护人员必须两处操作，这样就给正常工作带来极大的不便。
3、在石油、化工单位的安装现场，分离安装的转换器还要防爆隔离设备，如“充气式正压隔爆仪表箱”，而这类防爆设备的要求和价格都是很昂贵的，因此，造成用户安装费用大幅增加。
4、近年来，随着科学技术的提高，企业管理的要求也随之向更高层次发展。越来越多的企业更新了原来的调控技术和设备，以大型计算机自控系统(如DCS系统)取代了原先众多的二次仪表和人工调控方式，这就使转换器在控制室没有了“立足之地”。

发明内容
本实用新型针对上述不足之处提供一种一体化氧化锆烟气氧分析器，将原先分离的氧化锆氧检测器与转换器经过技术处理后，使之联在一起成为一体化仪器。这样不仅更好地实现仪器的基本功能，而且简化仪器结构，消除线路干扰对仪器工作稳定可靠性的影响，节约安装设备费用，同时更方便了用户的使用和维护。
一体化氧化锆烟气氧分析器是采取以下方案实现的一体化氧化锆烟气氧分析器结构由氧化锆氧检测器、转换器构成，氧化锆氧检测器与转换器连在一起成为一体化仪器。氧化锆氧检测器具有检测器管体，检测器管体内部的前端装有不锈钢防尘网、多孔陶瓷防尘片、氧化锆氧传感器以及为氧化锆管提供高温工作条件的加热电炉和测温热电偶，贯穿检测器管体内部的还有标准气管和参比气管，检测器管体后部设置有标准气入口、参比气入口。检测器管体内设有氧电极引线，加热电炉引线和热电偶引线，它们都由检测器管体的后端部引出至壳体座内。检测器管体后部装置有安装法兰，用于安装在被测设备上。检测器管体后端部设置有连接法兰，连接法兰的外端面用于与转换器的壳体座相连。转换器具有壳体座，壳体座上装置有壳体罩，壳体罩装有进、出气口，用于通入压缩空气，并装有进、出线口。壳体罩内设有转换电路安装板，电路安装板上还设有电路板插座和电源接线端子、输出信号接线端子，在电路板插座上插接有处理氧信号的相关电路的电路板。电路板设置有两块，一块为交直流电源交换和对检测器内的电炉加热控温等功能电路，另一块为氧信号的测量处理、显示、电压/电流转换等功能电路。
转换电路由电源部分、温度测量和加热控温部分、氧量测量及转换电路组成。
电源部分由开关电源模块、直流-直流电源变换器DC/DC组成。开关电源模块包括开关电源模块IC300、IC301、IC302。直流-直流电源变换器DC/DC由IC303构成。开关电源模块IC300、IC301输入端与交流220V市电相连，输出二组互相隔离的正、负5V直流电源，作检测、温控电路供电电源。开关电源模块IC302输入端与交流220V市电相连，输出端输出直流24V电源，作为4～20毫安恒流源电路供电电源，同时输出端与DC/DC直流电源变换器IC303输入端相连，该变换器的输出端输出±5V直流电源，供给隔离后的D/A转换器使用。
温度测量和加热控温部分由热电偶测量电路、环境温度测量电路、加法器电路、工作温度比较器、可控硅触发电路、超温保护比较器、超温保护可控硅触发电路组成。
热电偶测量电路包括热电偶K、运算放大器IC100。环境温度测量电路包括环境温度测量传感器T、运算放大器IC101A。加法器电路包括运算放大器IC101B。工作温度比较器包括工作温度设定电位器W103、运算放大器IC102A。超温保护比较器包括运算放大器IC102B。可控硅触发电路包括工作温度可控硅触发电路IC103、光电隔离触发器IC105、可控硅KG101。超温保护可控硅触发电路包括晶体三极管Q3、光电偶合器IC104，可控硅KG100。
氧量测量及转换电路包括氧化锆氧传感器O2、运算放大器IC200、IC201、A/D转换器IC202、锁存器IC203、IC204、IC205、IC206、可擦除存贮器IC207、IC208、IC209、译码器IC210、IC211、IC212、反相器IC217、数码管S201、S202、S203、光电偶合器IC213、IC214、IC218、D/A转换器IC215、运算放大器IC216、晶体三极管Q2及晶体二极管、电容、电阻。
工作原理及优点检测器管体部分安装入被测设备后，通过开机，加温预热后，传感器逐渐进入稳定工作阶段。被测气体中氧气的含量与由外部引入的参比气体(空气)中的氧含量，经氧化锆氧传感器对比后得出相应的氧电势信号；该信号由传感器经氧电极引线，传至壳体座上联接的相关电路；电路根据能斯特公式计算处理后，转变为百分氧含量，由电路板上的显示器件以数字形式显示出来；同时电路根据这一数据将其转换为4～20mA的标准电流信号，传送给计算机中心，以供作为调控的依据。
相对于分体式氧化锆烟气氧分析器，一体化后具有以下优点1、利用原有用户设备上设置的检测器安装法兰，即可实现仪器的全部安装工作，不再需要另外设置仪表安装箱、仪表盘(柜)，使安装非常简单、方便。
2、原来必不可少的6对联接电缆减少到2对(电源线、4～20mA信号输出线)，不仅节省了资金，而且大大减少了施工、维护的工作量。
3、从本质上消除了长距离引线带来的干扰信号对微弱信号的影响。
4、采用了精密压铸铝合金壳体，作为电路部分的仪器壳体，整机密封性好，可抵御雨、雪、风沙等恶劣天气和腐蚀性气体对仪器电子元器件、接插件的损害，使仪器工作更稳定、可靠。


以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是一体化氧化锆烟气氧分析器结构示意图。
图2是本实用新型转换电路的电源部分原理图。
图3是本实用新型转换电路的温度测量和加热控温部分原理图。
图4是本实用新型转换电路的氧量测量及转换电路原理图。
具体实施方式
参照附图1，一体化氧化锆烟气氧分析器结构具有氧化锆氧检测器、转换器。氧化锆氧检测器与转换器连成一体。氧化锆氧检测器具有长管状部分称为检测器管体5，由工业不锈钢管构成。其内部的前端部装有不锈钢防尘网、多孔陶瓷防尘片和氧化锆氧传感器4，以及为氧化锆管提供高温工作条件的加热电炉2和测温热电偶3。
贯穿管体内部的还有标准气管和参比气管。标准气管是为仪器的标定需要而设的，它由检测器管体5后部标准气入口8开始，穿过整个检测器管体5在前端部开口，由标定气弯管1将标准气引入氧化锆管4内，实现仪器的标定要求；参比气管是为了给氧化锆管4提供参比气体而设的专门管路，它也是从检测器管体5的后部专设的“参比气口7”进入管体内，通过专门管路将参比气体送到氧化锆管4外侧的顶部。
检测器管体5内设有氧电极引线，加热电炉引线和热电偶引线，它们都由检测器管体5的后端部引出至壳体座12内。
检测器管体5的后端部焊有连接法兰9。连接法兰9的外端面用以与壳体座12联接，其与检测器管体5焊接一侧焊有防雨罩10，在防雨罩10保护范围内的检测器管体5上开有参比气体出口，这样就防止了雨水从参比气出口流入检测器管体5内。
检测器管体5后端部约140mm处的外表面上，焊有安装法兰6。它的前端部通过用户设备上设置的相同规格法兰中心插入被测设备内，以紧固螺栓将检测器管体5上的安装法兰6与用户设备上的安装法兰相联接，完成一体化氧化锆烟气氧分析仪的全部安装工作。
壳体座12外观呈圆形平底盘状，其开口侧处圆面上设有螺纹，用以与壳体罩14相联接；底部留有法兰联接螺栓孔，用以与检测器管体5后端部的联接法兰9相联接。
转换器在壳体座12内，设有电路安装板，以接受检测器前端传入的各种电信号和提供加热电炉的电源；电路安装板上还设有电路板插座和电源接线端子、输出信号接线端子，用以与电路板13联接；在电路板插座上插接有处理氧信号的相关电路的电路板13。电路板13共有两块，一块为交直流电源变换和对检测器内的电炉加热、控温等功能电路；另一块为氧信号的测量处理、显示、电压/电流转换等功能电路。
壳体座12的下部设有电源线进口和4~20mA标准信号线出口，作为电源和4~20mA输出线的进、出口通道15。
壳体座12与检测器管体联接法兰9的一侧上部设有进、出气口11各一个，用以通入压缩空气，降低壳体内温度和使壳体内处于正压状态，达到外部气体不能进入壳体内的目的。
壳体罩14是一个外观呈截顶圆锥体(即圆台)，壁厚约8mm的中空壳体。通过设在其开口处内圆面上的螺纹与壳体座12相联接，形成一个密闭腔体，实现对其内部安装物品的保护。
参照图2～4，一体化氧化锆烟气氧分析器的转换电路由电源部分、温度测量和加热控温部分、氧量测量及转换电路组成。
电源部分由开关电源模块、直流-直流电源变换器DC/DC组成。开关电源模块包括开关电源模块IC300、IC301、IC302。直流-直流电源变换器DC/DC由IC303构成。开关电源模块IC300、IC301输入端与交流220V市电相连，输出二组互相隔离的正、负5V直流电源，作检测、温控电路供电电源。开关电源模块IC302输入端与交流220V市电相连，输出端输出直流24V电源，作为4～20毫安恒流源电路供电电源，同时输出端与DC/DC直流电源变换器IC303输入端相连，该变换器的输出端输出±5V直流电源，供给隔离后的D/A转换器使用。
温度测量和加热控温部分由热电偶测量电路、环境温度测量电路、加法器电路、工作温度比较器、可控硅触发电路、超温保护比较器、超温保护可控硅触发电路组成。
热电偶测量电路包括热电偶K、运算放大器IC100。环境温度测量电路包括环境温度测量传感器T、运算放大器IC101A。加法器电路包括运算放大器IC101B。工作温度比较器包括工作温度设定电位器W103、运算放大器IC102A。超温保护比较器包括运算放大器IC102B。可控硅触发电路包括工作温度可控硅触发电路IC103、光电隔离触发器IC105、可控硅KG101。超温保护可控硅触发电路包括晶体三极管Q3、光电偶合器IC104，可控硅KG100。
电路中热电偶的正信号端与运算放大器IC100的2脚相连，热电偶K的负端与运算放大器IC100的3脚相连，运算放大器IC100的6脚通过电阻R105与加法器IC101B的6脚相连，环境温度测量传感器T的正极与正5V直流电源相连，环境温度测量传感器T的负极通过电位器W101与地相连，同时环境温度测量传感器T的负极通过电阻R114与运算放大器IC101A的2脚相连，运算放大器IC101A的3脚通过电阻R115接地。
运算放大器IC101A输出脚通过电阻R106与运算放大器IC101B的6脚相连，运算放大器IC101B的7脚通过电阻R122与工作温度比较器的运算放大器IC102A的2脚相连，同时运算放大器IC101B的7脚通过电阻R120与超温保护比较器的运算放大器IC102B的5脚相连，运算放大器IC102A的3脚接电位器W103的动触点，运算放大器IC102B的6脚通过电阻R122、R118与稳压管Z100的负端相连，运算放大器IC102A的输出脚即1脚通过电阻124与可控硅触发电路的IC103的4脚、1脚相连，光电隔离触发器IC105的2脚接地，光电隔离触发器IC105的6脚通过电阻R131与可控硅KG100的阴极和可控硅KG101的阳极相连，光电隔离触发器IC105的4脚与可控硅KG101的触发极相连，可控硅KG101的阴极与负载电炉RL一端相连，负载电炉RL的另一端与交流电源220V相连。
超温保护比较器的运算放大器IC102B的输出脚即1脚通过二极管D102、电阻R128与晶体三极管Q3的基极相连，晶体三极管Q3的发射极接地，Q3的集电极通过电阻R217接正5V电源，Q3的集电极同时接光电隔离偶合器IC104的1脚，IC104的2脚接地，IC104的6脚通过电阻R129与可控硅KG100的阳极相连，并接交流220V电源，IC104的4脚接可控硅KG100的触发极相连。
氧量测量及转换电路包括氧化锆氧传感器O2、运算放大器IC200、IC201、A/D转换器IC202、锁存器IC203、IC204、IC205、IC206、可擦除存贮器IC207、IC208、IC209、译码器IC210、IC211、IC212、反相器IC217、数码管S201、S202、S203、光电偶合器IC213、IC214、IC218、D/A转换器IC215、运算放大器IC216、晶体三极管Q2及晶体二极管、电容、电阻。
氧化锆氧传感器O2的正信号端通过电阻器R200与运算放大器IC200的2脚相连。
氧化锆氧传感器O2的负信号端通过电阻R201与运算放大器IC200的3脚相连。IC200的输出端6脚通过电阻R204与运算放大器IC201的2脚相连，IC201的输出端1脚通过电阻器R212与A/D转换器IC202的3脚相连，IC202的1脚接地，IC202的20、21、22、23脚分别与锁存器IC203、IC204、IC205、IC206的4、7、13、14脚相连。A/D转换器IC202的19脚与锁存器IC206的5脚相连，IC202的18脚与锁存器IC205的5脚相连，IC202的17脚与锁存器IC204的5脚相连，IC202的16脚与锁存器IC203的5脚相连，并同时与反相器IC217的1脚相连。锁存器IC203的2、10、11、1脚分别与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的10、9、8、7脚相连，锁存器IC204的2、10、11、1脚分别与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的6、5、4、3脚相连，锁存器IC205的2、10、11、1脚分别与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的25、24、21、23脚相连，锁存器IC206的15脚与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的2脚相连。可擦除存贮器IC207的16、17、18、19脚分别与译码器IC210的7、1、2、6脚相连，可擦除存贮器IC207的11、12、13、15脚分别与译码器IC211的7、1、2、6脚相连，可擦除存贮器IC208的16、17、18、19脚分别与译码器IC212的7、1、2、6脚相连，IC208的15脚与反相器IC217的5脚相连，IC217的6脚与数码管S203的7脚相连，IC208的13脚与反相器IC217的3脚相连，IC217的4脚与数码管S204的7脚相连。译码器IC210的13、12、11、10、9、15、14脚分别与数码管S202的10、9、8、5、4、2、3、7脚相连。数码管S203的1、6脚、S202的1、6脚、S201的1、6、7脚分别通过限流电阻R239、R240、R241后与正5V电源相连。
可擦除存贮器IC209的11、12、13、15脚分别通过电阻R215、R216、R217、R218与光电偶合器IC213的1、3、5、7脚相连，IC209的16、17、18、19脚分别通过电阻R219、R200、R211、R222与光电偶合器IC214的1、3、5、7脚相连。光电偶合器IC213、IC214的2、4、6、8脚并联后接地，光电偶合器IC214的10、12、14、16脚分别通过上拉电阻R223、R225、R227、R229、R231、R233、R235、R237后与正5V电源相连，光电偶合器IC213的15、13、11、9脚分别与D/A转换器IC215的7、6、5、4脚相连，光电偶合器IC214的15、13、11、9脚分别与D/A转换器IC215的16、15、14、13脚相连。反相器IC217的2脚通过电阻R242与光电偶合器IC218的1脚相连，光电偶合器IC218的2脚接地，光电偶合器IC218的4脚通过电阻R244后接正5V电源，其3脚与D/A转换器IC215的1、2脚相连。IC215的11、12脚分别与运算放大器IC216的2、3脚相连，IC216A的1脚通过电阻R249后与运算放大器IC216B的5脚相连，IC216B的3脚通过电阻R248与电位器中心动臂相连，IC216B的7脚通过电阻R251与晶体三极管Q2的基极相连。Q2的发射极通过电阻R253、R254、R255、R256后，一端通过电阻R252后与IC216B的5脚相连，另一端通过晶体二极管D202和电容C212后接地。
转换电路工作原理一、电源部分该部分电路的作用是为仪器的各个电子元器件提供电源。它由两块(开关电源模块IC300、IC301)通用220V交流电输入、输出直流±5V/300mA的开关电源模块和一块(开关电源模块IC3002)220V交流电输入、输出直流24V的开关电源模块，一块直流24V输入、输出直流±5V的DC/DC直流电源变换器(IC3003)构成，以实现输出互相隔离的±5V直流电源、24V直流电源以及与24V直流电源共地的另一组±5V直流电源。
二、温度测量和加热控温部分由K型热电偶将测得的温度热电势经IC100运算放大器放大处理后，使之放大为2mV/℃。
由温度传感器AD590测得的环境温度信号经IC101A放大处理后，也使其为2mV/℃。由IC101B组成的加法器电路与放大后的热电偶电势相加，实现热电偶的冷端补偿作用。
将具有冷端补偿并经放大后的热电偶电势分为两路。一路送至IC102A的2脚，IC102A的3脚是设定的工作温度值，经IC102A组成的比较器相比较，利用该比较结果经IC103及IC105处理后去控制可控硅KG101的通断，以实现设定温度的精确控制；另一路送至IC102B的5脚，IC102B的6脚是设定的超温保护温度值，经由IC102B组成的比较器比较后，再经由三极管Q3和IC104去控制可控硅KG100的通断，以实现在超过设定温度一定允许量时，断开加热供电电源的目的。
三、氧量测量及转换电路由氧化锆氧传感器检测到的氧电势信号，送至运算放大器IC200的2脚和3脚，经量程修正后送到运算放大器IC201的2脚，再由IC201的3脚调零电路进行调零修正，最后将经过零点和量程修正的氧电势信号送至IC202(A/D转换器)的3脚，经该电路转换后，即实现了将模拟量氧电势转化为数字量。
由IC202(A/D转换器)输出的数字量经IC203、IC204、IC205、IC206组成的锁存器后分为两路。一路送至IC207、IC208(存贮器)，进入的数字化对数特性的氧电势信号，经该存贮器预先写入的数据处理后，在输出该信号时，即实现了对数特性变为百分线性的转换。该信号经IC210、IC211、IC212共同组成的译码器译码处理后，送到由S201、S202、S203三块数码管组成的数字显示器显示氧含量的百分比读数；另一路是将数字化对数特性的氧电势信号送入IC209(存贮器)，经该存贮器预先写入的数据处理后，使之输出适合转换为0～4V的线性化数字信号。该信号经IC213、IC214组成的光电隔离器后，送到IC215(D/A转换器)，经IC215转换后，数字化的线性氧信号又变为线性的0～4V的模拟氧信号，该信号再经由IC216A、IC216B以及Q2组成的恒流源电路处理后，在C212两端就可得到与百分氧含量相对应的4～20mA电流信号。
转换电路中，开关电源模块IC300、IC301可采用交流220V/±5V电源模块，开关电源模块IC302可采用交流220V/24V开关电源模块；直流电源变换器IC303可采用SR24DS/100。
运算放大器IC100可采用0P07集成运算放大器，运算放大器IC101A、101B、IC102A、IC102B可采用LM158集成运算放大器。可控硅触发电路IC103可采用NE555集成芯片，光电偶合器IC104、IC105可采用MC3041集成芯片。可控硅KG100、KG101可采用BTA20可控硅等。
运算放大器IC200可采用0P07集成运算放大器，运算放大器IC201、IC216A、IC216B可采用LM158集成运算放大器。A/D转换器IC202可采用MC14433芯片。锁存器IC203、IC204、IC205、IC206可采用CD4042芯片。可擦除存贮器IC207、IC208、IC209可采用27C64芯片。译码器IC210、IC211、IC212可采用74LS247芯片。光电偶合器IC213、IC214可采用TLP521-4芯片。D/A转换器IC215可采用DAC0832芯片。
权利要求1.一种一体化氧化锆烟气氧分析器，具有氧化锆氧检测器、转换器，其特征在于氧化锆氧检测器与转换器连在一起成为一体化，氧化锆氧检测器具有检测器管体，检测器管体内部的前端装有不锈钢防尘网、多孔陶瓷防尘片、氧化锆氧传感器以及为氧化锆管提供高温工作条件的加热电炉和测温热电偶，贯穿检测器管体内部的还有标准气管和参比气管，检测器管体内设有氧电极引线，加热电炉引线和热电偶引线，检测器管体后部装置有安装法兰，检测器管体后端部设置有连接法兰，连接法兰的外端面用于与转换器的壳体座相连，转换器具有壳体座，壳体座上装置有壳体罩，壳体罩装有进、出气口，并装有进、出线口，壳体罩内设有转换电路安装板，电路安装板上设有电路板插座和电源接线端子、输出信号接线端子，在电路板插座上插接有处理氧信号的相关电路的电路板；转换电路由电源部分、温度测量和加热控温部分、氧量测量及转换电路组成；电源部分由开关电源模块、直流-直流电源变换器DC/DC组成；温度测量和加热控温部分由热电偶测量电路、环境温度测量电路、加法器电路、工作温度比较器、可控硅触发电路、超温保护比较器、超温保护可控硅触发电路组成，热电偶测量电路包括热电偶K、运算放大器IC100，环境温度测量电路包括环境温度测量传感器T、运算放大器IC101A，加法器电路包括运算放大器IC101B，工作温度比较器包括工作温度设定电位器W103、运算放大器IC102A，超温保护比较器包括运算放大器IC102B，可控硅触发电路包括工作温度可控硅触发电路IC103、光电隔离触发器IC105、可控硅KG101，超温保护可控硅触发电路包括晶体三极管Q3、光电偶合器IC104，可控硅KG100；氧量测量及转换电路包括氧化锆氧传感器O2、运算放大器IC200、IC201、A/D转换器IC202、锁存器IC203、IC204、IC205、IC206、可擦除存贮器IC207、IC208、IC209、译码器IC210、IC211、IC212、反相器IC217、数码管S201、S202、S203、光电偶合器IC213、IC214、IC218、D/A转换器IC215、运算放大器IC216、晶体三极管Q2及晶体二极管。
2.根据权利要求1所述的一体化氧化锆烟气氧分析器，其特征在于温度测量和加热控温部分电路中热电偶的正信号端与运算放大器IC100的2脚相连，热电偶K的负端与运算放大器IC100的3脚相连，运算放大器IC100的6脚通过电阻R105与加法器IC101B的6脚相连，环境温度测量传感器T的正极与正5V直流电源相连，环境温度测量传感器T的负极通过电位器W101与地相连，同时环境温度测量传感器T的负极通过电阻R114与运算放大器IC101A的2脚相连，运算放大器IC101A的3脚通过电阻R115接地；运算放大器IC101A输出脚通过电阻R106与运算放大器IC101B的6脚相连，运算放大器IC101B的7脚通过电阻R122与工作温度比较器的运算放大器IC102A的2脚相连，同时运算放大器IC101B的7脚通过电阻R120与超温保护比较器的运算放大器IC102B的5脚相连，运算放大器IC102A的3脚接电位器W103的动触点，运算放大器IC102B的6脚通过电阻R122、R118与稳压管Z100的负端相连，运算放大器IC102A的输出脚即1脚通过电阻124与可控硅触发电路的IC103的4脚、1脚相连，光电隔离触发器IC105的2脚接地，光电隔离触发器IC105的6脚通过电阻R131与可控硅KG100的阴极和可控硅KG101的阳极相连，光电隔离触发器IC105的4脚与可控硅KG101的触发极相连，可控硅KG101的阴极与负载电炉RL一端相连，负载电炉RL的另一端与交流电源220V相连；超温保护比较器的运算放大器IC102B的输出脚即1脚通过二极管D102、电阻R128与晶体三极管Q3的基极相连，晶体三极管Q3的发射极接地，Q3的集电极通过电阻R217接正5V电源，Q3的集电极同时接光电隔离偶合器IC104的1脚，IC104的2脚接地，IC104的6脚通过电阻R129与可控硅KG100的阳极相连，并接交流220V电源，IC104的4脚接可控硅KG100的触发极相连。
3.根据权利要求1所述的一体化氧化锆烟气氧分析器，其特征在于氧量测量及转换电路中氧化锆氧传感器O2的正信号端通过电阻器R200与运算放大器IC200的2脚相连；氧化锆氧传感器O2的负信号端通过电阻R201与运算放大器IC200的3脚相连，IC200的输出端6脚通过电阻R204与运算放大器IC201的2脚相连，IC201的输出端1脚通过电阻器R212与A/D转换器IC202的3脚相连，IC202的1脚接地，IC202的20、21、22、23脚分别与锁存器IC203、IC204、IC205、IC206的4、7、13、14脚相连，A/D转换器IC202的19脚与锁存器IC206的5脚相连，IC202的18脚与锁存器IC205的5脚相连，IC202的17脚与锁存器IC204的5脚相连，IC202的16脚与锁存器IC203的5脚相连，并同时与反相器IC217的1脚相连，锁存器IC203的2、10、11、1脚分别与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的10、9、8、7脚相连，锁存器IC204的2、10、11、1脚分别与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的6、5、4、3脚相连，锁存器IC205的2、10、11、1脚分别与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的25、24、21、23脚相连，锁存器IC206的15脚与可擦除存贮器IC207、IC208、IC209的2脚相连，可擦除存贮器IC207的16、17、18、19脚分别与译码器IC210的7、1、2、6脚相连，可擦除存贮器IC207的11、12、13、15脚分别与译码器IC211的7、1、2、6脚相连，可擦除存贮器IC208的16、17、18、19脚分别与译码器IC212的7、1、2、6脚相连，IC208的15脚与反相器IC217的5脚相连，IC217的6脚与数码管S203的7脚相连，IC208的13脚与反相器IC217的3脚相连，IC217的4脚与数码管S204的7脚相连，译码器IC210的13、12、11、10、9、15、14脚分别与数码管S202的10、9、8、5、4、2、3、7脚相连，数码管S203的1、6脚、S202的1、6脚、S201的1、6、7脚分别通过限流电阻R239、R240、R241后与正5V电源相连；可擦除存贮器IC209的11、12、13、15脚分别通过电阻R215、R216、R217、R218与光电偶合器IC213的1、3、5、7脚相连，IC209的16、17、18、19脚分别通过电阻R219、R200、R211、R222与光电偶合器IC214的1、3、5、7脚相连。光电偶合器IC213、IC214的2、4、6、8脚并联后接地，光电偶合器IC214的10、12、14、16脚分别通过上拉电阻R223、R225、R227、R229、R231、R233、R235、R237后与正5V电源相连，光电偶合器IC213的15、13、11、9脚分别与D/A转换器IC215的7、6、5、4脚相连，光电偶合器IC214的15、13、11、9脚分别与D/A转换器IC215的16、15、14、13脚相连，反相器IC217的2脚通过电阻R242与光电偶合器IC218的1脚相连，光电偶合器IC218的2脚接地，光电偶合器IC218的4脚通过电阻R244后接正5V电源，其3脚与D/A转换器IC215的1、2脚相连，IC215的11、12脚分别与运算放大器IC216的2、3脚相连，IC216A的1脚通过电阻R249后与运算放大器IC216B的5脚相连，IC216B的3脚通过电阻R248与电位器中心动臂相连，IC216B的7脚通过电阻R251与晶体三极管Q2的基极相连，Q2的发射极通过电阻R253、R254、R255、R256后，一端通过电阻R252后与IC216B的5脚相连，另一端通过晶体二极管D202和电容C212后接地。
4.根据权利要求1所述的一体化氧化锆烟气氧分析器，其特征在于检测器管体后部设置有标准气入口，参比气入口。
5.根据权利要求1所述的一体化氧化锆烟气氧分析器，其特征在于在转换器的壳体座与检测器管体连接一侧有防雨罩，在防雨罩防护范围内的检测器管体上开有参比气体出口。
专利摘要本实用新型一体化氧化锆烟气氧分析器涉及的是一种氧化锆氧检测器与转换器一体化的烟气中氧含量在线分析仪器。氧化锆氧检测器具有检测器管体，检测器管体内部的前端装有不锈钢防尘网、多孔陶瓷防尘片、氧化锆氧传感器以及加热电炉和测温热电偶，贯穿检测器管体内部的还有标准气管和参比气管，检测器管体后部装置有安装法兰，检测器管体后端部设置有连接法兰，连接法兰的外端面用于与转换器的壳体座相连，转换器具有壳体座，壳体座上装置有壳体罩，壳体罩内设有转换电路安装板，在电路板插座上插接有处理氧信号的相关电路的电路板，转换电路由电源部分、温度测量和加热控温部分、氧量测量及转换电路组成。
文档编号G01N27/417GK2695969SQ20042002697
公开日2005年4月27日 申请日期2004年5月12日 优先权日2004年5月12日
发明者刘春宾 申请人:刘春宾