PA300GTFx 是重庆川仪推出的隔爆型智能氧分析器(属 PA300Ex 系列),采用氧化锆 / 电化学原理,用于工业流程中常量 / 微量氧在线连续监测,适配防爆、高温、复杂工况。
一、基本定位与型号
品牌 / 厂商:重庆川仪自动化股份有限公司
系列归属:PA300Ex 隔爆型智能气体分析器
型号含义:
PA300:基础型号
GT:氧化锆 / 电化学氧分析(区别于磁机械式 CJ、红外 GXH、热导 RQD)
F:防腐 / 特殊工况
x:量程 / 配置后缀(如 0~1%、0~25%、微量型)
防爆等级:隔爆型 Ex d IIC T6,适用于化工、石化等危险区域
二、核心测量原理(两种主流版本)
1. 氧化锆型(GT,高温 / 常量氧)
原理:氧化锆固体电解质在高温(600~850℃)下氧离子导电,两侧氧分压不同产生浓差电势,由能斯特方程计算氧浓度。
适用:常量氧(0~100%)、高温烟气、燃烧控制、惰性气体保护。
特点:响应快、寿命长、耐高温,无需参比气(部分型号)。
2. 电化学型(GTF,微量 / 常温)
原理:原电池式氧传感器,O₂在阴极还原、阳极氧化,产生与氧浓度成正比的扩散电流。
适用:微量氧(0~1%/0~10ppm)、高纯气体、氮气 / 氩气中氧、化工工艺气。
特点:精度高、低功耗、常温工作,需定期更换传感器。
三、关键技术参数
表格
| 参数 | 氧化锆型(GT) | 电化学型(GTF) |
|---|---|---|
| 测量范围 | 0~1%/5%/10%/25%/100% O₂ | 0~10ppm/100ppm/1%/5% O₂ |
| 测量精度 | ±1%~±2%FS | ±1%~±3%FS |
| 响应时间 | T90 ≤ 10~20s | T90 ≤ 15~30s |
| 稳定性 | 零点 / 量程漂移 ≤ ±1% FS/7d | 零点 / 量程漂移 ≤ ±1%~±2% FS/30d |
| 工作温度 | 探头:600~850℃;仪表:-10~+50℃ | 0~40℃(常温型) |
| 样气压力 | 0.05~0.3MPa(绝压 / 表压) | 0.05~0.2MPa |
| 样气流量 | 0.5~1.5 L/min | 0.3~1.0 L/min |
| 输出信号 | 4~20mA、RS485(Modbus)、继电器报警 | 4~20mA、RS485、继电器 |
| 供电 | AC220V±10% 50Hz,DC24V 可选 | AC220V/DC24V |
| 防爆认证 | Ex d IIC T6 | Ex d IIC T6 |
四、结构与功能特点
1. 硬件结构
主机:19 英寸机架 / 壁挂,5 寸彩色 LCD / 触摸屏,菜单式操作。
传感器单元:
氧化锆:一体化探头(含加热炉、热电偶),直接插入烟道 / 工艺管道。
电化学:外置传感器盒,配前置过滤器、流量调节、除湿。
气路系统:不锈钢 / PTFE 管路,内置流量计、稳压、过滤、反吹(可选)。
电路系统:32 位微处理器,自动温度补偿、线性化、故障诊断。
2. 智能功能
自动校准:零点 / 量程一键校准,支持标准气 / 空气校准。
温压补偿:自动修正温度、压力对测量的影响。
数据存储:可存≥30 万组数据,支持历史曲线、趋势分析。
报警输出:高 / 低氧、传感器故障、气路异常、超温报警。
通讯:4~20mA、RS485(Modbus RTU),接入 DCS/PLC。
自诊断:传感器寿命、加热故障、气路堵塞、通讯异常提示。
五、典型应用场景
化工 / 石化:合成氨、甲醇、乙烯装置,惰性气体保护、反应釜氧监测。
冶金 / 钢铁:高炉、转炉、退火炉烟气氧分析,燃烧优化、节能降耗。
电力:锅炉、窑炉烟气含氧量,控制空燃比、降低 NOx 排放。
电子 / 半导体:高纯氮气、氩气、工艺气体微量氧监测。
空分 / 制气:液氮 / 液氧贮槽、管道氧含量分析。
环保:废气处理、焚烧炉尾气氧监测。
六、安装与调试要点
1. 安装要求
环境:通风、无强振、无强电磁干扰,温度 - 10~+50℃,湿度≤90% RH(不结露)。
气路:
采样点选湍流区、无死角,避开弯头、阀门后直管段≥5D。
管路:316L 不锈钢 / PTFE,长度≤10m,减少泄漏与吸附。
配过滤器、除湿、稳压、流量调节,样气洁净、干燥、压力稳定。
电气:可靠接地,防爆区域按规范布线,电源稳定。
2. 调试步骤(首次 / 定期)
上电预热:
氧化锆:加热至工作温度(约 600~850℃),预热≥1~2 小时。
电化学:预热≥30 分钟,传感器极化稳定。
气路检查:检漏(肥皂水 / 检漏仪),调节流量至0.5~1.0 L/min,稳定无波动。
零点校准:
氧化锆:通入 ** 高纯 N₂(O₂<0.01%)** 或空气零点,稳定后执行零点校准。
电化学:通入高纯 N₂,执行零点校准。
量程校准:通入标准氧气体(如 20.6% O₂/N₂、1% O₂/N₂),稳定后输入标气值,执行量程校准。
参数设置:量程、单位、报警阈值、输出信号、通讯地址。
在线验证:切回样气,观察读数稳定、波动≤±0.5% FS,报警正常。
七、维护与故障处理
1. 日常维护
气路:每周检查过滤器,及时更换滤芯;每月检漏、清洁管路。
传感器:
氧化锆:每 3~6 个月校准一次;探头积灰时高温反吹 / 清洁。
电化学:每 1~3 个月校准;传感器寿命 1~2 年,到期更换。
数据:定期导出、备份,检查历史曲线与报警记录。
2. 常见故障与排除
表格
| 故障现象 | 可能原因 | 处理方法 |
|---|---|---|
| 读数偏高 / 偏低 | 气路泄漏、过滤器堵塞、传感器老化 | 检漏、换滤芯、校准 / 换传感器 |
| 读数波动大 | 流量不稳、温度波动、电磁干扰 | 稳流、保温、屏蔽接地 |
| 无信号 / 输出异常 | 传感器故障、加热丝断、电路故障 | 检查传感器、加热电路、通讯 |
| 报警频繁 | 样气氧超标、气路异常、传感器故障 | 排查工艺、检查气路、校准 |
八、选型与替代参考
选型要点:
量程:常量氧选氧化锆 GT,微量氧选电化学 GTF。
温度:高温(>400℃)选氧化锆,常温选电化学。
防爆:必须选PA300GTFx 隔爆型。
介质:腐蚀性介质选F 防腐型。
同类替代:西门子 ULTRAMAT、横河 ZR、ABB AO2000、仕富梅 SERVOMEX。
九、总结
PA300GTFx 是隔爆型智能氧分析器,氧化锆测高温常量氧、电化学测常温微量氧,具备自动校准、温压补偿、数据存储、故障诊断,适配化工、石化、冶金、电力等工业在线氧监测,稳定可靠、易维护。


