Analizadores de oxígeno

Los analizadores de oxígeno proporcionan valiosas mediciones en aplicaciones de control de combustión, calidad de procesos, seguridad y medio ambiente. Se utilizan en una gran variedad de escenarios de medición que incluyen, entre otros, el recorte de calderas en centrales eléctricas, la optimización de hornos en aplicaciones de refinerías y petroquímicas, la seguridad de procesos en cabeceras de venteo y la calidad del producto en la producción de etileno.

Yokogawa ofrece una gama completa de soluciones de productos, incluida una serie de sondas de oxígeno de óxido de circonio líder en el sector, así como una línea de espectrómetros láser de diodo sintonizable de vanguardia.

Aplicaciones

  Láser de diodo sintonizable
TDLS
Tipo de óxido de circonio(Sistema de célula de concentración)
ZR/ZS
Tipo de zirconia(Tipo de corriente limitadora)
OX
Tipo magnético
MG
Combustión /
Gestión de procesos
 
Semiconductores /
componentes electrónicos / proceso de fabricación
     
Mediciones con gas inflamable    
No requiere muestreo  
A prueba de explosiones  

>> Consulte los sistemas de medición del analizador de oxígeno

  • Analizador de oxígeno/humedad de óxido de circonio ZR22G, ZR802G

    Esta concentración de oxígeno y humedad a altas temperaturas consta de un detector ZR22G equipado con un sensor de circonio de larga duración y gran fiabilidad, y un convertidor ZR802G equipado con funciones de comunicación digital y registro de datos.
    El ZR22G y el ZR802G pueden medirse directamente y de forma continua sin necesidad de un dispositivo de muestreo. Es fácil de mantener y reduce los costes de funcionamiento mediante el autodiagnóstico del deterioro del sensor (sin utilizar gas de calibración) y la sustitución del conjunto del calentador in situ.

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  • Oxígeno multicanal Sistema de análisis ZR22/AV550G

    El sistema analizador de oxígeno multicanal AV550G permite realizar mediciones en hasta 8 sondas ZR22 simultáneamente.El método de medición in situ de la sonda ZR no requiere ningún acondicionamiento del proceso ni muestreo extractivo. Esto reduce los costes de mantenimiento y permite una respuesta de medición más rápida a los cambios en el proceso.

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  • Analizador integral de oxígeno ZR202

    El transmisor / detector EXAxt ZR202 combina las ventajas del analizador remoto ZR402 y del detector ZR22 en un dispositivo de medición inteligente, reconstruible y de bajo coste para la medición de humedad in situ.

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  • Analizador paramagnético de oxígeno (tipo antideflagrante) MG8E

    El analizador paramagnético de oxígeno MG8E mide la concentración de oxígeno empleando una técnica basada en el hecho de que un imán atrae el oxígeno gaseoso. Mientras que los analizadores de oxígeno de óxido de circonio no pueden medir el oxígeno en mezclas de gases inflamables, el MG8E puede medir no sólo la concentración de oxígeno en mezclas de gases inflamables, sino también en bajas concentraciones, con gran precisión.

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  • Analizador paramagnético de oxígeno (tipo de uso general) MG8G

    El analizador paramagnético de oxígeno MG8G mide la concentración de oxígeno basándose en el hecho de que un imán atrae el oxígeno gaseoso. Mientras que los analizadores de oxígeno de óxido de circonio no pueden medir el oxígeno en mezclas de gases inflamables, el MG8G puede medir la concentración de oxígeno en mezclas de gases inflamables.

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  • Buscador de productos

    Esta herramienta web facilita la búsqueda de productos en función de la aplicación, las condiciones de medición y las especificaciones requeridas.

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  • Analizador de gases in situ TDLS8000

    El nuevo TDLS™8000 de Yokogawa alberga todas las características líderes de la industria en un dispositivo robusto. El diseño de la plataforma permite realizar mediciones in situ sin necesidad de extraer y acondicionar las muestras.

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Detalles

Sistemas de medición con analizadores de oxígeno y sus ventajas e inconvenientes

El sistema de medición del analizador de oxígeno que vendemos actualmente es el siguiente.

Sistema de medición tipo circonio:

  • Sistema de célula de concentración: ZR22G/ZR802, ZR202G, ZR202S y OX400
  • Tipo de corriente limitadora: OX100 y OX102

Sistema de medición de tipo magnético:

  • Sistema paramagnético: MG8G y MG8E

Sistema de medición láser de diodo sintonizable:

  • Sistema de medición láser de diodo sintonizable: TDLS8000, TDLS8100, TDLS8200

Dado que cada sistema de medición tiene sus propias ventajas e inconvenientes, es importante seleccionar un analizador de oxígeno que sea adecuado para su aplicación y uso previsto. A continuación se ofrece una descripción general de cada sistema de medición y sus ventajas e inconvenientes.


Sistema de medición tipo circonio

Sistema de células de concentración

Un electrolito sólido como la zirconia presenta conductividad de iones de oxígeno a alta temperatura. Como se muestra en la figura siguiente, cuando se fijan electrodos porosos de platino a ambos lados del elemento de zirconia que se va a calentar y se ponen en contacto gases de diferentes concentraciones parciales de oxígeno con las superficies respectivas de la zirconia, el dispositivo actúa como una célula de concentración de oxígeno. Este fenómeno hace que se genere una fuerza electromotriz entre ambos electrodos según la ecuación de Nernst.

Sistema de células de concentración

Ventajas

  • Puede instalarse directamente en un proceso de combustión, como la salida de humos de una caldera, y no requiere ningún sistema de muestreo. Y la respuesta es más rápida (ZR22G, ZR202G).
  • Capaz de medir la concentración de oxígeno en trazas (OX400).

Inconvenientes

  • Si el gas de muestra contiene un gas inflamable, se produce un error de medición (el gas de escape de la combustión casi no causa problemas porque se quema completamente).

Limitación Tipo de corriente

Como se muestra en la figura siguiente, si se limita el flujo de oxígeno en el cátodo de un elemento de óxido de circonio calentado a alta temperatura, aparece una región en la que la corriente se mantiene constante aunque se aumente la tensión aplicada. Esta corriente limitada es proporcional a la concentración de oxígeno.

Limitación Tipo de corriente

Ventajas

  • Capaz de medir la concentración de oxígeno en trazas.
  • La calibración sólo es necesaria en el lado de span (aire).

Inconvenientes

  • Si el gas de muestra contiene un gas inflamable, se produce un error de medición.
  • La presencia de polvo provoca la obstrucción de los orificios de difusión del gas en el lado del cátodo; debe instalarse un filtro en una etapa anterior.

Sistema de medición de tipo magnético

Sistema paramagnético

Este es uno de los métodos que utilizan la propiedad paramagnética del oxígeno. Cuando un gas de muestra contiene oxígeno, el oxígeno es atraído hacia el campo magnético, disminuyendo así el caudal de gas auxiliar en la corriente B. La diferencia en los caudales de las dos corrientes, A y B, causada por el efecto de la restricción de caudal en la corriente B, es proporcional a la concentración de oxígeno del gas de muestra. Los termistores determinan los caudales y los convierten en señales eléctricas, cuya diferencia se calcula como señal de oxígeno.

Sistema paramagnético

Ventajas

  • Capaz de medir mezclas de gases inflamables que no pueden medirse con un analizador de oxígeno de óxido de circonio.
  • Al no haber ningún sensor en la sección de detección en contacto con el gas de muestreo, el sistema paramagnético también puede medir gases corrosivos.
  • Entre los tipos magnéticos, el sistema paramagnético ofrece un tiempo de respuesta más rápido que los demás sistemas.
  • Entre los tipos magnéticos, el sistema paramagnético es más resistente a las vibraciones o los choques que los demás sistemas.

Inconvenientes

  • Requiere una unidad de muestreo correspondiente a las propiedades o aplicaciones del gas de muestreo.

Sistema de medición láser de diodo sintonizable

Sistema de medición láser de diodo sintonizable

Las mediciones con láser de diodo sintonizable (o TDL) se basan en la espectroscopia de absorción. El analizador TruePeak es un sistema TDL y funciona midiendo la cantidad de luz láser que se absorbe (se pierde) al atravesar el gas que se está midiendo. En su forma más simple, un analizador TDL consta de un láser que produce luz infrarroja, lentes ópticas para enfocar la luz láser a través del gas que se va a medir y luego hacia un detector, el detector y la electrónica que controla el láser y traduce la señal del detector en una señal que representa la concentración de gas.
Las moléculas de gas absorben la luz en colores específicos, denominados líneas de absorción. Esta absorción sigue la ley de Beers.
Los analizadores TDL son efectivamente analizadores infrarrojos que obedecen la ley de Beer-Lambert.

I = Ioe-EGL
donde I es la intensidad de radiación tras la absorción
Io es la intensidad de radiación inicial
E es el coeficiente de extinción
G es la concentración de gas
y L es la longitud del recorrido de la zona de medición

Yokogawa Modelo eléctrico : TDLS8000

Sistema de medición láser de diodo sintonizable

Ventajas

  • Capaz de medir una serie de gases absorbentes del infrarrojo cercano en aplicaciones de procesos difíciles.
  • Capacidad de medir a muy alta temperatura, altas presiones y en condiciones difíciles (servicio corrosivo, agresivo, con muchas partículas).
  • La mayoría de las aplicaciones se miden in situ, lo que reduce los costes de instalación y mantenimiento.
  • La mayoría de las mediciones son rápidas (5 segundos) y sin interferencias.

Inconvenientes

  • Se requiere una instalación inicial para la brida de montaje.

Recursos

Descripción General:
  • Yokogawa CENTUM CS 3000 DCS supervisa y controla las operaciones de una planta de conversión de camas de paja en energía.
  • Los procedimientos de arranque de la caldera y la turbina reducen la carga de trabajo del operador y ayudan a garantizar un arranque suave y seguro.
Descripción General:

Si un sensor no funciona, el fabricante no puede detectar la humedad en el cloro y debe detener el proceso. Por desgracia, los sensores pueden deteriorarse y ofrecer mediciones inexactas debido al contacto con el proceso.

Descripción General:

Un horno para el calentamiento de desbastes debe funcionar en condiciones de bajo contenido de oxígeno a temperaturas elevadas de 1.000 °C y superiores para evitar la oxidación del acero. La medición de las concentraciones de oxígeno en el horno es esencial en este proceso. (AN 10M01F01-03E)

Industrias:
Descripción General:

La medición de O2 en vapores de hidrocarburos se utiliza para el control de seguridad en columnas de destilación al vacío en el refinado de petróleo. Con los analizadores paramagnéticos de oxígeno convencionales, las concentraciones de O2 se obtienen mediante un sistema de muestreo extractivo, que acondiciona la muestra antes de ser analizada.

Descripción General:

El gas amoniaco (NH3) se inyecta para eliminar los NOx y reducir así la concentración de NOx en los gases de combustión de la chimenea. Con los analizadores de NH3 convencionales que realizan mediciones de forma indirecta, las concentraciones de NH3 se obtienen a través de un sistema de muestreo. Por lo tanto, existen problemas con el mantenimiento y los costes de funcionamiento del sistema de muestreo, así como retrasos en la medición. El analizador láser TDLS8000 es la solución a todos estos problemas.

Descripción General:

En una estufa de chorro caliente, el gas subproducto producido en un horno de coque se quema para precalentar el chorro de aire del alto horno. Para mejorar la eficiencia de la combustión y conservar energía en una estufa de chorro caliente, es esencial poder controlar la combustión midiendo y ajustando la concentración de oxígeno en los gases de escape.

Industrias:
Descripción General:

Una caldera paquete funciona de forma más eficiente si se reduce la concentración de oxígeno en los gases de combustión. La optimización de la entrada de aire para el funcionamiento de la caldera requiere la medición continua de la concentración de oxígeno en los gases de combustión.

Industrias:
Descripción General:

Los hornos de combustión, como los hornos de calefacción y las calderas de las plantas, incluyen varios tamaños y tipos, y sirven como fuentes de energía, es decir, son núcleos en todas las actividades de producción. Dado que en las plantas se consume una gran cantidad de combustible, como gas o fuelóleo, su eficiencia de combustión afecta directamente al rendimiento y al coste de funcionamiento de las plantas.

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