碳勢(shì)測(cè)量控制原理-2900CP系列碳勢(shì)控制器

在金屬材料熱處理過(guò)程中，碳勢(shì)指在一定的溫度下，在某種特定的氣氛中，純鐵在該氣氛達(dá)到平衡穩(wěn)態(tài)時(shí)，純鐵中的含碳量。碳勢(shì)參數(shù)代表在某種氣氛改變被熱處理工件表面含碳量的能力。

氧探頭是利用氧化鋯陶瓷敏感元件來(lái)測(cè)量各類應(yīng)用種的氧含量。氧化鋯是一種固態(tài)電解質(zhì)，在高溫下實(shí)現(xiàn)離子導(dǎo)電。當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，氧化鋯就會(huì)成為氧離子良好的導(dǎo)體，構(gòu)成氧濃度差電池。

根據(jù)碳勢(shì)的定義及金屬熱處理滲碳?xì)夥栈瘜W(xué)反應(yīng)方程式及熱力學(xué)原理，碳勢(shì)的測(cè)量為根據(jù)爐內(nèi)氣氛的溫度、氧電勢(shì)、CO含量計(jì)算出當(dāng)前的碳勢(shì)值。故根據(jù)實(shí)際采集到的溫度、氧電勢(shì)、CO含量測(cè)量值。

由函數(shù)計(jì)算中可得出， 碳勢(shì)測(cè)量值的大小由溫度、氧電勢(shì)、一氧化碳共同作用的結(jié)果。 2900CP 可以實(shí)現(xiàn)三元精確測(cè)量碳勢(shì)。

2900系列碳勢(shì)控制器適用與熱處理過(guò)程中的氣氛控制。它增加了測(cè)量爐膛內(nèi)碳勢(shì)及氧氛的功能。典型應(yīng)用為：
•  鋼鐵的滲碳
•  硅酸鹽氧化鋯傳感器用來(lái)測(cè)量爐膛內(nèi)的碳勢(shì)，其工作溫度應(yīng)在600°C以上,典型溫度范圍是600-1100°C。氧化鋯探頭是由兩個(gè)金屬電極中間夾二氧化鋯構(gòu)成的，它有一面對(duì)外開(kāi)放來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。有些氧化鋯探頭內(nèi)還裝進(jìn)了一只熱電偶用來(lái)測(cè)量過(guò)程溫度。隨著溫度的不同氧化鋯探頭可產(chǎn)生0.0-1.5V的電壓信號(hào)。在碳勢(shì)測(cè)量中通常輸出電壓為1.0-1.3V。

炭黑極限報(bào)警
爐膛內(nèi)的煙霧及灰塵可能會(huì)沉積在探頭上形成積碳。積碳會(huì)使傳感器測(cè)量的結(jié)果不準(zhǔn)確進(jìn)而導(dǎo)致?tīng)t體及工件的損壞。2900系列碳勢(shì)控制器可檢測(cè)積碳的多少并在積碳過(guò)量時(shí)提供一個(gè)報(bào)警信號(hào)。其算法是由傳感器制造商提供的。它是根據(jù)探頭的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行碳勢(shì)計(jì)算，如果結(jié)果超出了正常范圍則發(fā)出炭黑極限報(bào)警。
如果儀表檢測(cè)到報(bào)警條件發(fā)生，則在初始顯示狀態(tài)下的下行顯示器上閃爍的顯示出“Soot”。
探頭吹掃：探頭的積碳,可以用壓縮空氣吹掃探頭的透氣孔來(lái)清除積碳。典型的清洗周期為4-8小時(shí)。2900系列碳勢(shì)控制器具有探頭清洗功能，通過(guò)繼電器輸出可以自動(dòng)或手動(dòng)的進(jìn)行清洗。
對(duì)于氧探頭的清洗，在清洗過(guò)程中儀表將保持原氣氛值，直到清洗結(jié)束再重新進(jìn)行計(jì)算過(guò)程值。在清洗過(guò)程中儀表會(huì)監(jiān)視傳感器的輸出，是否能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。如果實(shí)際的恢復(fù)時(shí)間超過(guò)了設(shè)定的恢復(fù)時(shí)間，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警輸出（用戶設(shè)定報(bào)警功能時(shí)）。