碳勢測量控制原理-2900CP系列碳勢控制器

在金屬材料熱處理過程中，碳勢指在一定的溫度下，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，純鐵中的含碳量。碳勢參數(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測量各類應(yīng)用種的氧含量。氧化鋯是一種固態(tài)電解質(zhì)，在高溫下實現(xiàn)離子導(dǎo)電。當(dāng)達(dá)到一定溫度時，氧化鋯就會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，碳勢的測量為根據(jù)爐內(nèi)氣氛的溫度、氧電勢、CO含量計算出當(dāng)前的碳勢值。故根據(jù)實際采集到的溫度、氧電勢、CO含量測量值。

由函數(shù)計算中可得出， 碳勢測量值的大小由溫度、氧電勢、一氧化碳共同作用的結(jié)果。 2900CP 可以實現(xiàn)三元精確測量碳勢。

2900系列碳勢控制器適用與熱處理過程中的氣氛控制。它增加了測量爐膛內(nèi)碳勢及氧氛的功能。典型應(yīng)用為：
•  鋼鐵的滲碳
•  硅酸鹽氧化鋯傳感器用來測量爐膛內(nèi)的碳勢，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金屬電極中間夾二氧化鋯構(gòu)成的，它有一面對外開放來進(jìn)行檢測。有些氧化鋯探頭內(nèi)還裝進(jìn)了一只熱電偶用來測量過程溫度。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。在碳勢測量中通常輸出電壓為1.0-1.3V。

炭黑極限報警
爐膛內(nèi)的煙霧及灰塵可能會沉積在探頭上形成積碳。積碳會使傳感器測量的結(jié)果不準(zhǔn)確進(jìn)而導(dǎo)致爐體及工件的損壞。2900系列碳勢控制器可檢測積碳的多少并在積碳過量時提供一個報警信號。其算法是由傳感器制造商提供的。它是根據(jù)探頭的測量信號進(jìn)行碳勢計算，如果結(jié)果超出了正常范圍則發(fā)出炭黑極限報警。
如果儀表檢測到報警條件發(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清除積碳。典型的清洗周期為4-8小時。2900系列碳勢控制器具有探頭清洗功能，通過繼電器輸出可以自動或手動的進(jìn)行清洗。
對于氧探頭的清洗，在清洗過程中儀表將保持原氣氛值，直到清洗結(jié)束再重新進(jìn)行計算過程值。在清洗過程中儀表會監(jiān)視傳感器的輸出，是否能在預(yù)定時間內(nèi)恢復(fù)。如果實際的恢復(fù)時間超過了設(shè)定的恢復(fù)時間，則會產(chǎn)生一個報警輸出（用戶設(shè)定報警功能時）。