堆肥氧浓度监测仪器设备

  1. 概述

  堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100主要用于测定堆肥物料中的氧气含量，其核心部件是美国Honeywell双氧化锆传感器探头，氧化锆传感器具有耐高温的特性，其原理是以二氧化锆(ZrO2)为基础的动态氧气传感器，它以两块二氧化锆板形成的一个密闭空腔的动态过程作为测量基础。主要用于堆肥坑，堆肥窖以及堆肥实验器中氧含量的自动控制与监测。外部使用不锈钢防护装置对氧传感器探头进行保护，防护装置头部有进气孔，即保证堆肥物料中的气体可以顺畅扩散到探头附近进行实时准确测量，清洗方便，又防止堆肥物料中的颗粒物质堵塞探头顶部的分子隔离栅导致敏感器件损坏。

  堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100

  堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100 注意事项

  堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100相比其它类型的氧量传感器，具有以下明显的优点：

  1)、工作过程中无需参比气，特别适合使用在堆肥有氧发酵的自动化控制中和对于不易接近或封闭的系统（风道，容器等）中的氧气含量的测量。被测混合气体温度上限可达250℃。

  2)、具有故障监测功能， 无需使用额外的氧气传感器来保证可靠性。可以同时监测使用过程中自身的工作状态，报告电气线路和传感器的故障。数据的分析与处理通过一个由用户后置的设备来完成，该设备取决于用户的技术说明。（如：堆肥氧量控制，显示，测量仪表，可编程逻辑控制器PLC，通风系统等）

  3)、不需要专门人员和标准气体，在大气条件下即可自动完成校准。

  4)、测量过程无需化学介质，使用寿命长于电化学传感器。

  5)、本质上测量的是堆肥物料中混合气体的氧气分压，但通过校准，可以轻松的将输出转换为氧气的体积浓度。

  传感器采用24V直流供电，可提供线性的0～10V（或4～20mA）和RS485数字信号输出,带有3位数码管显示和校准键。标准测量范围0.1～25 vol%O2 ，并可提供0.1～100 vol%O2 中的任意量程产品

  2. 堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100性能参数

   1）、极限参数

  堆肥氧浓度监测仪器设备技术参数

  2）、特性参数

  堆肥氧浓度监测仪器设备特性参数

  3.堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100工作原理

  系统原理方框见下图。24V直流电源输入后，一路用于产生系统内部的工作电压，一路用于氧探头的加热。

  经过一定时间的上电预热，氧探头中的二氧化锆，在达到700℃的工作温度后，由绝缘体成为氧离子导体。动态氧传感器独特的双锆盘结构，使氧探头、信号放大器、逻辑监测模块和离子泵形成稳定的负反馈回路。当温度稳定时，负反馈的脉冲输出信号的周期时间，与氧量成线性正比。

  单片机采集脉冲信号，经过运算和修正，输出0～10V模拟电压信号和4～20mA模拟电流信号。

  脉冲信号的输出端，同时作为故障报警信号的输出端，以及校准信号的输入端。

  外部输入TEST信号，控制模块改变离子泵回路电流，从而模拟了氧量的改变，用以系统的工作状态是否反应良好。

  RS485总线通讯模块，除了完成氧量传输外，也可以软件命令的方式替代完成、自动校准和故障报警等硬件功能，极大的简化了后端设备的使用。

  堆肥氧浓度监测仪器设备工作原理

  4. 堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100工作模式

  传感器采用复用的七插脚连接器及七芯现场电缆线连接下游单元。根据、校准和故障报警功能的后端连接方式不同，分为数字、串口两种工作模式，相应引脚定义如下表。

  模拟信号输出可以通过内部跳线选择0～10V电压信号或4～20mA电流信号。串口工作模式主要推荐RS485总线工作模式。UART是单片机的串口不经过RS485芯片的直接输出，两者在软件上的使用是相同的，所有操作均为半双工模式。

  外壳上的按键，直接连接内部的校准输入端，方便用户执行校准功能。

  对于常规使用，传感器通过Pin1、Pin2和Pin7连接供电电源。测量值通过Pin3和Pin5（4～20mA/0～10V）或者Pin4和Pin6（RS485总线）输出到测量仪器仪表，显示或PLC等设备上。

  堆肥氧浓度监测仪器设备工作模式

  不同工作模式完整的故障监测功能使用，参看下面的具体叙述。

  5. 堆肥氧浓度监测仪器设备JN-O2T100数字工作模式

  5.1. 故障监测

  如果需要，传感器可以实现故障监测功能。

  5.1.1. 如何侦测故障

  传感器通过两个不同的信道输出测量信号：在K1信道中测量值作为一个有效的模拟信号输出。在双向的信道K2中，测量值作为一个调制脉宽的交变数字脉冲信号输出（低/高相位0/5V）。低相位的长度是氧浓度的量度。

  当信道K1中测量值的模拟信号与信道K2中的测量值的数字信号相符合（最大误差