1. 概述

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100主要用于測定堆肥物料中的氧氣含量，其核心部件是美國Honeywell雙氧化鋯傳感器探頭，氧化鋯傳感器具有耐高溫的特性，其原理是以二氧化鋯(ZrO2)為基礎(chǔ)的動態(tài)氧氣傳感器，它以兩塊二氧化鋯板形成的一個密閉空腔的動態(tài)過程作為測量基礎(chǔ)。主要用于堆肥坑，堆肥窖以及堆肥實(shí)驗(yàn)器中氧含量的自動控制與監(jiān)測。外部使用不銹鋼防護(hù)裝置對氧傳感器探頭進(jìn)行保護(hù)，防護(hù)裝置頭部有進(jìn)氣孔，即保證堆肥物料中的氣體可以順暢擴(kuò)散到探頭附近進(jìn)行實(shí)時準(zhǔn)確測量，清洗方便，又防止堆肥物料中的顆粒物質(zhì)堵塞探頭頂部的分子隔離柵導(dǎo)致敏感器件損壞。

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100

 堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100 注意事項

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100相比其它類型的氧量傳感器，具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：

1)、工作過程中無需參比氣，特別適合使用在堆肥有氧發(fā)酵的自動化控制中和對于不易接近或封閉的系統(tǒng)（風(fēng)道，容器等）中的氧氣含量的測量。被測混合氣體溫度上限可達(dá)250℃。

2)、具有故障監(jiān)測功能， 無需使用額外的氧氣傳感器來保證可靠性?？梢酝瑫r監(jiān)測使用過程中自身的工作狀態(tài)，報告電氣線路和傳感器的故障。數(shù)據(jù)的分析與處理通過一個由用戶后置的設(shè)備來完成，該設(shè)備取決于用戶的技術(shù)說明。（如：堆肥氧量控制，顯示，測量儀表，可編程邏輯控制器PLC，通風(fēng)系統(tǒng)等）

3)、不需要專門人員和標(biāo)準(zhǔn)氣體，在大氣條件下即可自動完成校準(zhǔn)。

4)、測量過程無需化學(xué)介質(zhì)，使用壽命長于電化學(xué)傳感器。

5)、本質(zhì)上測量的是堆肥物料中混合氣體的氧氣分壓，但通過校準(zhǔn)，可以輕松的將輸出轉(zhuǎn)換為氧氣的體積濃度。

傳感器采用24V直流供電，可提供線性的0～10V（或4～20mA）和RS485數(shù)字信號輸出,帶有3位數(shù)碼管顯示和校準(zhǔn)鍵。標(biāo)準(zhǔn)測量范圍0.1～25 vol%O2 ，并可提供0.1～100 vol%O2 中的任意量程產(chǎn)品

2. 堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100性能參數(shù)

1）、極限參數(shù)

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備技術(shù)參數(shù)

2）、特性參數(shù)

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備特性參數(shù)

3.堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100工作原理

系統(tǒng)原理方框見下圖。24V直流電源輸入后，一路用于產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)部的工作電壓，一路用于氧探頭的加熱。

經(jīng)過一定時間的上電預(yù)熱，氧探頭中的二氧化鋯，在達(dá)到700℃的工作溫度后，由絕緣體成為氧離子導(dǎo)體。動態(tài)氧傳感器雙鋯盤結(jié)構(gòu)，使氧探頭、信號放大器、邏輯監(jiān)測模塊和離子泵形成穩(wěn)定的負(fù)反饋回路。當(dāng)溫度穩(wěn)定時，負(fù)反饋的脈沖輸出信號的周期時間，與氧量成線性正比。

單片機(jī)采集脈沖信號，經(jīng)過運(yùn)算和修正，輸出0～10V模擬電壓信號和4～20mA模擬電流信號。

脈沖信號的輸出端，同時作為故障報警信號的輸出端，以及校準(zhǔn)信號的輸入端。

外部輸入TEST信號，控制模塊改變離子泵回路電流，從而模擬了氧量的改變，用以系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否反應(yīng)良好。

RS485總線通訊模塊，除了完成氧量傳輸外，也可以軟件命令的方式替代完成、自動校準(zhǔn)和故障報警等硬件功能，極大的簡化了后端設(shè)備的使用。

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備工作原理

4. 堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100工作模式

傳感器采用復(fù)用的七插腳連接器及七芯現(xiàn)場電纜線連接下游單元。根據(jù)、校準(zhǔn)和故障報警功能的后端連接方式不同，分為數(shù)字、串口兩種工作模式，相應(yīng)引腳定義如下表。

模擬信號輸出可以通過內(nèi)部跳線選擇0～10V電壓信號或4～20mA電流信號。串口工作模式主要推薦RS485總線工作模式。UART是單片機(jī)的串口不經(jīng)過RS485芯片的直接輸出，兩者在軟件上的使用是相同的，所有操作均為半雙工模式。

外殼上的按鍵，直接連接內(nèi)部的校準(zhǔn)輸入端，方便用戶執(zhí)行校準(zhǔn)功能。

對于常規(guī)使用，傳感器通過Pin1、Pin2和Pin7連接供電電源。測量值通過Pin3和Pin5（4～20mA/0～10V）或者Pin4和Pin6（RS485總線）輸出到測量儀器儀表，顯示或PLC等設(shè)備上。

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備工作模式

不同工作模式完整的故障監(jiān)測功能使用，參看下面的具體敘述。

5. 堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設(shè)備JN-O2T100數(shù)字工作模式

5.1. 故障監(jiān)測

如果需要，傳感器可以實(shí)現(xiàn)故障監(jiān)測功能。

5.1.1. 如何偵測故障

傳感器通過兩個不同的信道輸出測量信號：在K1信道中測量值作為一個有效的模擬信號輸出。在雙向的信道K2中，測量值作為一個調(diào)制脈寬的交變數(shù)字脈沖信號輸出（低/高相位0/5V）。低相位的長度是氧濃度的量度。

當(dāng)信道K1中測量值的模擬信號與信道K2中的測量值的數(shù)字信號相符合（最大誤差）