Yokogawa ZR402G 分离式氧化锆氧气分析仪

一、基础物料信息

• 设备全称：EXAxt ZR402G 分离型氧化锆氧分析仪（变送器 / 转换器）
• 配套探头：必须搭配 ZR22G 系列插入式氧化锆探头 使用，探头插入烟道直接测量烟气氧含量
• 产品状态：原厂已于2021 年 11 月停产，升级替代型号：ZR802G、ZR22G 新款系列
• 防护等级：IP66/NEMA4X，铝合金外壳，可户外机柜壁挂安装
• 供电：85～264V AC 宽电压，45/66Hz 通用工业供电

二、核心技术参数

1. 测量规格

• 测量量程：0～5% vol ~ 0～100% vol O₂可自定义设置，支持线性 / 对数 4-20mA 输出
• 烟气工况温度：常规 0～700℃；选配高温护套可测 1871℃烟气Yokogawa Electric Corporation
• 探头插入长度：0.15m/0.4m/0.7m/1.0m/1.5m/2.0m/2.5m/3.0m 多规格可选
• 烟气压力：-5～+250kPa，高压工况需选配压力补偿模块Yokogawa Electric Corporation

2. 信号与通讯

1. 模拟输出：双路隔离 4～20mA DC，负载 550Ω，可分别输出氧含量、温度信号Yokogawa Electric Corporation
2. 数字通讯：内置HART 协议，支持手操器远程参数配置、故障诊断、量程修改
3. 开关接点：4 路继电器触点输出（30VDC/3A、250VAC/3A），可配置高低氧报警、故障、校准、维护报警，带延时、回差功能
4. 输入信号：2 路无源接点输入，可远程触发自动校准、保持输出

3. 环境与材质

• 变送器工作温度：-20℃～+55℃；探头本体耐温：-20℃～150℃
• 探头材质：SUS316 不锈钢，耐腐蚀，适配燃煤、燃气、锅炉、窑炉烟气
• 参比气源：仪表压缩空气，耗气量约 1NL/min，压力稳定 50kPa 左右

三、系统组成与工作原理

1. ZR402G（壁挂转换器）：放置在就地控制柜，给探头加热供电、采集锆池电压信号、运算氧浓度、本地 LCD 显示、变送远传至 DCS，自带全功能自诊断
2. ZR22G 插入式氧化锆探头：直接插入锅炉 / 余热锅炉烟道，内置氧化锆传感器、加热丝、热电偶，通过高温电缆与 ZR402G 连接

四、核心功能

1. 高精度就地测量：无需预处理烟气，直接插入式原位测量，响应速度快
2. 全自动 / 手动校准：支持零点、量程标准气体校准，可选配 ZR40H 自动校准组件
3. 完善故障自诊断：锆池损坏、加热异常、热电偶故障、EEPROM 异常、校准失败等故障代码显示，同时触发故障继电器报警
4. 输出保持功能：校准、故障状态下可锁定 4-20mA 输出，避免 DCS 系统误动作
5. 过程温度同步监测：同步采集探头热电偶温度，一路变送输出

五、典型应用场景

1. 火电、燃气、生物质锅炉、余热锅炉烟气含氧量在线监测
2. 石化加热炉、冶金窑炉、热处理炉燃烧工况优化、节能减排控制
3. 垃圾焚烧炉、水泥回转窑、电厂脱硝入口烟气氧含量监测
4. 惰性气氛保护、热处理炉微量氧检测工况

六、型号选型要点与替换注意事项

1. ZR402G 不能单独使用，必须匹配同规格 ZR22G 探头，线缆分为加热电源线 + 信号补偿线两组电缆，需分开穿管布线规避干扰
2. 防爆工况需选用 ATEX/FM 防爆型 ZR22S 系列探头，普通 ZR22G 仅非防爆区域使用
3. 烟道多粉尘工况必须选配金属烧结防灰过滤器，定期吹扫清理，防止锆池堵灰失效
4. 停产备件替代：优先选用ZR802G，通讯、安装、量程完全兼容，可直接替代 ZR402G；老款 ZR402G 仅可采购全新库存、拆机检修件
5. 必须持续通入洁净干燥仪表风作为参比空气，严禁潮湿、含油压缩空气，会快速损坏锆传感器

七、常见故障代码速查

• E1：锆池传感器损坏
• E2：探头加热温度异常（过高 / 过低、加热丝断路）
• E3：A/D 模数转换故障
• E4：仪表存储芯片 EEPROM 故障
• AL 系列：氧浓度高低报警、校准异常、超温报警等