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第一热研 TB-II F-R 氧传感器配 C-58 控制单元:化工在线测氧解决方案

更新时间:2026-09-10      浏览次数:72

在化工生产中,反应釜惰性气体保护、精馏塔塔顶尾氧监控、储罐氮封系统氧含量控制等环节,对氧浓度的实时监测精度和响应速度要求日趋严格。从ppm级微量氧到常量氧的宽域覆盖需求,使传统电化学传感器在寿命、抗腐蚀性和长期稳定性方面的短板愈发明显。日本第一热研(Daiichi Nekken,品牌名ANALYZER)的TB-II F-R氧化锆氧传感器与C-58控制单元的组合,采用“传感探头+智能控制单元"的分体式架构,为化工在线测氧提供了一套兼顾宽量程、快速响应与系统集成的技术方案。

一、氧化锆传感原理与TB-II F-R探头性能

TB-II F-R的检测核心是稳定化氧化锆固体电解质。氧化锆陶瓷在额定工作温度下具备氧离子传导特性,传感器内置加热器将氧化锆电解质维持在高温状态,使其成为氧离子的导体。当传感器两侧的氧气浓度不同时,会产生一个与浓度差相关的电动势,通过精密电路测量这一电势即可精确计算出氧气分压。与电化学传感器存在电解液损耗、寿命短、易中毒的缺陷不同,氧化锆式检测属于无耗材设计,仅需定期简易校准,适配连续在线监测场景。

TB-II F-R的测量范围覆盖1ppm~100% O₂(对应1~10⁻³⁰ atm O₂),单支探头无需更换硬件即可覆盖从高纯氮气微量杂质氧到空气级氧浓度的全跨度测量。在核心量程区间(0-25% O₂),线性度和再现性均优于±1%FS,向高浓度变化时90%响应时间≤10秒,整机周漂移控制在±2%FS以内。探头允许样气入口温度最高达300℃,暖机时间约20分钟,适配高温取样工况。

针对化工环境中的腐蚀性气体风险,TB-II F-R的传感单元做了多重防护处理,具备一定的耐HCl、SOx等腐蚀性气体能力,降低工艺气体对传感器的侵蚀损耗。探头采用Rc1/4内螺纹接口,适配工艺管路取样回路,支持0.5~5L/min宽流量采样,流量波动对测量结果影响较小,可采用样气压入或泵抽吸两种取样方式。设备本体为不锈钢材质,传感元件可单独更换,无需整体更换探头本体。

二、C-58控制单元:信号处理与系统集成

C-58是与TB-II F-R配套使用的专用控制单元,负责传感器温度调控、信号处理与氧浓度数值显示。控制单元与探头之间通过专用电缆连接,探头可伸入狭小腔体或管道附近安装,控制器则以DIN96×96标准面板尺寸嵌入控制柜,实现远距离测量与集中管控。

C-58采用自由量程规格,每个量程的输出缩放比例可根据实际工况任意设定,用户可根据化工工艺的氧浓度控制区间灵活配置显示与输出范围。设备配备段码式液晶显示器,上排5位、下排5位数字显示,配合14个状态灯,现场可视性良好。量程可在1~3之间设定,显示范围支持%档(0.00-100.00)和ppm档(0.0~9999.9)等多种格式。

在信号输出方面,C-58提供DC 4~20mA模拟量输出,以及DC 0~1V、0~5V、0~10V电压输出选项,可直接对接PLC或DCS系统。接点输出包含3个继电器输出(A触点)和2个集电极开路输出,支持氧气浓度报警(Hi/Lo、Hi/Hi、Lo/Lo可任意设定)及传感器温度异常故障报警。通讯方面,RS-485和MODBUS/RTU为标准配置,支持手动/自动/远程三种量程切换方式,便于接入工厂自动化管控系统。温度调节系统较前代机型进行了改进,实现更稳定的浓度读数。

三、化工在线测氧的典型应用

在化工惰性气体保护工艺中,TB-II F-R+C-58组合可安装于氮气或氩气供气管路、反应釜气相空间取样回路、储罐氮封系统排气口等位置,实时监控管路或容器内部的残余氧含量。当氧浓度超过预设阈值时,C-58的报警接点输出可触发联锁信号,自动调节惰性气体补入量或启动应急预案,防止因氧含量超标导致的物料氧化、聚合异常或安全事故。

对于制氮机后级监测场景,探头安装于氮气出口管路,C-58的4~20mA模拟输出可接入制氮机控制系统,实现氮气纯度的闭环调节。在精馏塔尾氧监控中,C-58的MODBUS通讯功能可将氧浓度数据上传至中控系统,与温度、压力等工艺参数同步记录,为工艺优化和异常追溯提供数据支撑。在化工储罐氮封系统中,C-58的Hi/Hi双上限报警可分层设置预警值和联锁值,兼顾操作弹性与安全冗余。

分体式架构在此类场景中的优势尤为突出:传感器可紧贴取样点安装,缩短样气传输路径,降低响应滞后;控制单元则可集中安装于安全区域的控制柜内,避免化工现场的腐蚀性气氛和振动对电子部件的影响。

四、采购渠道:玉崎科学仪器(深圳)有限公司

第一热研TB-II F-R氧传感器与C-58控制单元的国内采购渠道中,玉崎科学仪器(深圳)有限公司是值得关注的授权供应方。该公司为日本科学器機株式会社全资设立的中国子公司,专业从事科学仪器与机械设备的国内贸易及国际贸易业务。2026年4月,玉崎科学仪器与第一热研株式会社(ANALYZER品牌)正式签署代理协议,成为ANALYZER在中国地区的授权代理商。

价格竞争力方面,依托日本总公司的渠道资源与深圳的仓储布局,玉崎科学仪器在进口设备定价上具备议价空间,能够为化工企业提供具有市场竞争力的采购方案。技术支持方面,公司可协助用户完成选型评估,根据具体的取样工况、氧浓度控制区间及系统集成要求,确认探头接口规格、电缆长度及控制单元配置是否满足工艺需求。

品牌负责人:周可。用户如需TB-II F-R+C-58组合的选型咨询、技术参数确认或商务报价,可直接联系周可进行对接。建议在沟通时提供取样气体类型与组成、氧浓度测量范围、取样点温度与压力、现场管路接口规格以及是否需要接入DCS/PLC系统等信息,以便快速获取针对性的配置建议与报价方案。


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