1. 概述

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備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。主要用于堆肥坑，堆肥窖以及堆肥實驗器中氧含量的自動控制與監(jiān)測。外部使用不銹鋼防護裝置對氧傳感器探頭進行保護，防護裝置頭部有進氣孔，即保證堆肥物料中的氣體可以順暢擴散到探頭附近進行實時準確測量，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致敏感器件損壞。

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備JN-O2T100

 堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備JN-O2T100 注意事項

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

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。可以同時監(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備來完成，該設備取決于用戶的技術說明。（如：堆肥氧量控制，顯示，測量儀表，可編程邏輯控制器PLC，通風系統(tǒng)等）

3)、不需要專門人員和標準氣體，在大氣條件下即可自動完成校準。

4)、測量過程無需化學介質(zhì)，使用壽命長于電化學傳感器。

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，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)碼管顯示和校準鍵。標準測量范圍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)測儀器設備技術參數(shù)

2）、特性參數(shù)

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備特性參數(shù)

3.堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備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熱，氧探頭中的二氧化鋯，在達到700℃的工作溫度后，由絕緣體成為氧離子導體。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)定的負反饋回路。當溫度穩(wěn)定時，負反饋的脈沖輸出信號的周期時間，與氧量成線性正比。

單片機采集脈沖信號，經(jīng)過運算和修正，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、自動校準和故障報警等硬件功能，極大的簡化了后端設備的使用。

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備工作原理

4. 堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備JN-O2T100工作模式

傳感器采用復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)部的校準輸入端，方便用戶執(zhí)行校準功能。

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等設備上。

堆肥氧濃度監(jiān)測儀器設備工作模式

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）