分離型ジルコニア式高温湿度計 ZR402G, ZR22G

分離型ジルコニア式高温湿度計ZR402Gは、サンプリング装置を全く必要とせず、高温空気中の湿度を連続的に測定するもので、蒸気や電熱を熱源とする乾燥機などに使用されます。各種工業の乾燥機や加湿機などの湿度の管理・制御に最適で、生産性向上に大きな成果をあげることができます。
LCDタッチパネルを装備し、各種設定画面、湿度トレンド表示など操作性と 表示機能の向上を図っています。また、数多くの機能(測定・演算機能や自己診断等の保守機能)が標準装備しています。校正は、完全自動化のための自動校正ユニットZR40Hも揃っています。

特長

ZR402G 変換器

  • 液晶タッチパネルで操作が簡単です。
  • 一機種で酸素濃度計あるいは高温湿度計のいずれかが選択可能です。
  • 対話型のため画面の指示に従い確実にやさしく操作できます。
  • 設定画面、酸素濃度トレンド画面、校正操作表示など豊富な各種表示モードでどなたでも自由に設定できます。
  • エラーNo.だけでなく内容が表示されるため、取扱説明書がなくてもエラーの状況が確認できます。
  • HART通信によるリモートメンテナンスが可能で、メンテナンスコストの削減になります。

ZR22G 検出器

  • プローブには、長寿命で信頼性の高いジルコニア検出器を使用しています。
  • 最大2.5 bar、700°Cまでの加圧ダクトで使用できます。
  • 現場でセンサとヒータ・アセンブリ一式の交換が可能で保守費用を削減できます。
  • ATEX, IECEx:EEx d IIB + H2、FM, CSA:クラスIの防爆エリアで使用できます。

アプリケーション

  • 繊維工場の発色工程
  • コンクリート製品の蒸気養生工程
  • タバコ、食品、紙・パルプ工業などの製造工程
  • 建材、木材、石膏ボード、食品などの各種製造乾燥工程
  • 食品などの各種製造加湿工程
     

仕様

測定対象 混合ガス(空気+水蒸気)中の水蒸気(vol%)
測定方式 ジルコニア式
測定範囲 0.01~100 vol% O2、0~100 vol%H2O または、0~1.000 kg/kg
測定ガス圧力 -5~+2 kPa

 

特性 (大気中の酸素濃度測定からの換算値)

繰返し性 ±1 vol%H2O
直線性 ±2 vol%H2O (使用圧力±0.49 kPa以内)
ドリフト ゼロ、スパンとも ±3 vol%H2O/月
応答速度(90%) 5秒以内

 

測定原理

固体電解質(ジルコニア素子)は高温で酸素イオンに対して導電性を示しますので、ジルコニア素子の内外面に白金系の電極を付けて加熱し、素子内外に酸素分圧の異なるガスを接触させますと、酸素イオンが分圧の高い方から低い方へ流れて電圧を発生します。
ジルコニア素子の測定電極面に試料ガスを導入し、基準電極面に空気(21.0 vol%O2)を流通させますと、両電極間に生ずる起電力E(mV)は次のNernstの式で与えられます。

測定原理

本湿度計の場合、試料ガスは、水蒸気と空気との2成分ですので

測定原理

測定原理

概要:

概要

タンタルコンデンサの製造においては、「加湿分解工程」と呼ばれるタンタルペレットを蒸気で加湿分解するプロセスがあります。ここでの湿度管理は、製品の品質維持と歩留まり向上のために重要です。湿度の測定は 200 ~ 400℃の高温のもとで安定に行うことが必要です。ノーサンプリング方式で保守性に優れ、かつ、応答が速く寿命の長いセンサを有する「ZR402G/HS 直接挿入形ジルコニア式高温湿度計」は最適な湿度計として採用され、好評を得ています 。

 

お客様の期待

  • タンタルコンデンサ生産工程の品質を維持したい
  • 連続で安定した湿度を測定したい
  • ランニングコストを削減したい
  • 設備更新のイニシャルコストはミニマムに抑えたい

 

プロセス概略

電極の接合されたタンタルペレットを硝酸マンガン溶液に浸して、ペレットのポーラス部分に硝酸マンガンを浸透させる工程は「ディップ工程」と呼ばれます。ディップ工程を経たペレットは加湿分解工程に送られ、高温・高湿雰囲気のもとで浸透している硝酸マンガンが分解され二酸化マンガン皮膜を生成します [ 反応式:Mn(NO3 )2 → MnO2 + 2NO2 ]。皮膜を成長させるため、皮膜生成の操作は数回繰り返されます。皮膜の均一性と歩留まりの向上を図るため、湿度が管理されます。

タンタルコンデンサの加湿分解工程

 

YOKOGAWA のソリューション

フィールドデータ

プロセス条件

測定点:加湿分解炉内
温 度:200 ~ 400℃
圧 力:10 ~ 20 Pa
湿 度:25 ~ 80 vol% H2O
ダスト:無し

測定システム

  • 検出器
    ZR22G- □□□ -S- □ -C-R- □ -J-A/SV
  • 変換器
    ZR402G- □ -J-J-A/HS/ □
  • スタンダードガスユニット
    ZO21S- □ -J *A

ユーティリティ

電  源:定格電圧:100 ~ 240 V AC
     定格周波数:50/60 Hz
消費電力:最大時:300 W、通常時:100 W

留意点

  • 分解炉内は高湿なので、落下する水滴などでセンサが損傷を受けないよう配慮してください。
    検出器は、プローブ先端が下向きとなるよう取り付けます。

ZR402G/HS 直接挿入形ジルコニア式高温湿度計

業種:
概要:

概要

抄紙工程には、脱水した紙(湿紙)に残る水分をさらに熱風で蒸発させる重要なプロセスがあります。このプロセスが行われるドライヤ室の湿度管理は、紙の品質(強さ、表面の状態など)を維持するためや熱エネルギーの効率を高めるために不可欠です。
湿度測定には、測定ガスをサンプリングする必要がなく高温雰囲気でも安定に動作する「ZR402G/HS 直接挿入形ジルコニア式高温湿度計」が数多く採用されており、好評を得ています。

 

お客様の期待

  • 抄紙機乾燥工程の効率を上げたい
  • 抄紙機ドライヤ内の湿度を測定したい
  • ランニングコストを削減したい
  • 設備更新のイニシャルコストはミニマムに抑えたい

 

プロセス概略

パルプサスペンションを均一に流して脱水しプレスを加えて作られた湿紙には、20 ~ 50% の水分が含まれています。この湿紙の水分は、密閉されたドライヤ室にある蒸気加熱ロールに通すことにより蒸発させます。ドライヤ室の中は 50 ~ 120℃有り、循環している低湿度の熱風が紙から蒸発した水分を運び去ります。ドライヤ室には、所定の湿度を維持するための湿度計が数か所に設置されています。

フード熱回収システムループ構成

 

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フィールドデータ

  • プロセス条件
    測定点:密閉(半密閉)フード、 または調湿機フードの排気ダクト
    温 度:50 ~ 120℃
    圧 力:負圧
    ダスト:少量(紙粉)

測定システム

  • 検出器
    ZR22G-040- S - K - E - □ - □ -J-A/ □
  • ダストプロテクタ
    ZH21B-040-J *B
  • 変換器
    ZR402G- □ -J-J-A/HS/ □
  • 流量設定器
    ZA8F-J *C/Z  Z:除湿機付(必要時)
  • 校正ガスユニット
    G7001ZC + G7013XF + E7044KF
  • エアセット
    G7003XF

ユーティリティ

電  源:定格電源:100 ~ 240V AC
     定格周波数:50/60 Hz
消費電力:最大時 300 W,通常時 100 W
計装用空気:圧力:300 ~ 700 kPa

特記事項

  • 小麦粉製造・澱粉製造などのドライヤにも、ここで紹介したシステムが適用できます。

留意点

  • センサは高温になるため、ダストプロテクタを付加して浮遊紙粉がセンサに接しないようにし、発火事故を防止します。
  • 検出器のフランジボルト穴位置は、設備のフランジボルト穴に対して角度が 45 度ずれます。設置に留意してください。
  • 測定対象の湿度が低いので、比較空気の湿度は精度に大きく影響します。比較空気には、計装用空気のように清浄で乾燥している空気を使用します。
    該当する空気が得られない場合は、「除湿機付き流量設定器」(特別オーダー品)をご使用ください。

注:計装用空気および除湿機付き流量設定器の露点
  ・計装用空気:- 18 ~- 9℃(0.1236 ~ 0.2823 vol%H2O)
  ・除湿機付き流量設定器の出口空気:
          1 ~ 2 ± 0.1℃(0.6479 ~ 0.6962 vol%H2O)

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業種:
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(an-zr22humid-01-measurement-principle)
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(an-zr-06-calibration-overview)
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