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德国METROTEC氧气测量仪
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一、公司简介
德国METROTEC GmbH是一家专注于气体中氧气检测与控制技术的公司,公司成立于1989年10月,总部位于德国Kirchheim/Teck。自成立以来,该公司持续开展氧化锆(ZrO₂)氧气测量和控制设备的研发与生产工作。METROTEC于1995年获得DIN EN ISO 9001质量管理体系认证,并根据标准更新持续维持该认证的有效性。其客户包括戴姆勒、大众、欧宝、西门子、博世、霍尼韦尔等公司,业务范围覆盖德语区及欧洲、美国和亚洲地区。
二、产品类型
METROTEC提供围绕工业气体分析的系列产品,主要包括:
直接插入式氧探头(CMM/CSM等系列)
加热抽取式氧传感器(A15-N、A19-N等系列)
便携式氧气分析仪(GSM系列)
壁挂式或盘装式氧气分析仪
传感器信号转换与供电模块(U15-Digital、U16-Digital等)
便携式与固定式氧气分析仪(氧气计)
传感器供电与转换模块(Z15、Z19等)
三、主要型号
GSM-touch — 配备触摸屏操作的便携式氧气测量仪
GSM-basic-touch — 通用型便携式氧气测量仪,带触摸显示屏
GSM-V6 — 配备LCD矩阵显示屏的便携式氧气分析仪
GSM — 可组合安装的氧气测量仪
U15-Digital — DIN导轨安装的氧气测量与调节模块
U16-Digital — 带5点校准功能的DIN导轨安装式测量模块
Z19 — 导轨安装或壁挂式氧测量模块
Z15 — 专用于A15/A15-N传感器的供电模块
A19-N/NC — 通用基础型加热氧传感器
CMM/CSM — 直插式高温氧探头(CMM带金属保护套管,CSM带陶瓷保护套管)
四、产品介绍
1. GSM-touch 便携式氧气测量仪
GSM-touch属于GSM系列,是一款便携式氧气测量仪。测量原理基于加热型氧化锆(ZrO₂),通过能斯特(Nernst)原理计算氧分压。该设备配备集成式取样气泵和触控显示屏,用于显示被测氧气含量。所有参数均可根据相应应用进行设置。设备另配备H₂含量读取接口,用于计算还原性气氛中的残余氧含量,并可显示多种金属的氧化还原功能。技术参数方面,量程覆盖100%至10⁻³¹ bar O₂;预热时间为10至15分钟;响应速度约为2秒;样气流速至少为30升/小时;提供两路模拟输出(0/4..20 mA可配置)和三路继电器输出;配备以太网RJ45插座和USB 2.0接口。
2. GSM-basic-touch 便携式氧气测量仪
GSM-basic-touch是GSM系列中一款通用型便携式氧气测量仪。测量原理与GSM-touch一致,基于加热型氧化锆和能斯特原理。设备内置测量气体泵和触摸显示屏,用于显示氧气含量测量结果。支持线性与对数两种显示模式,测量范围覆盖从百分比浓度到痕量级氧气检测。
3. GSM-V6 便携式氧气分析仪
GSM-V6是GSM系列中的一款便携式通用氧气分析仪。测量原理基于加热型氧化锆,通过能斯特原理提供氧分压。设备配备内置测量气体泵和彩色LCD矩阵显示屏,以数字和时间曲线形式呈现氧含量、λ值、碳势和露点等工艺参数。该设备集成控制器和可调节的限值,可重复控制氧化工艺条件。
4. CMM/CSM系列 直插式氧探头
CMM和CSM系列是为直接插入炉墙进行在线测量而设计的氧探头。核心测量元件是氧化锆陶瓷管,内外表面涂覆铂电极。工作原理为:氧化锆在高温下成为氧离子导体,当探头内侧通入已知氧含量的参比空气,外侧接触炉内工艺气氛时,两侧氧分压差异导致氧离子迁移,在两电极间产生电动势(能斯特电压),通过测量该电压并结合探头温度(由内置热电偶测得),即可计算出炉气中的氧含量。技术参数方面,氧含量测量范围为0.1 ppm至100% O₂;探头耐受温度可达1400°C(视具体型号而定)。CMM系列采用金属保护套管,CSM系列采用陶瓷保护套管,以适应不同的高温及气氛环境。
5. U15-Digital 氧气测量与调节模块
U15-Digital是U系列的一款通用型测量模块,用于控制氧气传感器并将传感器原始信号转换为残余氧含量。所计算的残余氧含量基于能斯特原理。该模块适用于DIN导轨安装,根据型号不同可提供1路或2路可自由配置的0/4–20 mA输出以及2路报警继电器输出。配置可通过集成的蓝牙接口和免费的Metrotec应用程序完成。设备运行需搭配A系列或C系列传感器。供电电压为12–24 V或100–240 V,功耗(含传感器)约100 W,环境温度0–45 °C,重量约1.5 kg,尺寸约150×180×90 mm。
6. U16-Digital 氧气测量与调节模块
U16-Digital同样属于U系列,用于控制氧气传感器并将传感器原始信号转换为残余氧含量。与U15-Digital相比,U16-Digital通过5点校准在整个测量范围内提供更为准确的测量值。设备适用于DIN导轨安装,配置2个可自由配置的0/4–20 mA输出和2个报警继电器输出。配置通过集成的蓝牙接口和Metrotec应用程序完成,需搭配A系列传感器使用。
7. Z19 氧测量模块
Z19是Z系列中的通用型测量模块,用于控制氧传感器并将传感器原始信号转换为残余氧含量。所计算的残余氧含量基于能斯特原理。Z19测量模块既可安装于DIN导轨,也可选择壁挂式安装。模块配置1个可自由配置的0/4–20 mA输出和1个报警继电器输出,通过蓝牙接口和Metrotec应用程序进行配置,运行时需搭配A系列传感器。重量约0.5 kg,尺寸约40×130×120 mm。
8. Z15 供电模块
Z15是为驱动A15或A15-N型氧气传感器而设计的供电与信号转换模块。模块安装在压铸铝外壳中,配备连接电缆以确保传感器加热和信号传输,同时提供第二个接口用于连接后续处理电子设备。
9. A19-N/NC 加热氧传感器
A19系列是通用型加热氧传感器,用于抽取式氧气测量。测量原理基于加热型氧化锆,通过能斯特原理提供氧分压。该传感器专为在测量室中进行测量而设计,传感器功能需要配套供电模块方可运行。
10. A15-N 紧凑型抽取式传感器
A15-N是结构紧凑的抽取式加热氧传感器,适用于较低温度环境或抽取式测量场合,通过泵或压力将样气从测试室中引出并流经传感器完成测量。
五、优势特点
适用高温环境:CMM/CSM系列采用耐高温金属或陶瓷保护套管,可直接插入高温炉气中进行测量,探头耐受温度可达1400°C,可满足多种热处理设备的需求。
宽测量范围:产品测量范围覆盖从百分比浓度到ppm及ppb级别的痕量检测。借助METROTEC产品,可在数秒内获取氧气测量值,且不会对传感器系统造成不利影响。CMM/CSM系列氧含量测量范围覆盖0.1 ppm至100% O₂。
模块化设计:传感器与供电、变送模块采用分离式结构,提高了系统配置的灵活性,便于日常维护和部件更换。U系列测量模块采用DIN导轨安装方式,可方便地集成到现有控制柜中。
便携设备集成度高:GSM系列便携式测量仪集成取样气泵和显示界面,无需额外配置即可独立完成现场测量任务。GSM-touch测量仪配备触摸屏操作面板,所有参数均可根据应用进行设置。
六、主要应用
热处理与工业炉:用于可控气氛炉(渗碳、渗氮、钎焊)、烧结炉、退火炉以及气垫炉中的氧势监测,保障工艺质量和炉内气氛稳定性。
汽车制造行业:在金属零部件的热处理生产线上应用,配合METROTEC的氧传感器和测量模块,对气氛中的氧含量进行监测,为氧化、还原和渗碳等过程的评估提供参考。
半导体与电子制造:用于制造过程中保护气体或反应气氛的纯度监控,满足对气体中痕量氧的检测要求。
金属加工行业:在钢铁、铝材等的热处理过程中进行气氛控制,结合氧化锆测量原理对氧化、还原和渗碳过程进行评估。
实验室研究与分析:用于材料研究、化学反应过程或气体纯度分析中的氧气测定,满足调试分析、实验室测量等场景的需求。
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