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氧化鋯氧分析儀的基本原理

被測氣體（煙氣）通過傳感器進(jìn)入氧化鋯管的內(nèi)側(cè)，參比氣體（空氣）通過自然對流進(jìn)入傳感器的外側(cè)，當(dāng)鋯管內(nèi)外側(cè)的氧濃度不同時，在氧化鋯管內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生氧濃差電勢（在參比氣體確定情況下，氧化鋯輸出的氧濃差電勢與傳感器的工作溫度和被測氣體濃度呈函數(shù)對應(yīng)關(guān)系）該氧濃差電勢經(jīng)顯示儀表轉(zhuǎn)化成與被測煙氣含氧量呈線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)信號，供測氧儀的儀表顯示和輸出。

氧化鋯測量原理

氧化鋯傳感器的核心構(gòu)件是氧化鋯固體電解質(zhì)，氧化鋯固體電解質(zhì)是由多元氧化物組成的。常用的這類電解質(zhì)有ZrO2.Y2O3，它由二元氧化物組成，其中ZrO2稱為基體，Y2O3稱為穩(wěn)定劑。ZrO2在常溫下是單斜晶體，在高溫下它變成立方晶體(螢石型)，但當(dāng)它冷卻后又變?yōu)閱涡本w。因此，純氧化鋯的晶型是不穩(wěn)定的。所以，當(dāng)在ZrO2摻入一定量的穩(wěn)定劑Y2O3時，由于Y3 置換了Zr4 的位置，一方面在晶體中留下了氧離子空穴；另一方面由于晶體內(nèi)部應(yīng)力變化的原因，該晶體冷卻后仍保留立方晶體。因此，又稱它為穩(wěn)定氧化鋯。據(jù)上述分析，穩(wěn)定氧化鋯在高溫下(650℃)是氧離子的良好導(dǎo)體。

典型的氧化鋯傳感器是，這樣在兩個電極上，由于正負(fù)電荷的堆積而形成一個電勢，稱之為氧濃差電動勢。當(dāng)用導(dǎo)線將兩個電極連成電路時，負(fù)極上的電子就會通過外電路流到正極，再供給氧分子形成離子，電路中就有電流通過。

其池電勢由能斯特方程給出：。在溫度700℃時，當(dāng)固體電介質(zhì)一側(cè)氧分壓為空氣(20.6%)時，由濃差電池輸出電動勢E，就可以計算出固體電介質(zhì)另一側(cè)氧分壓，這就是氧化鋯氧量分析儀的測氧原理。

在實際應(yīng)用中，由于儀表出廠檢驗的量程(0-10%)與現(xiàn)場需求(0-25%)不同，并且出廠后經(jīng)過較長時間才安裝使用，導(dǎo)致氧量計測量值發(fā)生偏差，其測量空氣含氧量為19%左右，與實際情況有較大偏差。經(jīng)現(xiàn)場檢查調(diào)試發(fā)現(xiàn)，其原因與E的補償值(本底電勢)有關(guān)。

氧化鋯氧量分析儀

氧化鋯氧量分析儀廣泛應(yīng)用于電力、石化等行業(yè)中，檢測廢氣的排放是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

氧化鋯氧量分析儀與氧化鋯探頭配合使用監(jiān)測氧氣含量。常規(guī)的氧化鋯探頭能夠承載的溫度在600以下。而我廠的氧化鋯探頭常規(guī)的承載溫度在800以下，高溫型的能夠承載1100°以下的溫度測量。極限型的可以承載1700°。在高溫環(huán)境下也可以進(jìn)行氧含量的測量與分析。