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發布時間：2021-09-28 14:44
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氧化鋯氧分析器的工作原理
在一片高致密的氧化鋯固體電解質的兩側，用燒結的方法制成幾微米到幾十微米厚的多孔鉑層作為電極，再在電極上焊上鉑絲作為引線；
就構成了氧濃差電池，如果電池左側通入參比氣體(空氣)。其氧分壓為po;電池右側通入被測氣體，其氧分壓為p1(未知)。
設po>p1，在高溫下(650~850oC)， 氧就會從分壓大的Po側向分壓小的P1側擴散，這種擴散，不是氧分子透過氧化鋯從po側P1側，而是氧分子離解成氧離子后通過氧化鋯的過程。
在750oC左右的高溫中，在鉑電極的催化作用下，,在電池的po側發生還原反應，一個氧分子從鉑電極取得4個電子，變成兩個氧離子(O2-)進入電解質，即
O2(pn) 4e→2O2-
po側的鉑電極由于大量給出電子而帶正電，成為氧濃差電池的正極或陽極。
這些氧離子進人電解質后，通過晶體中的空穴向前運動到達右側的鉑電極，在電池的p1側發生氧化反應，氧離子在鉑電極上釋放電子并結合成氧分子析出，即
2O2-→ O2(P1) 4e
p1側的鉑電極由于大量得到電子而帶負電，成為氧濃差電池的負極或陰極。
這樣在兩個電極上由于正負電荷的堆積而形成一個電勢，稱之為氧濃差電動勢。
當用導線將兩個電極連成電路時，負極上的電子就會通過外電路流到正極，再供給氧分子形成氧離子，電路中就有電流通過。
氧化鋯氧分析儀的工作原理是什么？
以氧化鋯作固體電介質，高溫下的電介質兩側氧濃度不同時形成濃差電池，濃差電池產生的電動勢與兩側氧濃度有關，如一側氧濃度固定，即可通過測量輸出電動勢來測量另一側的氧含量。氧化鋯氧量計的發送器就是一根氧化鋯管。 氧化鋯管是由氧化鉻（ZrO2）中滲入氧化鈣（Ca02）或氧化釔（Y2O3），并經高溫焙燒后制成。晶格中部分四價的鉻離子被二價的鈣離子或三價的釔離子所取代而在晶格中形成氧離子空穴。由于氧離子空穴的存在，在600～1200℃高溫下，這種氧化鋯材料成為對氧離子有良好傳導性的固體電介質。在氧化鋯管兩側氧濃度不等的情況下，濃度大的一側的氧分子在該側氧化鋯管表面電極上結合兩個電子形成氧離子，然后通過氧化鋯材料品格中的氧離子空穴向氧濃度低的一側泳動，當到達低濃度一側時，在該側電極上釋放兩個電子形成氧分子放出，于是在電極上形成電荷積累，兩電極之間產生電動勢，此電動勢阻礙這種遷移的進一步進行，直至達到動平衡狀態，這就形成濃差電池，它所產生的與兩側氧濃度差有關的電動勢，稱作濃差電動勢。
詳細說明氧化鋯氧量分析儀系統組成及接線
氧化鋯氧量分析儀是一種實用可靠的在線氣體含氧量自動分析儀表，要用于石油、電力、冶金、化工、玻璃、制藥和紡織等行業內以煤、油和氣為燃料的各種鍋爐、窯爐、油爐、氣爐等燃燒設備中，監控燃料燃燒程度，減少浪費，降低能耗，同時減少環境污染，得到保護環境的目的。采用分體式安裝，氧化鋯氧量分析儀由一次儀表和二次儀表，氧化鋯探頭分為低溫、中文、高溫三種，氧探頭長度為0.2米、0.4米、0.6米、0.8米、1.0米、1.2米，氧探頭由防塵裝置、氧化鋯管、加熱電爐、測溫熱電偶、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個裝置采用全封閉型結構，以增加整個裝置的密封性能，提高使用壽命。氧化鋯探頭由法蘭安裝固定，法蘭的規格為外徑155mm和內徑130mm。一次儀表和二次儀表連接線規格：氧勢信號線兩根采用RVVP2*2.5二芯電纜線敷設。接線時應注意下列要求：加熱線與信號線應分開穿管；鋯管的氧勢、熱電偶溫度補償信號線都是具有極性的信號線，安裝時應注意極性的正確連接。
制定氧化鋯氧量分析儀主要的特點
氧化鋯氧量分析儀電阻應大于10Ω。電爐絲的電阻應為130--160Ω，再測熱電偶、氧化鋯熱電勢信號、電爐絲接線端對地絕緣。若絕緣不好(有接地點)，就會造成兩點接地引如干擾信號使儀表不能正常指示，自動無法投入。裝入現場時，法蘭盤的墊圈一定要墊平，固定螺絲要緊死，不能有漏氣現象。氧化鋯探頭裝入現場運行一天后，讓探頭內的可燃氣體全部燃燒完，溫度升至恒定時，再通入標氣進行恒標定。把中間開有小孔的橡皮墊圈平坦的放進標氣瓶出氣孔的洞里,再裝上減壓閥,把減壓閥的鎖緊螺母上緊.
把氧化鋯氧量分析儀把手旋出(反時針方向)，此時減壓閥處于關閉狀態。緩慢松開標氣瓶的氣閥，減壓閥上右邊的氧壓表指示氣瓶內部氣體的壓力，注意檢查氧化鋯分析儀與氣瓶連接處，應無漏氣現象。若此時氧壓表無指示，可能是密封用的橡皮墊圈堵住了標氣瓶的出氣孔。流量計正向放置，底部入口應接到減壓閥的出口處，頂部出口的導氣膠管置于空氣中，緩慢旋進(順時針)減壓閥的把手，使流量計指示在400mL/min至500mL/min之間，其刻度應查流量計的曲線求得。
