氧化鋯氧量分析儀工作原理

在高溫下，當(dāng)氧化鋯兩側(cè)有氧濃差時(shí)，就形成了氧濃差電池，電池電動(dòng)勢(shì)的大小可依據(jù)Nernst公式計(jì)算。

公式中：

E-濃差電池輸出，mV;

n-電子轉(zhuǎn)移數(shù)，在此為4;

R-理想氣體常數(shù)，9.314 W*S/mol;

F-法拉第常數(shù),96500 C;

T-溫度,K;

P"Q-高濃度側(cè)氧分壓;

P"Q-低濃度側(cè)氧分壓。

在溫度700℃時(shí)，當(dāng)固體電介質(zhì)一側(cè)氧分壓為空氣（20.6%）時(shí)，由濃差電池輸出電動(dòng)勢(shì)E，就可以計(jì)算出固體電介質(zhì)一側(cè)氧分壓，這就是氧化鋯氧量自動(dòng)分析儀的測(cè)氧原理。

什么是氧化鋯氧量分析儀？

氧化鋯氧量分析儀器是我公司的智能化氧含量分析儀。該儀器具有靈敏度高，再現(xiàn)性和穩(wěn)定性好、量程寬、可自動(dòng)切換顯示檔位、響應(yīng)快和可連續(xù)在線(xiàn)測(cè)量等特點(diǎn)。廣泛使用于石化、冶金、電子、化肥、化纖、玻璃、建材、制氧等行業(yè)。用于分析惰性氣體中的氧含量。是產(chǎn)品質(zhì)量保證，工藝過(guò)程控制，產(chǎn)品檢測(cè)的理想設(shè)備。  　　

數(shù)顯氧化鋯氧量分析儀的百分含量、氧濃差電勢(shì)、溫度等參數(shù)，以微處置機(jī)為核心的智能化轉(zhuǎn)換器和直插式氧化鋯檢測(cè)器組成。能在線(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定地丈量煙氣中的殘氧濃度。輸出線(xiàn)性模擬量信號(hào)，具有快速校準(zhǔn)，自診斷等功能，使用方便、可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，具有防塵、防爆的功能。本儀器如與自控裝置配合使用，可有效地控制燃燒狀況，對(duì)提高燃燒效率有顯著的作用。本儀器適用于石化、電力、化工、冶金、建材、輕紡等部門(mén)的加熱爐、裂解爐、鍋爐、窯爐等煙氣的丈量，提高熱效率，節(jié)約能源和減少污染的重要手段  　　

電路先進(jìn)、新穎、結(jié)構(gòu)合理，探頭壽命長(zhǎng)(保證一年,一般一年半到三年)，更換鋯管特別方便。參比氣體,被測(cè)氣體自動(dòng)對(duì)流置換,無(wú)須外加吹氣、氧化鋯分析儀抽氣等裝置;直插式探頭反應(yīng)速度快、滯后小，特殊的防塵方式使防塵效果更好。檢測(cè)儀表?yè)?dān)負(fù)氧信號(hào)的測(cè)量，轉(zhuǎn)換百分氧量的數(shù)字式標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出，以及對(duì)檢測(cè)器內(nèi)部鋯管工作溫度的測(cè)量和精準(zhǔn)控制。并具有熱電偶開(kāi)路保護(hù)，熱電偶冷端補(bǔ)償元件錯(cuò)接、漏接保護(hù)以及超溫保護(hù)等完善的保護(hù)手段。  　　

氧化鋯氧量分析儀測(cè)量電路與控溫電路相互獨(dú)立，互不干擾。4-20mA標(biāo)準(zhǔn)輸出與主測(cè)量電路光電隔離，可直接遠(yuǎn)傳進(jìn)入各種控制設(shè)備和DCS系統(tǒng)，而氧化鋯分析儀無(wú)“共地”煩惱。檢測(cè)儀表又有豎式、臥式、方型三種，適應(yīng)各種用戶(hù)的不同要求。傳感器有標(biāo)準(zhǔn)型、加長(zhǎng)型、負(fù)壓高溫型和正壓高溫型。可與以上不同型式的轉(zhuǎn)換器相互搭配，構(gòu)成適應(yīng)各種工況和現(xiàn)場(chǎng)條件的測(cè)量系統(tǒng)。

使用氧化鋯氧量分析儀時(shí)必須注意哪些問(wèn)題

為了正確測(cè)量氣體中氧的容積含量（含氧量），使用時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)。①因?yàn)檠鯘獠铍妱?dòng)勢(shì)與氧化鋯管的工作溫度呈正比關(guān)系，因此氧化鋯管應(yīng)處于恒定溫度下工作或在儀表線(xiàn)路中附加溫度補(bǔ)償措施，以使輸出不受溫度影響。另外，當(dāng)工作溫度過(guò)低時(shí)，氧化鋯內(nèi)阻很高，要正確測(cè)量電動(dòng)勢(shì)比較困難，故要求氧化鋯管的工作溫度在600℃以上，以使輸出增大。目前常用的工作溫度為800℃左右。②使用中應(yīng)保持被測(cè)氣體和參比氣體的壓力相等，只有這樣，兩種氣體中氧分壓之比才能代表兩種氣體中的氧濃度之比，因?yàn)楫?dāng)壓力不同時(shí)，如氧濃度相同，氧分壓也是不同的。例如，空氣中的氧濃度為20. 8%，是定值，但空氣中的氧分壓值卻是隨空氣壓力而變化的。③因氧濃差電池有使兩側(cè)氧濃度趨于一致的傾向，因此必須保證被測(cè)氣體和參比氣體都有一定的流速，以便不斷更新。④氧化鋯材料的阻抗很高，并且隨工作溫度降低按指數(shù)曲線(xiàn)上升，為了準(zhǔn)確測(cè)量輸出電動(dòng)勢(shì)，二次儀表必須具有很高的輸入阻抗。此外，氧濃差電動(dòng)勢(shì)輸出用作自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)時(shí)，還應(yīng)使月線(xiàn)性化電路把氧濃度與電動(dòng)勢(shì)之間的對(duì)數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成線(xiàn)性關(guān)系。目前氧化鋯材料存在的問(wèn)題是：在高溫下膨脹，易出現(xiàn)裂紋或使鉑電極脫落；在氧化鋯管表面有塵粒等污染時(shí)往往會(huì)造成較大的測(cè)量誤差，所以在使用過(guò)程中要經(jīng)常清理。

詳細(xì)說(shuō)明氧化鋯氧量分析儀系統(tǒng)組成及接線(xiàn)

氧化鋯氧量分析儀是一種實(shí)用可靠的在線(xiàn)氣體含氧量自動(dòng)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(yè)內(nèi)以煤、油和氣為燃料的各種鍋爐、窯爐、油爐、氣爐等燃燒設(shè)備中，監(jiān)控燃料燃燒程度，減少浪費(fèi)，降低能耗，同時(shí)減少環(huán)境污染，得到保護(hù)環(huán)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(zhǎng)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(cè)溫?zé)犭娕?、接線(xiàn)盒以及殼體等主要部件組成。整個(gè)裝置采用全封閉型結(jié)構(gòu)，以增加整個(gè)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(guī)格為外徑155mm和內(nèi)徑130mm。一次儀表和二次儀表連接線(xiàn)規(guī)格：氧勢(shì)信號(hào)線(xiàn)兩根采用RVVP2*2.5二芯電纜線(xiàn)敷設(shè)。接線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意下列要求：加熱線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn)應(yīng)分開(kāi)穿管；鋯管的氧勢(shì)、熱電偶溫度補(bǔ)償信號(hào)線(xiàn)都是具有極性的信號(hào)線(xiàn)，安裝時(shí)應(yīng)注意極性的正確連接。