氧化鋯式氧分析儀的優(yōu)點(diǎn)

氧化鋯式氧分析儀的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量范圍比較寬，壽命比較長(zhǎng)，但由于其在測(cè)量特別小的氧含量時(shí)容易受到還原性氣體成分的干擾而產(chǎn)生測(cè)量偏差，而且當(dāng)氧離子從濃度高的一側(cè)向另一側(cè)遷移產(chǎn)生電勢(shì)的時(shí)候容易因擴(kuò)散不及時(shí)而形成梯度，從而影響測(cè)量精度。

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氧化鋯分析儀的測(cè)量原理是什么？

答：氧化傳感器中使用的氧化鋯是一種固體電解質(zhì)，是在純氧化鋯中摻入氧化釔或氧化鈣，于高溫下燒結(jié)成的穩(wěn)定氧化鋯。在600度以上高溫條件下，它是氧離子導(dǎo)體。在氧化鋯管兩側(cè)的氧濃度有固定的關(guān)系。只要知道氣體的濃度，則可根據(jù)氧化鋯管兩側(cè)氧電勢(shì)和溫度計(jì)算出被測(cè)氣體的氧濃度。

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氧化鋯氧量分析儀的維護(hù)與修理

氧化鋯氧量分析儀在使用（1500～2000）小時(shí)以后,需要對(duì)其準(zhǔn)確度進(jìn)行檢查。方法是按正常使用時(shí)的操作程序接入氧標(biāo)準(zhǔn)氣,觀察其指示的讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)氣含量的差值,若大于儀器的規(guī)定誤差,就需要進(jìn)行校準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)儀器氣路的氣密性也要進(jìn)行檢查。另外,由于鋯管長(zhǎng)期在高溫的環(huán)境下工作,容易使鋯管性能破壞,出現(xiàn)鋯管內(nèi)阻增大,誤差變大,并反應(yīng)遲鈍。因此,在儀器使用一年后要檢查鋯管的老化程度。方法是先把儀器升溫穩(wěn)定,通入5分鐘空氣后關(guān)閉流量計(jì)調(diào)節(jié)閥,用電阻計(jì)測(cè)量鋯管電極的熱電阻,如果電阻大于（80～100）Ω,說(shuō)明鋯管已經(jīng)老化,必須進(jìn)行更換。

氧化鋯氧分析儀

氧化鋯測(cè)量含氧量的基本原理是利用所謂的“氧濃差電勢(shì)”，即在一塊氧化鋯兩側(cè)分別附以多孔的鉑電極(又稱“鉑黑”)，并使其處于高溫下。如果兩側(cè)氣體中的含氧量不同，那么在兩電極間就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)。此電動(dòng)勢(shì)是由于固體電解質(zhì)兩側(cè)氣體的含氧濃度不同而產(chǎn)生的，故叫氧濃差電勢(shì)，這樣的裝置叫做氧濃差電池。

如在氧化鋯(ZrO2) 中加入一定數(shù)量的氧化鈣（CaO）， 2價(jià)的鈣離子（Ca2 ）在進(jìn)入ZrO2晶體后會(huì)置換出 4價(jià)的鋯離子（Zr4 ），由于鈣離子和鋯離子的離子價(jià)不同，因此在晶體中形成許多氧空穴。再高溫（750℃以上）下，如有外加電場(chǎng)，就會(huì)形成氧離子占據(jù)空穴的定向運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)電。帶負(fù)電荷的氧離子占據(jù)空穴的運(yùn)動(dòng)，也就相當(dāng)于帶正電荷的空穴做反向運(yùn)動(dòng)，因此，也可以說(shuō)固體電解質(zhì)是靠空穴導(dǎo)電的，這和P型半導(dǎo)體靠空穴導(dǎo)電機(jī)理相似。固體電解質(zhì)的導(dǎo)電性能與溫度有關(guān)，溫度越高，導(dǎo)電性能越強(qiáng)。