氧化鋯氧分析儀的基本原理

被測氣體（煙氣）通過傳感器進入氧化鋯管的內(nèi)側(cè)，參比氣體（空氣）通過自然對流進入傳感器的外側(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)系的標準信號，供測氧儀的儀表顯示和輸出。

氧化鋯氧量儀的改造意義和經(jīng)驗

氧化鋯測氧儀具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)時間短、測量范圍寬、使用溫度高、運行可靠、安裝方便、維護量小等優(yōu)點。因此，氧化鋯傳感器的主要應(yīng)用可歸納為以下五個方面：

①煙氣測氧：主要用于發(fā)電廠、煉油廠、鋼鐵廠、化工廠、輕紡印染廠、食品加工廠、等企業(yè)。

②汽車尾氣測氧：目前主要用于載人的小汽車和轎車等。

③冶金測氧：主要用于鋼鐵公司和煉銅廠等冶煉企業(yè)。

④惰性氣體測氧：主要用于鋼鐵公司、空分廠、化肥廠和電子企業(yè)等。

⑤物化研究：主要用于高溫氧化還原反應(yīng)中熱力學(xué)和動力學(xué)參數(shù)測定。

氧化鋯氧量分析儀系統(tǒng)組成

系統(tǒng)組成

氧化鋯氧量分析儀的構(gòu)成是由氧傳感器(又稱氧探頭、氧檢測器)、氧分析儀（又稱變送器、變送單元、轉(zhuǎn)換器、分析儀）以及它們之間的連接電纜等組成。

氧傳感器        

傳感器裝置由金屬外殼、測量電池、加熱器、熱電偶、過濾元件以及電纜接線端子等組成。測量電池本體分為3層：鉑(電極)─氧化鋯(電解質(zhì))─鉑(電極)。鉑電極是多孔性的。煙道氣體通過過濾器或校驗氣體通過傳導(dǎo)管進入測量電池被測氣體一側(cè)，而另一側(cè)為參比空氣(含氧20.60％)。

兩種含氧濃度不同的氣體作用在測量電池，便產(chǎn)生一個以對數(shù)為規(guī)律的電勢(兩側(cè)的氧濃度差愈大, 電勢信號愈大)。毫伏信號經(jīng)氧分析儀轉(zhuǎn)換成0—10mA或4－20mA標準電流。此電流由氧分析儀接線端子輸出。

測量電池的工作溫度設(shè)置為高于650℃的恒定溫度, 為了保持工作溫度恒定，用一支Ｋ型熱電偶測量電池的工作溫度，經(jīng)氧分析儀內(nèi)的溫度控制器調(diào)節(jié)加熱器的加熱電壓。

當(dāng)測量煙氣溫度高于700℃時，傳感器組成中省去加熱器和測溫?zé)犭娕肌?

氧分析儀

為了使測量電池的工作溫度達到700℃，氧分析儀接受傳感器中的Ｋ型熱電偶輸出的溫度mV信號，與微處理器預(yù)置溫度(毫伏)相比較，從而控制電池溫度。氧分析儀采用環(huán)境溫度作為熱電偶冷端比較點。

氧分析儀對氧傳感器輸入的氧mV信號進行放大，然后將放大的電壓信號經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。根據(jù)氧分析儀預(yù)先校準或者預(yù)置的氧傳感器測量電池的特性曲線，微處理器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氧濃度值并顯示在氧分析儀顯示屏上，同時，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性標準模擬電流信號0—10mA或4－20 mA輸出。

氧分析儀在運行中連續(xù)不斷地進行系統(tǒng)自檢，而通過電纜對傳感器進行溫度控制、過熱保護和故障監(jiān)督。若有故障出現(xiàn)，在分析儀儀顯示屏上顯示出故障。

氧化鋯氧量分析儀的安裝與使用維護

氧化鋯氧量分析儀的安裝與連接方式

1.氧化鋯探頭的安裝可采用水平或垂直方式，垂直安裝是比較理想的安裝方式。不管采用何種方式，探頭采樣管引導(dǎo)板的方向應(yīng)該盡量正對被測氣流的方向，在初始安裝的時候可以通過了解工藝確定基本方向。很終確定比較好的引導(dǎo)方向，需要在系統(tǒng)通電加熱探頭以后，旋轉(zhuǎn)采樣管方向，使用數(shù)字萬用表觀察輸出氧電勢的波動情況來確定。

2.氧化鋯氧量分析儀安裝所用接頭為法蘭接頭。如用戶有其它類型的接頭，只要安裝尺寸相同，符合密封要求也可替代本接頭。氧傳感器的接頭上，按要求需要配裝石棉墊壓接，以確保密封，否則因為一般爐內(nèi)為負壓，該處法蘭接頭處漏氣會影響測量精度或造成信號波動。

3.氧化鋯氧量分析儀的信號引出線很好用屏蔽線，可以消除干擾。很佳方式是使用2根2芯電纜，一根2芯屏蔽電纜接氧電勢輸出信號，一根2芯KVV控制電纜接探頭加熱連接端；如果現(xiàn)場條件不具備可直接使用一根4芯KVV電纜連接探頭氧電勢信號和加熱端。

氧化鋯氧量分析儀使用和維護

1.連接加熱控制：

特別提醒：只有在氧化鋯氧量分析儀連接了加熱控制以后傳感器才能正常工作，冷態(tài)下輸出的是隨機信號，不代表任何意義！HMP氧傳感器在接入加熱控制以后，在室溫條件下既可以開始正常的氣氛檢測。一般的探頭調(diào)低就是在室溫下，加熱探頭以后通過對空氣的測量，用數(shù)字萬用表測量此時探頭輸出毫伏值，此數(shù)值就是該探頭的低位偏差數(shù)值，在顯示儀表中需要加入該低位偏差來修正儀表顯示的氧濃度。

2.新裝或更換氧化鋯氧量分析儀時的注意事項：

特別提醒：用戶新裝或更換氧化鋯氧量分析儀時，均應(yīng)校正氧分析儀的氧濃度顯示值。不進行此項工作，更換新的傳感器后，氧分析儀檢測的氧濃度可能會與實際濃度產(chǎn)生偏差，從而影響生產(chǎn)。