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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(zhì)的兩側(cè),用燒結(jié)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(gòu)成了氧濃差電池,如果電池左側(cè)通入?yún)⒈葰怏w(空氣)。其氧分壓為po;電池右側(cè)通入被測氣體,其氧分壓為p1(未知)。
設(shè)po>p1,在高溫下(650~850oC), 氧就會從分壓大的Po側(cè)向分壓小的P1側(cè)擴(kuò)散,這種擴(kuò)散,不是氧分子透過氧化鋯從po側(cè)P1側(cè),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(cè)發(fā)生還原反應(yīng),一個氧分子從鉑電極取得4個電子,變成兩個氧離子(O2-)進(jìn)入電解質(zhì),即
O2(pn) 4e→2O2-
po側(cè)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(jìn)人電解質(zhì)后,通過晶體中的空穴向前運(yùn)動到達(dá)右側(cè)的鉑電極,在電池的p1側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),氧離子在鉑電極上釋放電子并結(jié)合成氧分子析出,即
2O2-→ O2(P1) 4e
p1側(cè)的鉑電極由于大量得到電子而帶負(fù)電,成為氧濃差電池的負(fù)極或陰極。
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,再供給氧分子形成氧離子,電路中就有電流通過。
如何提高氧化鋯氧量分析儀的燃燒效率?
氧化鋯氧量分析儀適用于燃燒監(jiān)視與燃燒控制過程的精密測量儀表,具備安全可靠、測量精度高、節(jié)能效果好等特點(diǎn),利用氧化鋯探頭的電差式來測定氧氣的含量,廣泛應(yīng)用于燃燒設(shè)備如焚燒爐和中小型鍋爐、石油、化工、冶金、制陶業(yè)、造紙、食品、紡織等工業(yè)生產(chǎn)中。目前,眾多大、中型企業(yè)已將提高燃燒效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保護(hù)環(huán)境等作為提高產(chǎn)品質(zhì)量和增強(qiáng)產(chǎn)品競爭能力的重要途徑。鋼鐵行業(yè)的軋鋼加熱爐、電力行業(yè)的鍋爐等燃燒裝置和熱工設(shè)備,是各行業(yè)的能源消耗大戶。因此使用氧化鋯氧量分析儀測量和提高燃燒裝置的燃燒效率、確定較佳燃燒點(diǎn),是各行業(yè)都十分關(guān)心的。氧化鋯氧量分析儀的關(guān)鍵部件是氧化鋯探頭,在氧化鋯元件的內(nèi)外兩側(cè)涂上多孔性鉑電極制成氧濃度差電池。它位于傳感器的頂端。為了使電池保持額定的工作溫度,在傳感器中設(shè)置了加熱器。用氧分析儀內(nèi)的溫度控制器控制氧化鋯溫度恒定。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。氧化鋯探頭是利用氧化鋯濃差電勢來測定氧含量的傳感器,其核心的氧化鋯管安置在微型電爐內(nèi),位于整個探頭的頂端。氧化鋯氧量分析儀的好壞決定使用的壽命,測量的準(zhǔn)確性等等,這都是很重要的。
氧化鋯氧量分析儀日常維護(hù)及保養(yǎng)
一、溫度和濕度是影響儀器性能的重要因素。他們可以引起機(jī)械部件的銹蝕,使金屬鏡面的光潔度下降,引起儀器機(jī)械部分的誤差或性能下降;造成光學(xué)部件如光柵、反射鏡、聚焦鏡等的鋁膜銹蝕,產(chǎn)生光能不足、雜散光、噪聲等,甚至儀器停止工作,從而影響儀器壽命。維護(hù)保養(yǎng)時應(yīng)定期加以校正。應(yīng)具備四季恒濕的儀器室,配置恒溫設(shè)備,特別是地處南方地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室。
二、環(huán)境中的塵埃和腐蝕性氣體亦可以影響機(jī)械系統(tǒng)的靈活性、降低各種限位開關(guān)、按鍵、光電偶合器的可靠性,也是造成必須學(xué)部件鋁膜銹蝕的原因之一。因此必須定期清潔,保障環(huán)境和儀器室內(nèi)衛(wèi)生條件,防塵。
三、儀器使用一定周期后,內(nèi)部會積累一定量的塵埃,盡量由維修工程師或在工程師指導(dǎo)下定期開啟儀器外罩對內(nèi)部進(jìn)行除塵工作,同時將各發(fā)熱元件的散熱器重新緊固,對光學(xué)盒的密封窗口進(jìn)行清潔,必要時對光路進(jìn)行校準(zhǔn),對機(jī)械部分進(jìn)行清潔和必要的潤滑,然后,恢復(fù)原狀,再進(jìn)行一些必要的檢測、調(diào)校與記錄。