与现有测氧仪表 (如磁氧分析器、电化学式氧量计、气象色谱仪等)相比,具有结构简单,响应时间短 (0.1~0.2S),测量范围宽(从ppm到百分含量),使用温度高(600~1200℃),运行可靠,安装方便,维护量小等优点。

在氧化锆电解质(ZrO管)的两侧面分别烧结上多孔铂(Pc)电极,在一定温度下,当电解质两侧氧浓度不同时,高浓度侧 (空气 )的氧分子被 吸附在铂电极上与电子 (4e)结合形成氧离子O2-,使该电极带正电。O2-离子通过电解质 中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧 的 n 电极上放出电子,转化成氧分子,使该电极带负电。两个电极的反应式分别为:

它是氧化锆测氧的基础,当氧化锆管处的温度被加热到 600—1400oC时,高浓度侧气体用已知氧浓度 的气体作为参 比气,如用空气,则P0=20.6%。将此值及公式中的常数项合并,加之实际氧化锆电池存在温差 电势、接触电势、参比电势、极化电势,从而产生本地电势 C(mV)。

按检测方式的不同,氧化锆氧量分析仪探头分为两大类:采样检测式氧探头及直插式氧探头。

采样检测方式是通过导引管,将被测气体导入氧化锆检测室,再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度(750℃以上)。氧化锆一般采用管状,电极采用多孔铂电极(如图2)。其优点是不受检测气体温度的影响,通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量,这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。其缺点是反应时间慢;结构复杂,容易影响检测精度;在被检测气体杂质较多时,采样管容易堵塞;多孔铂电极容易受到气体中的硫,砷等的腐蚀以及细小粉尘的堵塞而失效;加热器一般用电炉丝加热,寿命不长。

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氧化锆测氧仪测氧原理及维护使用

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