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氧化锆氧分析器的工作原理

在一片高致密的氧化锆固体电解质的两侧，用烧结的方法制成几微米到几十微米厚的多孔铂层作为电极，再在电极上焊上铂丝作为引线；

就构成了氧浓差电池，如果电池左侧通入参比气体(空气)。其氧分压为po;电池右侧通入被测气体，其氧分压为p1(未知)。

设po>p1，在高温下(650~850oC)， 氧就会从分压大的Po侧向分压小的P1侧扩散，这种扩散，不是氧分子透过氧化锆从po侧P1侧，而是氧分子离解成氧离子后通过氧化锆的过程。

在750oC左右的高温中，在铂电极的催化作用下，,在电池的po侧发生还原反应，一个氧分子从铂电极取得4个电子，变成两个氧离子(O2-)进入电解质，即

O2(pn)+4e→2O2-

po侧的铂电极由于大量给出电子而带正电，成为氧浓差电池的正极或阳极。

这些氧离子进人电解质后，通过晶体中的空穴向前运动到达右侧的铂电极，在电池的p1侧发生氧化反应，氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出，即

2O2-→ O2(P1)+4e

p1侧的铂电极由于大量得到电子而带负电，成为氧浓差电池的负极或阴极。

这样在两个电极上由于正负电荷的堆积而形成一个电势，称之为氧浓差电动势。

当用导线将两个电极连成电路时，负极上的电子就会通过外电路流到正极，再供给氧分子形成氧离子，电路中就有电流通过。

使用氧化锆氧量分析仪时必须注意哪些问题

为了正确测量气体中氧的容积含量（含氧量），使用时必须注意以下几点。①因为氧浓差电动势与氧化锆管的工作温度呈正比关系，因此氧化锆管应处于恒定温度下工作或在仪表线路中附加温度补偿措施，以使输出不受温度影响。另外，当工作温度过低时，氧化锆内阻很高，要正确测量电动势比较困难，故要求氧化锆管的工作温度在600℃以上，以使输出增大。目前常用的工作温度为800℃左右。②使用中应保持被测气体和参比气体的压力相等，只有这样，两种气体中氧分压之比才能代表两种气体中的氧浓度之比，因为当压力不同时，如氧浓度相同，氧分压也是不同的。例如，空气中的氧浓度为20. 8%，是定值，但空气中的氧分压值却是随空气压力而变化的。③因氧浓差电池有使两侧氧浓度趋于一致的倾向，因此必须保证被测气体和参比气体都有一定的流速，以便不断更新。④氧化锆材料的阻抗很高，并且随工作温度降低按指数曲线上升，为了准确测量输出电动势，二次仪表必须具有很高的输入阻抗。此外，氧浓差电动势输出用作自动调节信号时，还应使月线性化电路把氧浓度与电动势之间的对数关系转换成线性关系。目前氧化锆材料存在的问题是：在高温下膨胀，易出现裂纹或使铂电极脱落；在氧化锆管表面有尘粒等污染时往往会造成较大的测量误差，所以在使用过程中要经常清理。

氧化锆氧量分析仪的技术优势有那些

（1）检测器的核心部件－氧化锆敏感元件选用进口氧化锆电解质材料，采用等静压成型工艺和理想的烧结制度，保证了敏感元件具有良好的微观结构的力学和热力学性能，大大提高了其测量灵敏度、准确性及使用寿命；

（2）选用高纯铂浆电极材料，采用特殊的涂覆和烧结工艺，保证了敏感元件的电***有良好的电化学催化活性和极强的机械附着力，进一步提高了其测量灵敏度、准确性及使用寿命；

（3）选用纳米陶瓷材料和特殊的工艺制备电极保护层，可有效防止硫化物等***物质对电极的侵蚀，延长了检测器的使用寿命；

（4）选用合金钢或高铝陶瓷保护管对检测器进行保护，具有较强防灰堵和耐冲刷能力，保证了恶劣环境下测量的灵敏度，并提高了探头的使用寿命；

（5）变送器采用智能化单片机和模块电路设计，使仪器具有控制精度高和运行稳定性好等优点；

（6）变送器具有多种故障自诊断功能，轻松判断仪器故障

氧化锆氧量分析仪的简介

氧化锆分析仪由氧化锆探头和氧量变送器两部分组成，氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙高温烧结而成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。氧化锆的检测，就是利用这一特征，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池。由于氧浓差导致氧离子从窒气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空気弁，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势，在一定的高温条件下，一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出。氧化锆分析仪主要用于锅炉的氧量分析，对烟气的含氧量做出准确的判断。