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氧化鋯氧分析儀的工作原理是什么?
以氧化鋯作固體電介質(zhì),高溫下的電介質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí)形成濃差電池,濃差電池產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與兩側(cè)氧濃度有關(guān),如一側(cè)氧濃度固定,即可通過測量輸出電動(dòng)勢(shì)來測量另一側(cè)的氧含量。氧化鋯氧量計(jì)的發(fā)送器就是一根氧化鋯管。 氧化鋯管是由氧化鉻(ZrO2)中滲入氧化鈣(Ca02)或氧化釔(Y2O3),并經(jīng)高溫焙燒后制成。晶格中部分四價(jià)的鉻離子被二價(jià)的鈣離子或三價(jià)的釔離子所取代而在晶格中形成氧離子空穴。由于氧離子空穴的存在,在600~1200℃高溫下,這種氧化鋯材料成為對(duì)氧離子有良好傳導(dǎo)性的固體電介質(zhì)。在氧化鋯管兩側(cè)氧濃度不等的情況下,濃度大的一側(cè)的氧分子在該側(cè)氧化鋯管表面電極上結(jié)合兩個(gè)電子形成氧離子,然后通過氧化鋯材料品格中的氧離子空穴向氧濃度低的一側(cè)泳動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)低濃度一側(cè)時(shí),在該側(cè)電極上釋放兩個(gè)電子形成氧分子放出,于是在電極上形成電荷積累,兩電極之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),此電動(dòng)勢(shì)阻礙這種遷移的進(jìn)一步進(jìn)行,直至達(dá)到動(dòng)平衡狀態(tài),這就形成濃差電池,它所產(chǎn)生的與兩側(cè)氧濃度差有關(guān)的電動(dòng)勢(shì),稱作濃差電動(dòng)勢(shì)。
氧化鋯氧量分析儀
氧化鋯氧量分析儀是一種新型的測氧儀表。由防塵裝置、氧化鋯管、加熱爐、熱電偶、氣體導(dǎo)管、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個(gè)裝置采用全封閉型結(jié)構(gòu),以增加整個(gè)裝置的密封性能,提高使用壽命。對(duì)高粉塵的檢測環(huán)境,為達(dá)到更好的過濾效果,加裝了多孔陶瓷過濾器。由于其探頭可直接插人煙道內(nèi)進(jìn)行檢測,并具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、對(duì)軟含址變化反應(yīng)快、測員范圍寬等特點(diǎn),工業(yè)生產(chǎn)過程中檢測氧氣的含量,比較常用的檢測儀器如氧化鋯氧氣分析儀。其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、反應(yīng)迅速、測量范圍廣等。它適用于化工、冶金部門檢測各種工業(yè)鍋爐及爐窯中煙道氣的氧含量。此外,它與調(diào)節(jié)器組成自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)低氧燃燒控制,有利于節(jié)省能源和減少環(huán)境污染。氧化鋯氣體分析儀的基本原理是以氧化鋯作為固體電解質(zhì),在較高的溫度下,電解質(zhì)兩側(cè)的氧濃度不同而形成濃差電池。濃差電池的電動(dòng)勢(shì)與兩側(cè)的氧濃度有關(guān),當(dāng)一側(cè)氧濃度固定時(shí),可通過輸出電勢(shì)和濃差—電勢(shì)關(guān)系求出另一側(cè)氧氣濃度。
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)測量鋯管電極的熱電阻,如果電阻大于(80~100)Ω,說明鋯管已經(jīng)老化,必須進(jìn)行更換。