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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(guò)測(cè)量輸出電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)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(guò)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(cè)氧儀表。由于其探頭可直接插人煙道內(nèi)進(jìn)行檢測(cè),并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、對(duì)軟含址變化反應(yīng)快、測(cè)員范圍寬等特點(diǎn),所以)“泛用來(lái)分析各種工業(yè)鍋爐、加熱爐、窖爐中煙道氣中的氧含量。氧化鋯是一種在高溫時(shí)對(duì)氧離子其有良好傳導(dǎo)特性的固體電解質(zhì)。它是根據(jù)濃差電池原理進(jìn)行工作的。氧化鋯濃差電池原理圖。在氧化錯(cuò)管內(nèi)主要是氧化鋯,還摻雜一些CaO;管內(nèi)外固定了多孔性的鉑膜電極,使其一側(cè)與空氣接觸(空氣中氧含員約為20.95%),另一側(cè)與煙道氣接觸(煙氣中氧含量低于10%)。由于兩側(cè)氧含量不同,就構(gòu)成了電化學(xué)中的所謂氧濃差電池,即在兩極問(wèn)產(chǎn)生氧濃差電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)阻礙了氧離子的進(jìn)一步遷移,直至達(dá)到動(dòng)平衡。
在使用時(shí)需注意哪些方面呢?
儀表的4~20mA輸出為模擬信號(hào)輸出,在與計(jì)算機(jī)連接時(shí),必須先檢查一下計(jì)算機(jī)輸入的方式是模擬信號(hào)輸入還是二線制輸入,如為模擬信號(hào)輸入,即可將儀表的輸出與計(jì)算機(jī)的輸入直接相接;如計(jì)算機(jī)為二線制輸入,則儀表的輸出與計(jì)算機(jī)的輸入之間必須加裝隔離器隔離,儀表才能正常使用,(計(jì)算機(jī)都有二線制輸入,即是信號(hào)線又為電源線。)如果誤將模擬信號(hào)輸入錯(cuò)當(dāng)二線制輸入接入,儀表的輸出必將損壞,這一點(diǎn)務(wù)必注意。
鍋爐停止運(yùn)行的同時(shí),務(wù)必將氧量分析儀的電源也同時(shí)斷開(kāi),以確保氧化鋯探頭正常的工作壽命。流化床爐在用水清洗煙道粉塵時(shí),請(qǐng)不要將水灑到氧化鋯探頭上氧化鋯管遇水將會(huì)爆裂。
氧化鋯氧量分析儀的使用意義
氧化鋯氧量分析儀在隨著人們環(huán)保和節(jié)能意識(shí)的逐漸提高,眾多大中型企業(yè)如鋼鐵冶金、石油化工、火力發(fā)電廠等,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(jìng)爭(zhēng)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。