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氧化鋯氧量分析儀的原理及產(chǎn)品構(gòu)成
氧化鋯氧量分析儀（Zirconia Oxygen Analyzer）又稱氧化鋯氧分析儀、氧化鋯分析儀,、氧化鋯氧量計(jì),、氧化鋯氧量表，主要用于測(cè)量燃燒過(guò)程中煙氣的含氧濃度,，同樣也適用于非可燃性氣體氧濃度測(cè)量,。
氧化鋯氧量分析儀由氧化鋯氧量檢測(cè)器(俗稱氧探頭)和氧量變送器組成， 在氧化鋯氧量檢測(cè)器的**元件氧化鋯濃差電池上,，采用了納米材料和良好的生產(chǎn)工藝,，在電極涂層上添加抑制電極老化的添加劑。大大提高了氧化鋯測(cè)量探頭的精度和使用壽命,。氧量檢測(cè)器采用直插式探頭結(jié)構(gòu),，不需取樣系統(tǒng),，能及時(shí)反映鍋爐內(nèi)燃燒狀況，如與自控裝置配合使用,，可有效地控制燃燒狀況,。轉(zhuǎn)換器采用單片機(jī)智能化設(shè)計(jì)，中文液晶顯示,，使數(shù)據(jù)顯示,、功能控制更具有人性化;可與各類型 DCS 數(shù)據(jù)接入設(shè)備連接。使儀表的操作變得簡(jiǎn)單,，容易掌握,。
氧化鋯氧量分析儀在傳感器內(nèi)溫度恒定的電化學(xué)電池(氧濃差電池，也簡(jiǎn)稱鋯頭)產(chǎn)生一個(gè)毫伏電勢(shì),，這個(gè)電勢(shì)直接反應(yīng)出煙氣中含氧濃度值,。 氧傳感器的關(guān)鍵部件是氧化鋯，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(cè)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(shì)來(lái)測(cè)定氧含量的傳感器，其核心的氧化鋯管安置在一微型電爐內(nèi),，位于整個(gè)探頭的頂端,。 氧化鋯管是由氧化鋯材料摻以一定量的氧化釔或氧化鈣經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成的穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷燒結(jié)體。由于它的立方晶格中含有氧離子空穴,，因此在高溫下它是良好的氧離子導(dǎo)體,。因其這一特性，在一定高溫下,，當(dāng)鋯管兩邊的氧含量不同時(shí),，它便是一個(gè)典型的氧濃差電池，在此電池中,，空氣是參比氣,，它與煙氣分別位于內(nèi)外電極。在實(shí)際的氧探頭中,，空氣流經(jīng)外電極,，煙氣流經(jīng)內(nèi)電極,，當(dāng)煙氣氧含量P小于空氣氧含量P0（20.6%O2）時(shí)，空氣中的氧分子從外電極上奪取4個(gè)電子形成2個(gè)氧離子,，發(fā)生如下電極反應(yīng)： O（P0）+4e-→2O-2 氧離子在氧化鋯管中迅速遷移到煙氣邊,，在內(nèi)電極上發(fā)生相反的電極反應(yīng)： 2O-2 →O（P0）+4e- 由于氧濃差導(dǎo)致氧離子從空氣邊遷移到煙氣邊，因而產(chǎn)生的電勢(shì)又導(dǎo)致氧 離子從煙氣邊反向遷移到空氣邊,，當(dāng)這兩種遷移達(dá)到平衡后,，便在兩電極間產(chǎn)生一個(gè)與氧濃差有關(guān)的電勢(shì)信號(hào)E,該電勢(shì)信號(hào)符合"能斯特"方程： E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1) 式中R、F分別是氣體常數(shù)和法拉第常數(shù),，T是鋯管絕對(duì)溫度（K）, P0是空氣氧含量（20.6%O2）, P 是煙氣含量,。由（1） 式可見(jiàn),，在一定的高溫條件下（一般）600℃）,，一定的煙氣氧含量便會(huì)有一對(duì)應(yīng)的電勢(shì)輸出，在理想狀態(tài)下,，其電勢(shì)值在高溫區(qū)域內(nèi)對(duì)應(yīng)氧含量,。 在理想狀態(tài)下，當(dāng)被測(cè)煙氣與參比氣濃度一樣時(shí),， 其輸出電勢(shì)E值為 0 mV, 但在實(shí)際應(yīng)用中,，鋯管實(shí)際條件和現(xiàn)場(chǎng)情況均不是理想狀態(tài)。 故事實(shí)上的鋯管是偏離此值的,。實(shí)際上,，一定氧含量鋯管輸出的電勢(shì)為理論值和本底電勢(shì)的和，我們稱為無(wú)濃差條件下鋯管輸出的電勢(shì)值為本底電勢(shì)或稱為零位電勢(shì),， 此值的大小又在不同溫度下呈不同的值,， 并且隨鋯管使用期延長(zhǎng)而變化。 因此,， 如不對(duì)此情況處理,，會(huì)嚴(yán)重影響整套測(cè)氧儀的準(zhǔn)確和探頭壽命。鑒于此,，HD-D系列氧分析儀采取了"雙參數(shù)校正法",，對(duì)探頭本底電勢(shì)作特殊處理，彌補(bǔ)了鋯管的離散性缺陷,，延長(zhǎng)了探頭的使用壽命,。