为什么氧化锆氧分析仪不要轻易开关?
原因有二:一是由于氧化锆管是一根陶瓷管,虽然有一定的抗热振性能,但在停开过程中,因急冷、急热等温变大而可能导致锆管断裂,因此,尽量少做一些无谓的停开操作;二是涂敷在锆 管上的铂电极与氧化锆管间的热膨胀系数不一致,使用一段时间后,容易在开停过程中产生脱落现象,导致探头内阻变大,甚至损坏检测器。停机要慎重!
氧化锆氧分析仪的工作原理
它是根据电化学中的浓度差原理设计的。氧化锆是一种固体电解质,在高温下只能传输不同的氧离子。多孔铂电极安装在氧化锆的两侧。一个铂电极与已知氧含量的气体(如空气)完全接触,另一个铂电极与待处理一侧的含氧气体完全接触。当两侧气体中的氧浓度不同时,高浓度一侧的氧分子从铂电极获得电子,成为氧离子,使铂电极成为电池的阴极。
氧化锆测量原理
氧化锆传感器的核心构件是氧化锆固体电解质,氧化锆固体电解质是由多元氧化物组成的。常用的这类电解质有ZrO2.Y2O3,它由二元氧化物组成,其中ZrO2称为基体,Y2O3称为稳定剂。ZrO2在常温下是单斜晶体,在高温下它变成立方晶体(萤石型),但当它冷却后又变为单斜晶体。因此,纯氧化锆的晶型是不稳定的。所以,当在ZrO2掺入一定量的稳定剂Y2O3时,由于Y3+置换了Zr4+的位置,一方面在晶体中留下了氧离子空穴;另一方面由于晶体内部应力变化的原因,该晶体冷却后仍保留立方晶体。因此,又称它为稳定氧化锆。据上述分析,稳定氧化锆在高温下(650℃)是氧离子的良好导体。
典型的氧化锆传感器是,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,再供给氧分子形成离子,电路中就有电流通过。
其池电势由能斯特方程给出:。在温度700℃时,当固体电介质一侧氧分压为空气(20.6%)时,由浓差电池输出电动势E,就可以计算出固体电介质另一侧氧分压,这就是氧化锆氧量分析仪的测氧原理。
在实际应用中,由于仪表出厂检验的量程(0-10%)与现场需求(0-25%)不同,并且出厂后经过较长时间才安装使用,导致氧量计测量值发生偏差,其测量空气含氧量为19%左右,与实际情况有较大偏差。经现场检查调试发现,其原因与E的补偿值(本底电势)有关。
怎样确定氧化锆氧量分析仪的测量点
1. 选择的测量点要求能正确反映所检测的炉内气体,以保证氧传感器 输出信号的真实性,尽量避开回风死角;
2.测量点不可太靠近燃烧点或喷头等部位,这些部位的气体处于剧烈反应中,会造成氧传感器检测值剧烈波动失真;也不要过于靠近风机等产气设备,以免电机的震动冲刷损坏传感器;
3.避免放在可能碰撞的位置,以免碰撞损坏探头,保证传感器的安全。
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