氧化锆分析仪

利用氧化锆固体电解质在高温下具有传导氧离子的特性测量含氧浓度的。

氧化锆是固体电解质，在高温下具有传导氧离子的特性。在氧化锆两侧涂上多孔铂电极，当两侧气体中氧浓度不同时，会发生反应：

这样就构成了以氧化锆管为电解质的浓差电池。如果把氧化锆元件加热到规定的温度（750度），测量气在一边流动，测量气中氧浓度和参比气中氧浓度之比的对数与电动势成正比，因而只要测得电动势就可以知道被测气体的含氧浓度。

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。

氧化锆探头正确安装方法

1.在可能的情况下，氧传感器尽量采取垂直安装。

2.氧传感器安装所用接头为接头。如用户有其它类型的接头，只要安装尺寸相同，符合密封要求也可替代本接头。氧传感器的接头上，要按要求装密封石棉绳，以确保密封，否则会影响测量精度或造成信号波动。

3.氧传感器穿过炉墙的孔尽量预埋瓷套管，这样可以极大地提高氧传感器的使用寿命！瓷套管的内径在35mm左右。如果条件不允许预埋瓷套管，炉墙的开孔尺寸应保持在35mm左右，且孔要开得要尽量规则。开孔不可过大，炉内开孔处炉墙不可以出现开口过大的情况，否则会影响氧传感器使用寿命！炉壁的开孔要与炉墙上的开孔保持同心。氧传感器安装完成后，在锁紧以前，氧传感器应能很轻松地通道内来回运动，确保没有侧向力压迫氧传感器的外保护管，以保证氧传感器在长期高温状态工作时外电极管不会变形。

4.氧传感器尽量在设备维修时的室温状态安装。确有必要热装时，在安装之前首先预热一下，在可能的情况下应尽量缓慢地入炉，以保证氧传感器的使用寿命。遇特殊情况需将氧传感器从炉内拔出时，也应尽量缓慢地出炉，出炉后还应放在石棉中缓慢冷却。在新炉或大修炉上安装氧传感器一定要等烘炉完成后，氧传感器方可装进炉内，否则氧传感器检测值偏低，且会影响氧传感器使用寿命。

5.氧传感器的信号引出线要用屏蔽线，以消除干扰。热电偶引线要用相应的补偿导线。