氧化锆氧量分析仪的结构

氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器（包含热电偶、加热器、标准气体导管、接线盒以及外壳壳体）(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪（又称变送器、变送单元、转换器、分析仪）以及防尘装置等组成。

防尘装置由防尘罩和过滤器组成，能防止烟气中的灰尘进入氧化锆锆管内部，使锆管元件免受污染，并能起到缓冲气样作用。

氧化锆管元件是氧探头的核心部件，由它产生氧浓差电势信号。氧化锆管是陶瓷类金属氧化物，使用时必须避免剧烈震动，以免损坏锆管元件。

热电偶是探头内置加热器恒温控制之用，也是测量锅炉、窑炉烟道中被测气体的温度的元件，为氧量计算提供一个温度信号。

加热器的作用是提供氧化锆固体电解质元件正常工作所需的温度，从而使其在被测烟气环境中能正常工作。

来自氧探头的氧电势信号、热偶温度信号经放大送A/D转换电路，与校正系数一起进行数据处理，即可得出氧含量的百分含量。同时，系统可实行氧电势、探头温度、校正系数值的显示，并对锆管的加热电炉进行恒温控制，且辅以断偶、超温保护、热偶反接保护，确保系统可靠工作。

氧化锆氧分析仪

氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器，其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内，位于整个探头的顶端。 氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。因其这一特性，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池，在此电池中，空气是参比气，它与烟气分别位于内外电极。在实际的氧探头中，空气流经外电极，烟气流经内电极，当烟气氧含量P小于空气氧含量P0（20.6%O2）时，空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子，发生如下电极反应： O（P0）+4e-→2O-2 氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边，在内电极上发生相反的电极反应： 2O-2 →O（P0）+4e- 由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧 离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合'能斯特'方程： E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1) 式中R、F分别是气体常数和法拉第常数，T是锆管温度（K）, P0是空气氧含量（20.6%O2）, P 是烟气含量。由（1） 式可见，在一定的高温条件下（一般）600℃），一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量。 在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时， 其输出电势E值为 0 mV, 但在实际应用中，锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。

氧化锆氧分析仪的日常维护

1）经常巡视仪器是否正常，仪器一旦出现故障，及时查找故障，尽量做到自己排除故障，如属探头正常老化损坏，或一时查不出故障原因，应及时更换。

2）根据仪器需要，定期清洗探头有关部件。

3）停炉时，应等停炉后再关仪器，开炉前先开仪器。停炉时间较长时，提前将探头抽出，防止锅炉酸洗时将探头损坏。氧量变送器在机组大、小修时，应拆回在校验室进行校验。

4）做好每台仪器的运行档案，包括仪器进厂日期、安装时间、维修情况和运行情况等。