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。

氧化锆氧量分析仪故障处理方法

在氧量变送器上显示出氧电势读数过小：一般来看必须采用锆头内阻测量的方法首先判断。如果锆头的内阻值变大，就是锆头存在故障，内阻值达到800Ω以上是需要更换锆头的，另外一种情况就是锆头存在漏气故障了。

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制定氧化锆氧量分析仪主要的特点

氧化锆氧量分析仪电阻应大于10Ω。电炉丝的电阻应为130--160Ω，再测热电偶、氧化锆热电势信号、电炉丝接线端对地绝缘。若绝缘不好(有接地点)，就会造成两点接地引如干扰信号使仪表不能正常指示，自动无法投入。装入现场时，法兰盘的垫圈一定要垫平，固定螺丝要紧死，不能有漏气现象。氧化锆探头装入现场运行一天后，让探头内的可燃气体全部燃烧完，温度升至恒定时，再通入标气进行恒标定。把中间开有小孔的橡皮垫圈平坦的放进标气瓶出气孔的洞里,再装上减压阀,把减压阀的锁紧螺母上紧.

把氧化锆氧量分析仪把手旋出(反时针方向)，此时减压阀处于关闭状态。缓慢松开标气瓶的气阀，减压阀上右边的氧压表指示气瓶内部气体的压力，注意检查氧化锆分析仪与气瓶连接处，应无漏气现象。若此时氧压表无指示，可能是密封用的橡皮垫圈堵住了标气瓶的出气孔。流量计正向放置，底部入口应接到减压阀的出口处，顶部出口的导气胶管置于空气中，缓慢旋进(顺时针)减压阀的把手，使流量计指示在400mL/min至500mL/min之间，其刻度应查流量计的曲线求得。