作原理
氧傳感器的關(guān)鍵件是氧化鋯，在氧化鋯元件的內(nèi)外兩側(cè)涂上多孔性鉑電制成氧濃度差電池。它位于傳感器的端。為了使電池保持額定的作溫度，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。ROYTEC 型系列推薦
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主要原理
氧化鋯探頭是利用氧化鋯濃差電勢來測定氧含量的傳感器，其核心的氧化鋯管安置在微型電爐內(nèi)，位于整個探頭的端。
氧化鋯管是由氧化鋯材料摻以定量的氧化釔或氧化鈣經(jīng)溫燒結(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，因此在溫下它是良好的氧離子導體。因其這性，在定溫下，當鋯管兩邊的氧含量不同時，它便是個典型的氧濃差電池，在此電池中，空氣是參比氣，它與煙氣分別位于內(nèi)外電。在實際的氧探頭中，空氣流經(jīng)外電，煙氣流經(jīng)內(nèi)電，當煙氣氧含量P小于空氣氧含量P0(20.6%O2)時，空氣中的氧分子從外電上奪取4個電子形成2個氧離子，發(fā)生如下電反應(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)電上發(fā)生相反的電反應(yīng):
2O-2 →O(P0) 4e-
由于氧濃差導致氧離子從空氣邊遷移到煙氣邊，因而產(chǎn)生的電勢又導致氧離子從煙氣邊反向遷移到空氣邊，當這兩種遷移達到平衡后，便在兩電間產(chǎn)生個與氧濃差有關(guān)的電勢信號E,該電勢信號符合"能斯"方程:
E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1)
式中R、F分別是氣體常數(shù)和法拉常數(shù)，T是鋯管對溫度(K), P0是空氣氧含量(20.6%O2), P 是煙氣含量。由(1) 式可見，在定的溫條件下(般)600℃)，定的煙氣氧含量便會有對應(yīng)的電勢輸出，在理想狀態(tài)下，其電勢值在溫區(qū)域內(nèi)對應(yīng)氧含量。 在理想狀態(tài)下，當被測煙氣與參比氣濃度樣時， 其輸出電勢E值為 0 mV, 但在實際應(yīng)用中，鋯管實際條件和現(xiàn)場情況均不是理想狀態(tài)。 故事實上的鋯管是偏離此值的。實際上，定氧含量鋯管輸出的電勢為理論值和本底電勢的和，我們稱為無濃差條件下鋯管輸出的電勢值為本底電勢或稱為零位電勢， 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而變化。 因此， 如不對此情況處理，會嚴重影響整套測氧儀的準確和探頭壽命。
主要點
1、傳感器氧化鋯鋯頭采用溫陶瓷焊接術(shù)，避免了熱應(yīng)力破壞。
2、氧化鋯探頭采用321不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)護套，具有佳的 耐磨及耐蝕性，探頭可以根據(jù)現(xiàn)場使用情
況行訂做。
3、直插式:無需取樣系統(tǒng)，響應(yīng)快，有效的降低煙氣中灰份堵塞，并且能承受更的溫度。
4、熱擴散參比:無需門的參比空氣泵，使用維護簡單。
5、雙參數(shù)設(shè)計:克服產(chǎn)氧化鋯性能離散性，測量準確，延長使用壽命。
6、況在線校準:準確可靠，單標氣在線校準方便，況點可直接標定，測量準。
7、熱惰性保護:安裝方便，可熱安裝，對停啟爐適應(yīng)性強。
8、元件可拆:元件更換方便，便于維修，降低使用成本(防的氧化鋯分析儀檢測器分為體化設(shè)計，不可隨意拆卸)。
9、多能顯示:氧含量(%); 氧電勢;溫度，本底電勢參數(shù)數(shù)顯直觀方便
10、雙量程:同時具有0-10% 和0-20.6%雙量程，測量范圍廣，量程可在出廠時行調(diào)整。
11、雙輸出:同時具有開關(guān)量節(jié)點輸出和4-20mA兩檔輸出。
12、負載大:750歐/4-20mA,便于遠程安裝。
13、本底電勢可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍寬，可隨時檢查元件老化等參數(shù)。
14、浮式設(shè)計:共模輸入，抗電場干擾性強，無需用地線，安裝方便。
15、產(chǎn)品系列化適應(yīng)性強:可適用于燃氣、燃油、燃煤各種爐型。測量溫度從室溫至1400度均可選擇到合適的型號。
