分析氧化鋯氧分析儀的測量原理

　　氧化鋯氧分析儀是一種工業(yè)在線過程分析儀表，不僅廣泛應(yīng)用于加熱爐、化學(xué)反應(yīng)容器、地井、工業(yè)制氮等場合中混合氣體內(nèi)氧氣濃度的檢測,還大量用于鍋爐內(nèi)水中溶解氧、污水處理裝置外排水溶解氧的檢測。氧化鋯氧分析儀種類較多,檢測原理各異,針對性強,因此應(yīng)根據(jù)不同使用場合、不同工藝狀況選擇合適的儀表。

 

　　氧化鋯氧分析儀測量原理：是利用穩(wěn)定的二氧化鋯陶瓷在650℃以上的環(huán)境中產(chǎn)生的氧離子導(dǎo)電特性而設(shè)計的。在一定的溫度條件下，如果在二氧化鋯塊狀陶瓷兩側(cè)的氣體中分別存在著不同的氧分壓（即氧濃度）時，二氧化鋯陶瓷內(nèi)部將產(chǎn)生一系列的反應(yīng)，和氧離子的遷移。這時通過二氧化鋯兩側(cè)的引出電極，可測到穩(wěn)定的毫伏級信號，我們稱之為氧電勢。

 

　　它服從能斯特（Nernst）方程：式中E為氧傳感器輸出的氧電勢（mv），Tk為爐內(nèi)的絕對溫度（K），P1和P2分別為二氧化鋯兩側(cè)氣體的氧分壓。實際應(yīng)用時，將二氧化鋯的一側(cè)通入已知氧濃度的氣本（通常為空氣），我們稱之為參比氣。另一側(cè)則是被測氣體，就是我們要檢測的爐內(nèi)的氣氛。氧傳感器輸出的信號就是氧電勢信號，通過能斯特方程我們就可以得到被測爐氣氛中的氧分壓和氧電勢的關(guān)系。

 

　　參比氣為空氣時，可表示為：式中E為氧傳感器輸出氧電勢；Tk為爐內(nèi)的絕對溫度；P02為爐內(nèi)的氧分壓。武漢華敏氧傳感器產(chǎn)品帶有自加熱裝置，一般溫度保證在700℃，這樣TK數(shù)值基本是恒定的，從而通過上式可以直接測量出爐內(nèi)氧分壓濃度。

 

　　氧化鋯氧分析儀由氧化鋯氧量檢測器(俗稱氧探頭)和氧量變送器組成，在氧化鋯氧量檢測器的核心元件氧化鋯濃差電池上，采用了納米材料和先進的生產(chǎn)工藝，在電極涂層上添加抑制電極老化的添加劑。

 

　　大大提高了氧化鋯測量探頭的精度和使用壽命。氧量檢測器采用直插式探頭結(jié)構(gòu)，不需取樣系統(tǒng)，能及時反映鍋爐內(nèi)燃燒狀況，如與自控裝置配合使用，可有效地控制燃燒狀況。轉(zhuǎn)換器采用單片機智能化設(shè)計，中文液晶顯示，使數(shù)據(jù)顯示、功能控制更具有人性化;可與各類型DCS數(shù)據(jù)接入設(shè)備連接。使儀表的操作變得簡單，容易掌握。

 

　　氧化鋯氧分析儀校正方法

 

　　在實際應(yīng)用中，有時由于儀表出廠后經(jīng)過較長時間才安裝使用，導(dǎo)致氧量計測量值可能發(fā)生偏差，其測量空氣含氧量為19%左右，與實際情況有較大偏差。這個時候可以對氧含量分析儀進行校正。

 

　　氧化鋯氧分析儀:氧化鋯氧含量分析儀系統(tǒng)都經(jīng)過嚴格的檢測標定，現(xiàn)場初次安裝時無需重新標定。當(dāng)系統(tǒng)運行一段時間后，建議每間隔6個月對系統(tǒng)進行標一次定。現(xiàn)場有條件時，可進行2點標定，即系統(tǒng)的零點、滿度標定。現(xiàn)場無條件時，進行單點標定即可，即系統(tǒng)的滿度標定。系統(tǒng)滿度標定氣采用空氣即可，獲取容易。

 

　　安裝場對氧化鋯氧分析儀的工作情況影響很大，切忌安裝在爐內(nèi)側(cè)、死角、渦流及縮口處,內(nèi)側(cè)和死角點易使響應(yīng)遲緩,渦流處氧量波動大,縮口處易灰堵和沖刷大；安裝點處應(yīng)有操作平臺,便于安裝氧化鋯探頭和校準,安裝操作方便。如對電站鍋爐燃燒控制而言,一個煙氣含氧量測點是遠遠不夠的。建議運行優(yōu)化控制系統(tǒng)要求有三個以上的煙氣含氧量測點,每個測點配置兩臺對稱安裝的氧化鋯氧分析儀。