氧化鋯分析儀

利用氧化鋯固體電解質(zhì)在高溫下具有傳導(dǎo)氧離子的特性測(cè)量含氧濃度的。

氧化鋯是固體電解質(zhì)，在高溫下具有傳導(dǎo)氧離子的特性。在氧化鋯兩側(cè)涂上多孔鉑電極，當(dāng)兩側(cè)氣體中氧濃度不同時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：

這樣就構(gòu)成了以氧化鋯管為電解質(zhì)的濃差電池。如果把氧化鋯元件加熱到規(guī)定的溫度（750度），測(cè)量氣在一邊流動(dòng)，測(cè)量氣中氧濃度和參比氣中氧濃度之比的對(duì)數(shù)與電動(dòng)勢(shì)成正比，因而只要測(cè)得電動(dòng)勢(shì)就可以知道被測(cè)氣體的含氧濃度。

氧化鋯氧分析器的工作原理

在一片高致密的氧化鋯固體電解質(zhì)的兩側(cè)，用燒結(jié)的方法制成幾微米到幾十微米厚的多孔鉑層作為電極，再在電極上焊上鉑絲作為引線；

就構(gòu)成了氧濃差電池，如果電池左側(cè)通入?yún)⒈葰怏w(空氣)。其氧分壓為po;電池右側(cè)通入被測(cè)氣體，其氧分壓為p1(未知)。

設(shè)po>p1，在高溫下(650~850oC)， 氧就會(huì)從分壓大的Po側(cè)向分壓小的P1側(cè)擴(kuò)散，這種擴(kuò)散，不是氧分子透過氧化鋯從po側(cè)P1側(cè)，而是氧分子離解成氧離子后通過氧化鋯的過程。

在750oC左右的高溫中，在鉑電極的催化作用下，,在電池的po側(cè)發(fā)生還原反應(yīng)，一個(gè)氧分子從鉑電極取得4個(gè)電子，變成兩個(gè)氧離子(O2-)進(jìn)入電解質(zhì)，即

O2(pn) 4e→2O2-

po側(cè)的鉑電極由于大量給出電子而帶正電，成為氧濃差電池的正極或陽極。

這些氧離子進(jìn)人電解質(zhì)后，通過晶體中的空穴向前運(yùn)動(dòng)到達(dá)右側(cè)的鉑電極，在電池的p1側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，氧離子在鉑電極上釋放電子并結(jié)合成氧分子析出，即

2O2-→ O2(P1) 4e

p1側(cè)的鉑電極由于大量得到電子而帶負(fù)電，成為氧濃差電池的負(fù)極或陰極。

這樣在兩個(gè)電極上由于正負(fù)電荷的堆積而形成一個(gè)電勢(shì)，稱之為氧濃差電動(dòng)勢(shì)。

當(dāng)用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連成電路時(shí)，負(fù)極上的電子就會(huì)通過外電路流到正極，再供給氧分子形成氧離子，電路中就有電流通過。

如何校準(zhǔn)氧化鋯探頭?

氧化鋯探頭空氣對(duì)流的方式只是簡(jiǎn)單比對(duì)電勢(shì)準(zhǔn)確度的一種方法。具體的修正一般通過標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定進(jìn)行，方法是將計(jì)量核定確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)氣體通過標(biāo)氣口通入探頭，測(cè)量此時(shí)輸出氧電勢(shì)及儀表顯示氧濃度，儀表顯示氧濃度應(yīng)該與標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度相同，存在偏差則修正儀表線性參數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量要求很少使用三種不同標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定系統(tǒng)，這樣經(jīng)過三次標(biāo)定重復(fù)修正好系統(tǒng)線性，保證系統(tǒng)正常工作。  

首先氧化鋯探頭應(yīng)該通空氣，看本地MV信號(hào)是不是在0MV左右，越靠0MV越準(zhǔn)，待穩(wěn)定后，將濃度校準(zhǔn)到空氣濃度  

其次氧化鋯探頭通標(biāo)準(zhǔn)氣，一般是5%或者1%，看濃度是否為標(biāo)準(zhǔn)值濃度，校準(zhǔn)到標(biāo)準(zhǔn)值。  

以上過程反復(fù)3次，就可以將氧化鋯探頭校準(zhǔn)完畢。

氧化鋯分析儀的功能優(yōu)勢(shì)分析

氧化鋯作為一種耐火原料，以其熔融溫度高達(dá)2900℃的的熱穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)測(cè)量設(shè)備——氧量分析儀的制造上。       

氧化鋯氧量分析儀又被稱為氧化鋯氧量計(jì)，通常用來測(cè)量燃燒過程中煙氣的含氧濃度以及非燃燒氣體氧濃度測(cè)量。該分析儀氧傳感器的關(guān)鍵部件由氧化鋯制成，內(nèi)外兩側(cè)涂上多孔性鉑電極制成氧濃度差電池，傳感器內(nèi)溫度恒定的電化學(xué)電池產(chǎn)生一個(gè)毫伏電勢(shì)，直接反應(yīng)出煙氣中含氧濃度值。氧化鋯分析儀同一般分析儀相比，其獨(dú)具特色的四大功能，在提高測(cè)量精度和延長(zhǎng)使用壽命方面優(yōu)勢(shì)明顯：（1）溫度補(bǔ)償功能，無論是酷暑的夏天還是極寒的冬季，氧化鋯分析儀可以自動(dòng)修正環(huán)境溫度造成的誤差，大大的提高了測(cè)量精度；（2）零點(diǎn)、量程獨(dú)立補(bǔ)償調(diào)節(jié)功能，在零點(diǎn)調(diào)試準(zhǔn)確后，量程也可以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，避免了調(diào)試誤差；（3）斷偶保護(hù)功能，電偶在斷開的情況下，自動(dòng)停止加溫，有效保護(hù)了電爐；（4）程序升溫功能，用CPU芯片控制升溫的速度，保證氧化鋯傳感器勻速的加溫到700度，規(guī)避了極冷極熱導(dǎo)致的傳感器斷裂狀況，延長(zhǎng)使用壽命。