探頭測氧原理

探頭測氧原理

> 管是由材料摻以*定量的氧化釔或氧化鈣經(jīng)高溫進(jìn)行燒結(jié)后形成的穩(wěn)定的陶瓷企業(yè)燒結(jié)體。測氧儀從而將各種燃燒設(shè)備的燃燒狀態(tài)控制在*佳狀態(tài)，能有效地節(jié)約各種燃料（如：原煤、石油、天然氣、煤氣等），控制設(shè)備平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，延長設(shè)備使用壽命；同時(shí)還可降低排煙“黑度”，減少排煙粉塵和SOX等有害氣體。電化學(xué)氧分析儀高性能離子流氧氣傳感器，具備測量精度高、使用壽命長、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。氧分析儀*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。由于它的立方晶格結(jié)構(gòu)中含有氧離子作為空穴，因此在研究高溫下它是*種良好的氧離子通過導(dǎo)體。因其發(fā)展這*技術(shù)特性，在*定影響高溫下，當(dāng)鋯管兩邊的氧含量不同時(shí)，它便是這樣*個(gè)具有典型的氧濃差電池，在此電池中，空氣是參比氣，它與傳統(tǒng)煙氣可以分別表示位于中*內(nèi)外兩個(gè)電*。在實(shí)際的氧探頭中，空氣以及流經(jīng)外電*，煙氣流經(jīng)內(nèi)電*，當(dāng)煙氣氧含量P小于環(huán)境空氣氧含量P0（20.6%O2）時(shí)，空氣中的氧分子從外電*上奪取4個(gè)電子信息形成2個(gè)氧離子，發(fā)生情況如下工作電*系統(tǒng)反應(yīng)：

O（P0）+ 4E-→2O-2

氧離子在管中迅速遷移到不同煙氣邊，在內(nèi)工作電*上發(fā)生發(fā)展相反的電*進(jìn)行反應(yīng)：

2O-2→O（P0）4e-

由于氧氣濃度的差異導(dǎo)致氧離子從空氣側(cè)遷移到煙氣側(cè)，由此產(chǎn)生的電勢導(dǎo)致氧氣

兩種遷移達(dá)到平衡后，兩個(gè)電*E之間產(chǎn)生與氧濃度差有關(guān)的電位信號，符合Nernst方程：

E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1)

式中R、F分別是通過氣體存在常數(shù)和法拉第反應(yīng)常數(shù)，T是鋯管絕對控制溫度（K）, P0是空氣氧含量（20.6%O2）, P 是煙氣進(jìn)行含量。由（1） 式可見，在*定的高溫環(huán)境條件下（*般）600℃），*定的煙氣氧含量影響便會有*對應(yīng)的電勢以及輸出，在理想社會狀態(tài)下，其電勢值在高溫工作區(qū)域內(nèi)企業(yè)對應(yīng)氧含量

使用傳感器來確定氧含量的電位ZO-300系列探針濃度，芯管被設(shè)置在微型電爐中，在整個(gè)探針的頂部。

　在理想社會狀態(tài)下，當(dāng)被測煙氣與參比氣濃度也是*樣時(shí)， 其輸出系統(tǒng)電勢E值為 0 mV, 但在中*實(shí)際發(fā)展應(yīng)用中，鋯管實(shí)際生活條件和現(xiàn)場管理情況均不是*個(gè)理想工作狀態(tài)。 故事實(shí)上的鋯管是偏離此值的。實(shí)際上，*定氧含量鋯管輸出的電勢為理論值和本底電勢的和，我們可以稱為無濃差條件下鋯管輸出的電勢值為本底電勢或稱為參考零位平衡電勢， 此值的大小企業(yè)又在進(jìn)行不同環(huán)境溫度下呈不同的值， 并且隨鋯管使用期之后延長而變化。 因此， 如不需要對此問題情況分析處理，會嚴(yán)重程度影響以及整套測氧儀的準(zhǔn)確和探頭設(shè)計(jì)壽命。鑒于此，ZO-300系列氧分析儀采取了雙參數(shù)校正法，對探頭作為本底電勢作特殊數(shù)據(jù)處理，彌補(bǔ)了鋯管的離散性較大缺陷，延長了這些探頭的使用網(wǎng)絡(luò)壽命。