氧化锆测量原理
氧化锆传感器的核心构件是氧化锆固体电解质,氧化锆固体电解质是由多元氧化物组成的。常用的这类电解质有ZrO2.Y2O3,它由二元氧化物组成,其中ZrO2称为基体,Y2O3称为稳定剂。ZrO2在常温下是单斜晶体,在高温下它变成立方晶体(萤石型),但当它冷却后又变为单斜晶体。因此,纯氧化锆的晶型是不稳定的。所以,当在ZrO2掺入一定量的稳定剂Y2O3时,由于Y3 置换了Zr4 的位置,一方面在晶体中留下了氧离子空穴;另一方面由于晶体内部应力变化的原因,该晶体冷却后仍保留立方晶体。因此,又称它为稳定氧化锆。据上述分析,稳定氧化锆在高温下(650℃)是氧离子的良好导体。
典型的氧化锆传感器是,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,再供给氧分子形成离子,电路中就有电流通过。
其池电势由能斯特方程给出:。在温度700℃时,当固体电介质一侧氧分压为空气(20.6%)时,由浓差电池输出电动势E,就可以计算出固体电介质另一侧氧分压,这就是氧化锆氧量分析仪的测氧原理。
在实际应用中,由于仪表出厂检验的量程(0-10%)与现场需求(0-25%)不同,并且出厂后经过较长时间才安装使用,导致氧量计测量值发生偏差,山西国产氧分析仪,其测量空气含氧量为19%左右,与实际情况有较大偏差。经现场检查调试发现,其原因与E的补偿值(本底电势)有关。
氧化锆氧量分析仪氧量指示检查及维护
氧化锆分析仪氧量指示过高的检查方法
原因1:锆管破漏气。处理方法:检查更换锆管。
原因2:锆管产生小裂纹,导致电极部分短路渗透。处理方法:检查更换。
原因3:锆管老化。
处理方法:测量锆管内阻,方法是在仪表规定的工作温度下,用数字万用表检测两电极引线间的阻值,一支新的锆管内阻应小于50欧姆,如果锆管内阻大于100欧姆时,可适当提高炉温继续使用。若仪表误差过大,超出允许误差范围时,应更换锆管。
原因4:炉温过低,造成锆管内阻过高。
处理方法:检查校正炉温。产生氧量偏高的原因很多,其实烟道的密封性不好,造成外部空气进入到烟道内,本身也会造成氧量偏高具体方法应该结合实际,采用不同的解决方法
氧化锆分析仪的运行维护
(1) 探头宜水平安装,参比气和标准气接口朝下,探头的安装法兰和烟道固定法兰之间 应加胶纸板,以免空气漏人烟道内,影响测量精度。探头必须超过烟道内壁10cm以上,并 使过滤器的陶瓷暴露部分背气流方向。探头应逐渐推人,以每5分钟10-20cm为宜。
(2) 从探头到变送器的布线应注意屏蔽,且加热炉的电源线与氧电势、热电偶的4根线应分开布置,以免影响氧电势和热电势。
(3) 接通电源后,用数字万用表监测热电偶电势,它应缓慢上升,约20min后温度可 控制在700°C,系统应有稳定输出。
(4) 每隔3个月,可用标准气体(1%、3%、7%氧含量)校对一次。
(5) 氧化锆内阻偏大时,国产氧分析仪报价,可卸下过滤器,旋掉管上螺丝,轻轻旋出锆管,细心锉去氧化物,并更换内部弹簧,然后仔细复原。
氧化锆氧量分析仪的日常维护注意事项
①需要对标定气进行控压处理,通常进仪器压力不得大于0.05MPA;
②标气二次表输出压不得大于0.30MPA;
③进入仪器的所有气路管线都必须经过严格的查漏,且此项工作在仪器正常工作时,每半年还必须进行一次系统查漏;
④气路进仪器前,必须经过物理过滤器,10u;发现气阻现象,国产氧分析仪厂家,可先检查过滤网(过滤器);
⑤定期清洁分析仪风扇过滤网,国产氧分析仪哪家好,每季度一次;环境恶劣,需要经常清理,以防止因通风不畅而导致的仪器过热现象;
⑥仪器的安装部位应当水平,远离振动源;以防止检测器不水平,而造成的样品对流不均所引起的误差;
⑦分析仪周围环境要求通风良好,切忌密闭空间,因氧量不均衡而引起的测量误差;
⑧分析仪周围切忌有可燃性气体,这会严重影响检测器的准确测量;
⑨由于检测是在高温下操作,若待测气体中含有H2和CO、CH4时,此物质会与氧发生反应,消耗部分氧,氧浓度降低,引起测量误差。所以仪器在测量含有可燃性物质的气体时应相应考虑此项因素,以避免测量失准。在这种情况下需要选择氧气及可燃物气体氧化锆分析仪,而不仅仅是氧气气体分析仪。
⑩当测量含有腐蚀性气体时,应采用抗腐蚀的金属探头比如镍铬合金探头。
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