鄭州電力高等?？茖W(xué)校主講教師：梁東義氧化鋯氧量分析儀01氧化鋯氧量分析儀

測量原理及方法氧化鋯氧量計屬于成份分析儀表,主要用來測量鍋爐煙氣中的氧含量，為了使鍋爐保持在最佳的燃燒工況,就需要保證進入鍋爐爐膛的燃料與空氣的比例恰當(dāng),即保證最佳的過量空氣系數(shù)α氧化鋯氧量分析得意義直接測量過量空氣系數(shù)α不太容易,但過量空氣系數(shù)α與煙氣含氧量有確定的關(guān)系常采用測量煙氣中氧含量的方法來測量過量空氣系數(shù)。其關(guān)系為α=21/(21-α)

氧化鋯氧量計是利用濃差電池的原理制成的分析儀表，其中氧化鋯作為濃差電池的固體電解質(zhì)，有如下性質(zhì)，純氧化鋯的晶型不穩(wěn)定。氧化鋯氧量分析儀表的工作原理當(dāng)在ZrO2中摻入一定量的穩(wěn)定劑Y2O3時，Y3+就會置換Zr4+的位置，置換后會產(chǎn)生兩方面的變化一、在晶體中留下了氧離子空穴，使其成為氧離子的良好導(dǎo)體。二，由于晶體內(nèi)部應(yīng)力變化的原因，該晶體冷卻后仍保留立方晶體，成為穩(wěn)定的氧化鋯。以附有多孔的金屬鉑電極的氧化鋯做固體電解質(zhì)，使其處于高溫狀態(tài)，當(dāng)電解質(zhì)兩側(cè)氣體中氧氣的濃度不同時，兩鉑電極間形成濃差電池。氧化鋯氧量分析儀表的工作原理如果一側(cè)鉑電極氧氣濃度固定，則可以通過測量輸出濃差電勢來測量另一側(cè)鉑電極氧氣的含量。濃差電池產(chǎn)生的電勢與兩側(cè)氧氣濃度有關(guān)“濃差電池”？在高溫（650~850℃）的條件下，氧氣從分壓大的參比側(cè)向分壓小的煙氣側(cè)擴散。擴散過程中，氧分子離解成氧離子通過電解質(zhì)氧化鋯。

參比側(cè)煙氣側(cè)工作原理分析在鉑電極的催化作用下，氧氣在參比側(cè)鉑電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。使得參比側(cè)鉑電極帶正電，成為氧濃差電池的正極或陽極。2O2--4e

O2

而在煙氣側(cè)鉑電極上氧離子釋放電子結(jié)合成氧分子析出。

參比側(cè)煙氣側(cè)工作原理分析煙氣側(cè)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。這樣在兩個電極上，由于正負(fù)電荷的堆積而形成一個電勢即氧濃差電動勢E工作原理分析若參比氣體側(cè)、和煙氣側(cè)、氣體的總壓力相等，且溫度一定，則當(dāng)固體電介質(zhì)參比側(cè)氧分壓已知時，由濃差電池輸出電勢E計算出煙氣側(cè)氧分壓的大小工作原理分析氧化鋯管的結(jié)構(gòu)，為了便于使用,氧化鋯傳感器都制成了氧化鋯管的形式工作原理分析目前氧化鋯管有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是一端封閉,一端開口的結(jié)構(gòu)形式另一種是兩端開口的結(jié)形式，在氧化鋯管的內(nèi)外壁上,都牢固地?zé)Y(jié)一層多孔鉑電極,電極的引線也是金屬鉑絲。氧化鋯管應(yīng)在恒定溫度下工作或采取溫度補償措施。使用注意事項01020304氧化鋯管應(yīng)在一定高溫下工作，并且使得參比側(cè)氧分壓恒定,比煙氣側(cè)氧分壓大得多。保證材料均勻致密性，不能有裂紋或微小的孔洞。保證材料的純度，電極應(yīng)該使用純鉑絲。使用中保持被測氣體與參比氣體的壓力相等且恒定。使用注意事項050607保證氧化鋯管兩側(cè)氣體有一定的流速。測量線路中必須具有對輸出信號進行線性化處理電路，顯示儀表具有較高輸入阻抗。

氧化鋯