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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