氧化锆氧量分析仪工作原理
在高温下,当氧化锆两侧有氧浓差时,就形成了氧浓差电池,电池电动势的大小可依据Nernst公式计算。
公式中:
E-浓差电池输出,mV;
n-电子转移数,在此为4;
R-理想气体常数,9.314 W*S/mol;
F-法拉第常数,96500 C;
T-温度,K;
P'Q-高浓度侧氧分压;
国产氧化锆分析仪锆头厂家
氧化锆氧量分析仪工作原理
在高温下,当氧化锆两侧有氧浓差时,就形成了氧浓差电池,电池电动势的大小可依据Nernst公式计算。
公式中:
E-浓差电池输出,mV;
n-电子转移数,在此为4;
R-理想气体常数,9.314 W*S/mol;
F-法拉第常数,96500 C;
T-温度,K;
P'Q-高浓度侧氧分压;
P'Q-低浓度侧氧分压。
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一侧氧分压,这就是氧化锆氧量自动分析仪的测氧原理。
氧化锆氧量分析仪的常见异常
一、在氧量变送器上显示出氧电势读数过大:如果将锆头上标气孔丝堵螺栓拧开,氧电势的读数很快下降到0左右,再用测量锆头内阻的方法判断。如果锆头的内阻足够小,就可以说明此时锆头的测量功能是准确的。理由是:锆头测得的氧量趋向变小时氧电势变大,而氧量接近为零的时候,氧电势就变成为无穷大了。 二、在氧量变送器上显示出氧电势读数过小:一般来看必须采用锆头内阻测量的方法首先判断。如果锆头的内阻值变大,就是锆头存在故障,内阻值达到800Ω以上是需要更换锆头的, 另外一种情况就是锆头存在漏气故障了。
三、仪表数据显示工作不正常而对锆头进行样气标定检查不能判断故障:在现场,通过样气标定锆头的检测方法,可以发现锆头和变送器上的一些故障问题,但是也会由于条件限制造成不能判断的现象。
氧化锆氧量分析仪的用途及工作原理
ZRZO系列智能氧化锆氧量分析仪是一种实用可靠的自动化在线检测分析仪表。能与各种电动单元仪表、常规显示仪表、记录仪表及DCS集散控制系统配合使用,可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含氧量进行、正确的在线检测分析,以实现合理的燃烧控制,达到节约能源、保护设备和减少环境污染的目的。ZRZO系列智能氧化锆氧量分析仪有ZRZO型氧化锆探头(一次仪表)和ZRZO氧量变送器(二次仪表)二部分组成。氧化锆锆管是一种金属氧化物,在高温下形成固态电解质具有传导氧离子的特性。被测气体(烟气)通过探头过滤器,进入氧化锆锆管的内侧。参比气体(空气)通过自然对流进入探头氧化锆锆管的外侧。当锆管内外侧氧浓度不等时,在氧化锆锆管内外两侧间会产生氧浓差电动势。
氧化锆氧分析仪
氧化锆测量含氧量的基本原理是利用所谓的“氧浓差电势”,即在一块氧化锆两侧分别附以多孔的铂电极(又称“铂黑”),并使其处于高温下。如果两侧气体中的含氧量不同,那么在两电极间就会出现电动势。此电动势是由于固体电解质两侧气体的含氧浓度不同而产生的,故叫氧浓差电势,这样的装置叫做氧浓差电池。
如在氧化锆(ZrO2) 中加入一定数量的氧化钙(CaO),+2价的钙离子(Ca2+)在进入ZrO2晶体后会置换出+4价的锆离子(Zr4+),由于钙离子和锆离子的离子价不同,因此在晶体中形成许多氧空穴。再高温(750℃以上)下,如有外加电场,就会形成氧离子占据空穴的定向运动而导电。带负电荷的氧离子占据空穴的运动,也就相当于带正电荷的空穴做反向运动,因此,也可以说固体电解质是靠空穴导电的,这和P型半导体靠空穴导电机理相似。固体电解质的导电性能与温度有关,温度越高,导电性能越强。
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