佳工机电网 在线工博会 我的佳工网 手机版 English
关键字  
  选择展区 >>
您的位置: 首页 > 仪器/仪表/衡器展区 > 液体/气体检测分析仪器展厅 > 产品库 > 气体分析仪 > 技术论文 > 正文 产品库 会展 人才 帮助 | 注册 登录  
液体/气体检测分析仪器
 按行业筛选
 按产品筛选
查看本类全部文章

e展厅 产品库 最新动态 技术文章 企业目录 资料下载 视频/样本 反馈/论坛
  技术应用 | 基础知识 | 外刊文摘 | 业内专家 | 文章点评 投稿 发表科技文章 
江苏金湖智瑞科技有限公司
江苏金湖智瑞科技有限公司 (编号 30288) http://www.chnzrkj.com
公司介绍 | 产品与服务 | 新闻 | 技术文章 | 联系方式
简述氧化锆氧量分析仪的工作原理和内容分析
作者:江苏智瑞科技有限公司
欢迎访问e展厅
展厅
3
液体/气体检测分析仪器展厅
气体分析仪, 水质检测仪, pH/ORP仪, 气体报警器, 余氯仪, ...
氧化锆氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度,同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。它又被称为氧化锆氧量分析仪,氧化锆分析仪/氧化锆氧量计/氧化锆氧量表.在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池,也简称锆头)产生一个毫伏电势,这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。氧传感器的关键部件是氧化锆,在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。它位于传感器的顶端。为了使电池保持额定的工作温度,在传感器中设置了加热器。用氧分析仪内的温度控制器控制氧化锆温度恒定。氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪(又称变送器、变送单元、转换器、分析仪)以及它们之间的连接电缆等组成。

氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器,其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内,位于整个探头的顶端。

氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴,因此在高温下它是良好的氧离子导体。因其这一特性,在一定高温下,当锆管两边的氧含量不同时,它便是一个典型的氧浓差电池,在此电池中,空气是参比气,它与烟气分别位于内外电极。在实际的氧探头中,空气流经外电极,烟气流经内电极,当烟气氧含量P小于空气氧含量P0(20.6%O2)时,空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子,发生如下电极反应:

O(P0)+4e-→2O-2

氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边,在内电极上发生相反的电极反应:

2O-2 →O(P0)+4e-

由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边,因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空气边,当这两种迁移达到平衡后,便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合"能斯特"方程:

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

式中R、F分别是气体常数和法拉第常数,T是锆管绝对温度(K), P0是空气氧含量(20.6%O2), P 是烟气含量。

由(1) 式可见,在一定的高温条件下(一般)600℃),一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出,在理想状态下,其电势值在高温区域内对应氧含量。在理想状态下,当被测烟气与参比气浓度一样时,其输出电势E值为 0 mV, 但在实际应用中,锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。故事实上的锆管是偏离此值的。实际上,一定氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和,我们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势,此值的大小又在不同温度下呈不同的值,并且随锆管使用期延长而变化。 因此, 如不对此情况处理,会严重影响整套测氧仪的准确和探头寿命。鉴于此,HD-D系列氧分析仪采取了"双参数校正法",对探头本底电势作特殊处理,弥补了锆管的离散性缺陷,延长了探头的使用寿命。

氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪(又称变送器、变送单元、转换器、分析仪)以及防尘装置、热电偶、加热器、标准气体导管、接线盒以及外壳壳体等组成。

防尘装置由防尘罩和过滤器组成,能防止烟气中的灰尘进入氧化锆锆管内部,使锆管元件免受污染,并能起到缓冲气样作用。

氧化锆管元件是氧探头的核心部件,由它产生氧浓差电势信号。氧化锆管是陶瓷类金属氧化物,使用时必须避免剧烈震动,以免损坏锆管元件。

热电偶是探头内置加热器恒温控制之用,也是测量锅炉、窑炉烟道中被测气体的温度的元件,为氧量计算提供一个温度信号。

加热器的作用是提供氧化锆固体电解质元件正常工作所需的温度,从而使其在低于600℃的被测烟气环境中也能正常工作。

来自氧探头的氧电势信号、热偶温度信号经放大送A/D转换电路,与校正系数一起进行数据处理,即可得出氧含量的百分含量。同时,系统可实行氧电势、探头温度、校正系数值的显示,并对锆管的加热电炉进行恒温控制,且辅以断偶、超温保护、热偶反接保护,确保系统可靠工作。

按检测方式的不同,氧化锆氧探头分为两大类:采样检测式氧探头及直插式氧探头。采样检测方式是通过导引管,将被测气体导入氧化锆检测室,再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度(750℃以上)。氧化锆一般采用管状,电极采用多孔铂电极。其优点是不受检测气体温度的影响,通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量,这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。其缺点是反应时间慢;结构复杂,容易影响检测精度;在被检测气体杂质较多时,采样管容易堵塞;多孔铂电极容易受到气体中的硫,砷等的腐蚀以及细小粉尘的堵塞而失效;加热器一般用电炉丝加热,寿命不长。

在被检测气体温度较低(0℃~650℃),或被测气体较清洁时,适宜采样式检测方式,如制氮机测氧,实验室测氧等。
直插式检测是将氧化锆氧量分析仪直接插入高温被测气体,直接检测气体中的氧含量,这种检测方式适宜被检测气体温度在700℃~1150℃时(特殊结构还可以用于1400℃的高温),它利用被测气体的高温使氧化锆达到工作温度,不需另外用加热器。直插式氧探头的技术关键是陶瓷材料的高温密封和电极问题。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (4/10/2012)
江苏金湖智瑞科技有限公司联系方式:
网址: http://www.chnzrkj.com 电话:86-0517-86918028
地址: 中国·江苏·江苏省金湖县工业园区智瑞科技园 邮编211600 传真:86-0517-86918058
查看更多气体分析仪相关文章: more
·概述氧化锆探头的分析原理及安装注意事项 江苏智瑞科技有限公司 (11/13/2012)
·氧化锆氧量分析仪的工作原理 newmaker (3/21/2012)
·氧化锆氧量分析仪的使用有哪些意义? 江苏智瑞科技有限公司 (3/21/2012)
·氧分析仪和在线气体分析仪应用中的难点 江苏智瑞科技有限公司 (3/8/2012)
·如何做到避免氧化锆氧量分析仪的误差 newmaker (2/28/2012)
·如何正确使用氧化锆氧分析仪分析微量氧? 江苏智瑞科技有限公司 (12/27/2011)
·氧化锆分析仪日常维护需要注意的问题 江苏智瑞科技有限公司 (12/26/2011)
·简述氧化锆测量氧气的基础知识 江苏智瑞科技有限公司 (12/26/2011)
·氧化锆分析仪的系统概述 江苏智瑞科技有限公司 (12/26/2011)
·氮封与惰性化操作中氧气浓度测量 Mettler-Toledo AG (10/11/2011)
查看更多液体/气体检测分析仪器相关文章: more
·氧化锆氧量分析仪正常清扫步骤 newmaker (10/9/2014)
·氧化锆氧量分析仪的结构及种类 newmaker (10/8/2014)
·如何确定氧化锆氧量分析仪的测量点 newmaker (10/15/2013)
·讲解有关氧化锆氧分析仪的校验问题 智瑞科技 (8/1/2013)
·浅析气体检测仪安装与维修 江苏智瑞科技有限公司 (7/27/2013)
·氧化锆探头的校准方法 newmaker (7/15/2013)
·关于氧化锆氧量分析仪氧量指示偏低的处理方法 newmaker (7/6/2013)
·气体分析仪日常维护情况 newmaker (7/4/2013)
·氧化锆氧量分析仪探头的分类 newmaker (6/15/2013)
·怎样正确使用可燃气体检测仪 江苏智瑞科技有限公司 (1/9/2013)
查看相关文章目录:
·仪器/仪表/衡器展区 > 液体/气体检测分析仪器展厅 > 气体分析仪 > 液体/气体检测分析仪器文章
文章点评 查看全部点评 投稿 进入贴吧


对 液体/气体检测分析仪器 有何见解?请到 液体/气体检测分析仪器论坛 畅所欲言吧!


网站简介 | 企业会员服务 | 广告服务 | 服务条款 | English | Showsbee | 会员登录  
© 1999-2020 newmaker.com. 佳工机电网·嘉工科技