氧化鋯氧傳感器工作原理

在氧化鋯電解質(zhì)(ZrO2管)的兩側(cè)面分別燒結(jié)上多孔鉑（Pt）電極，測量電池本體分為3層：鉑(電極)—氧化鋯(電解質(zhì))—鉑(電極)。鉑電極是多孔性的。煙道氣體通過過濾器或校驗氣體通過傳導(dǎo)管進(jìn)入測量電池被測氣體一側(cè)，而另一側(cè)為參比空氣(含氧20.60％)。

兩種含氧濃度不同的氣體作用在測量電池，便產(chǎn)生一個以對數(shù)為規(guī)律的電勢(兩側(cè)的氧濃度差愈大, 電勢信號愈大)。毫伏信號經(jīng)氧分析儀轉(zhuǎn)換成0—10mA或4－20mA標(biāo)準(zhǔn)電流。此電流由氧分析儀接線端子輸出。

測量電池的工作溫度設(shè)置為高于650℃的恒定溫度, 為了保持工作溫度恒定，用一支Ｋ型熱電偶測量電池的工作溫度，經(jīng)氧分析儀內(nèi)的溫度控制器調(diào)節(jié)加熱器的加熱電壓。

氧化鋯氧傳感器示意圖

當(dāng)測量煙氣溫度高于700℃時，傳感器組成中省去加熱器和測溫?zé)犭娕肌?/p>

氧化鋯氧量分析儀的效果分析是本辦法沿用原始值計算后進(jìn)行標(biāo)定,避免了標(biāo)準(zhǔn)氣配制和校驗設(shè)施的不確定度帶來的誤差。一方面解決小火電和其它工業(yè)鍋爐氧量表的校驗問題,同時也可以檢驗已經(jīng)校驗的氧量表在環(huán)境改變后的精確度。

氧化鋯氧量分析儀的正確使用：首先應(yīng)將儀器平穩(wěn)放置在工作臺上或牢固安裝于配電柜內(nèi),可靠接地,遠(yuǎn)離高溫,高熱,強(qiáng)磁,粉塵和震動大的場所。由于儀器是非防爆產(chǎn)品,所以嚴(yán)禁在有爆炸和腐蝕性氣體的場合使用。如果被測氣體中氧含量 ≤10×10?6。氣源管線就必須使用 Φ3mm×0.5mm 的不銹鋼管或紫銅管,管線安裝前要將內(nèi)壁用四氧化炭 或稀硫酸清洗干凈,嚴(yán)禁管內(nèi)滯留油污,水分,粉塵及金屬顆粒。另外,待測氣體中若存在 CO,CH4,H2 等可燃性氣體,會明顯使測量指示偏低,甚至無氧含量指示。而代待測氣 體中若存在 S O2 進(jìn)行了解,如果存在上述五種氣體,必須采取相應(yīng)的凈化措施,,H2S 等有毒氣體,則會造成氧 化鋯管電極中毒而失效。因此,在使用前要對待測氣體以免造成儀器的損壞或測量偏差。氣源輸出點(diǎn)要靠近 儀器,管線不能繞圈和折彎,以減少儀器測量的滯后時間,及時反應(yīng)情況。管線和儀器進(jìn)氣口連接時,需要將管線插到進(jìn)氣口底部,加密封墊圈后再用鏍帽擰緊,要杜絕氣體泄漏,否則會引起測量值偏高后儀器反應(yīng)遲鈍。 在負(fù)壓裝置上使用時,需要配備抽氣泵;在正壓裝置上使用時,為保護(hù)氧化鋯管不受大流量氣體沖擊,必須把氣源壓力降至 1kPa 以下。

上述工作完成后,即可進(jìn)行通氣試驗,先將流量計的調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,調(diào)好代測氣體壓力, 再旋動流量計調(diào)節(jié)閥,當(dāng)流量計浮子指示在 300mL 時停下,此時用手快速堵一下儀器后面板上的出氣口,若流 量計浮子迅速回到零位,說明氣路流量已基本調(diào)好,反之說明儀器內(nèi)部有漏氣的情況,可用肥皂在各接頭處進(jìn)行排查。 最后確認(rèn)無誤即可開啟儀器,通電預(yù)熱 1 小時后再通入待測氣體,通過流量計調(diào)節(jié)閥將氣體流量穩(wěn)定在 300Ml/min 刻度,儀器輸出指示即為代測氣體的氧含量值。儀器關(guān)閉時,應(yīng)先關(guān)閉氣源,即先關(guān)閉流量計調(diào)節(jié)閥,再關(guān)閉儀器電源。 氧化鋯氧量分析儀的維護(hù)與修理 儀器在使用(1500～2000)小時以后,需要對其準(zhǔn)確度進(jìn)行檢查。方法是按正常使用時的操作程序接入氧 標(biāo)準(zhǔn)氣,觀察其指示的讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)氣含量的差值,若大于儀器的規(guī)定誤差,就需要進(jìn)行校準(zhǔn)。同時對儀器氣路的氣密性也要進(jìn)行檢查。另外,由于鋯管長期在高溫的環(huán)境下工作,容易使鋯管性能破壞,出現(xiàn)鋯管內(nèi)阻增大, 誤差變大,并反應(yīng)遲鈍。因此,在儀器使用一年后要檢查鋯管的老化程度。方法是先把儀器升溫穩(wěn)定通入!