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氧化鋯氧分析儀的應用領域
在電廠、石油、化工、鋼鐵工業(yè)、玻璃、陶瓷工業(yè)、冶金、紡織輕工等領域中,鍋爐、加熱爐、窯爐等燃氣設備每天都要消耗大量的能源,同時也造成了大氣污染。因此,在這種環(huán)境中通過測量氧量,實現(xiàn)合理燃燒,達到節(jié)約能源目的,同時需要滿足排放和減少大氣污染的要求,其意義是非常重大的。而我公司憑借精湛的技術實力、豐富的行業(yè)經(jīng)驗,多年來致力于為大氣環(huán)境監(jiān)測、石油、化工、冶金等行業(yè)為客戶提供高質量電子產(chǎn)品。
氧化鋯測量原理
氧化鋯傳感器的核心構件是氧化鋯固體電解質,氧化鋯固體電解質是由多元氧化物組成的。常用的這類電解質有ZrO2.Y2O3,它由二元氧化物組成,其中ZrO2稱為基體,Y2O3稱為穩(wěn)定劑。ZrO2在常溫下是單斜晶體,在高溫下它變成立方晶體(螢石型),但當它冷卻后又變?yōu)閱涡本w。因此,純氧化鋯的晶型是不穩(wěn)定的。所以,當在ZrO2摻入一定量的穩(wěn)定劑Y2O3時,由于Y3 置換了Zr4 的位置,一方面在晶體中留下了氧離子空穴;另一方面由于晶體內部應力變化的原因,該晶體冷卻后仍保留立方晶體。因此,又稱它為穩(wěn)定氧化鋯。據(jù)上述分析,穩(wěn)定氧化鋯在高溫下(650℃)是氧離子的良好導體。
典型的氧化鋯傳感器是,這樣在兩個電極上,由于正負電荷的堆積而形成一個電勢,稱之為氧濃差電動勢。當用導線將兩個電極連成電路時,負極上的電子就會通過外電路流到正極,再供給氧分子形成離子,電路中就有電流通過。
其池電勢由能斯特方程給出:。在溫度700℃時,當固體電介質一側氧分壓為空氣(20.6%)時,由濃差電池輸出電動勢E,就可以計算出固體電介質另一側氧分壓,這就是氧化鋯氧量分析儀的測氧原理。
在實際應用中,由于儀表出廠檢驗的量程(0-10%)與現(xiàn)場需求(0-25%)不同,并且出廠后經(jīng)過較長時間才安裝使用,導致氧量計測量值發(fā)生偏差,其測量空氣含氧量為19%左右,與實際情況有較大偏差。經(jīng)現(xiàn)場檢查調試發(fā)現(xiàn),其原因與E的補償值(本底電勢)有關。
氧化鋯氧量分析儀本底電勢的檢測及設定修正值方法
1、不用標氣的校驗方法為: 將氧化鋯檢測器置于大氣中,與儀表的連線都接好,給儀表通電(氧化鋯檢測器同時也加熱工作),待儀表顯示穩(wěn)定的氧量值后(氧化鋯檢測器大約需要通電1-2小時左右后,氧量值讀數(shù)才能穩(wěn)定),然后將儀表顯示的氧量值與大氣作比較(大氣的含氧量標準值應為20%-20.6%左右),儀表顯示的實際氧量值高于大氣標準值,高出部分的數(shù)值就叫本底電勢值;這個值必須在儀表上進行修正,修正辦法是:儀表在工作狀態(tài)下連續(xù)按設置鍵,顯示“SC”(本底修正符號),將本底電勢值輸入儀表,然后按工作鍵,儀表應顯示大氣氧量為20%-20.6%,如不顯示20%-20.6%,則需反復修改“SC”直到顯示20%-20.6%為止。
2、標氣校驗;先按上面的方法將示值修正到20%-20.6%,然后將標氣接到探頭的標氣入口處,打開標氣(流量控制在100毫升以內),示值應符合精度要求. 我廠生產(chǎn)的氧化鋯氧量分析儀為智能型線性儀表,其電勢變化值與示值為表格式一一對應,出廠前都已用標氣嚴格標定,按裝時用戶無須再行重新標定,如需標定,為了確保標氣的精度,請從我廠購買全套氧化鋯標準的標氣校驗裝置.
3、溫控值的設定: 儀表在工作狀態(tài)下連續(xù)按設置鍵,顯示“cc” 溫控設定符號,溫控值可以任意設定,為了延長探頭的使用壽命,溫控值千萬不能大于750℃,出廠時都設定在700度.即探頭加熱到700度后即顯示氧量值,溫控值請不要隨意改變.△鍵在設置狀態(tài)時為 鍵;在工作狀態(tài)時為當前溫度值與當前氧量值的切換鍵
氧化鋯氧量分析儀接線和校驗方法
1、接線: 氧化鋯探頭及儀表安裝好后,要根據(jù)探頭接線盒里及儀表接線柱所示的接線符號逐一將加熱線線,熱電偶線,鋯管線接好(儀表的4-20mA模擬信號輸出線,在調試時為防損壞輸出元件,請暫時不要與計算機連接,調試時可串個萬用表的電流擋用一下,待調試完以后再計算機連上), 熱電偶線,鋯管線有正負號,千萬不能接錯;
2、氧化鋯氧量分析儀全套裝置實際工作可為三個部分組成
1、溫控部分
2、氧量顯示部分
3、氧量模擬信號輸出部分