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关于氧化锆氧分析仪的测量原理介绍

发布时间:2022-04-28   点击次数:2493次
氧分仪是一种工业在线过程分析仪表,不仅广泛应用于加热炉、化学反应容器、地井、工业制氮等场合中混合气体内氧气浓度的检测,还大量用于锅炉内水中溶解氧、污水处理装置外排水溶解氧的检测。氧分仪种类较多,检测原理各异,针对性强,因此应根据不同使用场合、不同工艺状况选择合适的仪表。
氧化锆氧分析仪测量原理:是利用稳定的二氧化锆陶瓷在650℃以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的。在一定的温度条件下,如果在二氧化锆块状陶瓷两侧的气体中分别存在着不同的氧分压(即氧浓度)时,二氧化锆陶瓷内部将产生一系列的反应,和氧离子的迁移。这时通过二氧化锆两侧的引出电极,可测到稳定的毫伏级信号,我们称之为氧电势。它服从能斯特(Nernst)方程:式中E为氧传感器输出的氧电势(mv),Tk为炉内的绝对温度(K),P1和P2分别为二氧化锆两侧气体的氧分压。实际应用时,将二氧化锆的一侧通入已知氧浓度的气本(通常为空气),我们称之为参比气。另一侧则是被测气体,就是我们要检测的炉内的气氛。氧传感器输出的信号就是氧电势信号,通过能斯特方程我们就可以得到被测炉气氛中的氧分压和氧电势的关系。参比气为空气时,可表示为:式中E为氧传感器输出氧电势;Tk为炉内的绝对温度;P02为炉内的氧分压。武汉华敏氧传感器产品带有自加热装置,一般温度保证在700℃,这样TK数值基本是恒定的,从而通过上式可以直接测量出炉内氧分压浓度。
氧化锆氧量分析仪由氧化锆氧量检测器(俗称氧探头)和氧量变送器组成, 在氧化锆氧量检测器的核心元件氧化锆浓差电池上,采用了纳米材料和先进的生产工艺,在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。氧量检测器采用直插式探头结构,不需取样系统,能及时反映锅炉内燃烧状况,如与自控装置配合使用,可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计,中文液晶显示,使数据显示、功能控制更具有人性化;可与各类型 DCS 数据接入设备连接。使仪表的操作变得简单,容易掌握。
氧化锆氧分析仪校正方法
在实际应用中,有时由于仪表出厂后经过较长时间才安装使用,导致氧量计测量值可能发生偏差,其测量空气含氧量为19%左右,与实际情况有较大偏差。这个时候可以对氧含量分析仪进行校正。
氧化锆氧分析仪:氧化锆氧含量分析仪系统都经过严格的检测标定,现场初次安装时无需重新标定。当系统运行一段时间后,建议每间隔6个月对系统进行标一次定。现场有条件时,可进行2点标定,即系统的零点、满度标定。现场无条件时,进行单点标定即可,即系统的满度标定。系统满度标定气采用空气即可,获取容易。
 安装场对仪表的工作情况影响很大,切忌安装在炉内侧、死角、涡流及缩口处,内侧和死角点易使响应迟缓,涡流处氧量波动大,缩口处易灰堵和冲刷大;安装点处应有操作平台,便于安装氧化锆探头和校准,安装操作方便。如对电站锅炉燃烧控制而言,一个烟气含氧量测点是远远不够的。建议运行优化控制系统要求有三个以上的烟气含氧量测点,每个测点配置两台对称安装的氧化锆氧分析仪。 
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