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常規(guī)一體式氧化鋯分析儀的工作原理

更新時間:2022-08-16   點擊次數(shù):780次
   常規(guī)一體式氧化鋯分析儀廣泛應用于多種行業(yè)的燃燒監(jiān)視與控制過程,并且?guī)椭餍袠I(yè)領域取得了相當可觀的節(jié)能效果。應用領域包括能耗行業(yè),如鋼鐵業(yè)、電子電力業(yè)、石油化工業(yè)、制陶業(yè)、造紙業(yè)、食品業(yè)、紡織品業(yè),還包括各種燃燒設備,如焚燒爐、中小型鍋爐等。
  氧化鋯分析儀的工作原理:
  玻璃行業(yè)目前常用氧分析儀主要有電化學式氧分析和氧化鋯式氧分析儀2種類型。
  電化學式氧分析儀采用氧電解池,氧氣在電解池陰極上產(chǎn)生電解反應而被還原,產(chǎn)生與氧體積分數(shù)成正比的電流,從而測得氧氣體積分數(shù)。氧化鋯氧分析儀依據(jù)氧化鋯測氧電池來測量氧含量。當溫度>550℃,就會發(fā)生一個重要的自然現(xiàn)象,那就是以氧化釔為穩(wěn)定劑的氧化鋯能夠引導氧離子的移動,促使氧離子移動的動力是氧化鋯兩側(cè)不同氧分壓,即被檢測氣體與參比氣不同的氧含量偏差。
  檢測時,根據(jù)氣體擴散原理,氧化鋯兩側(cè)會發(fā)生氧離子的擴散運動,使用已知含量的空氣作為參比氣,氧離子會從高壓側(cè)向低壓側(cè)通過氧化鋯轉(zhuǎn)移,通過氧化鋯兩側(cè)的鉑金電極收集被轉(zhuǎn)移的氧離子,就會在氧化鋯兩側(cè)形成一個電壓。這個電壓信號是氧化鋯兩側(cè)氧濃度的一個函數(shù)。
  德國物理化學家 Nernst 的“熔池理論”揭示了化學電池電壓的算法,并推導出了氧含量和氧化鋯電勢的公式關系。由于使用空氣作為參比氣,空氣中氧含量是固定的,故測量氧化鋯安裝位置的煙氣溫度后,即可依據(jù)方程式計算得到煙氣中的氧含量生成的電壓,從而得到氧含量信息。
  電化學式氧分析儀為便攜式設備,測量位置選擇性靈活,測量過程中煙氣從被測量地點抽出,煙氣經(jīng)過冷卻、過濾過程進入分析儀得到分析數(shù)據(jù)。
  由于電解池無法不間斷測量,煙氣每次冷卻分離出的水分不定量,故造成測量精度不高,無法隨時得到氧量反饋。相比于電化學式樣分析儀,氧化鋯氧分析儀屬于高溫型分析儀,可直接固定安裝在窯爐上,與燃燒后的煙氣直接接觸,在線監(jiān)測氧量變化,具有較高的測量精度以及較短的響應時間,因此,我們嘗試在玻纖窯爐上使用高溫型氧化鋯氧分析儀。
 
 

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