氧化锆气体分析仪篇
氧化锆分析仪原理、结构及安装
氧化锆分析仪一：产品概述ZOY－4系列智能氧化锆氧量分析仪是一种实用可靠的自动化分析仪表。
能与各种电动单元仪表、常规显示记录仪表及DCS集散控制系统配合作用，可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析。
以实现低氧燃烧控制，达到节能目的，减少环境污染。
ZOY－系列智能氧化锆氧量分析仪有ZOY型氧化锆探头（一次仪表）和ZOY氧量变送器（二次仪表）二部分组成。
二：工作原理氧化锆锆管是一种金属氧化物，在高温下形成固态电解质具有传导氧离子的特性。
被测气体（烟气）通过探头过滤器，进入氧化锆锆管的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入探头氧化锆锆管的外侧。
当锆管内外侧氧浓度不同时，在氧化锆锆管内外两侧间会产生氧浓差电动势。
三：型号规格及技术指标①基本误差：＜±2％F·S，仪表精度１级②量程：0～5％O2；0～10％O2；0～20％O2；0～25％O2③本底修正：-20mV～+20mV④被测烟气温度：ZOY-4型低于700℃（低温型）ZOY-5型700～1000℃（高温型）⑤输出信号：可扩展双路隔离输出，0～10mADC和4～20mADC，采取光电隔离，直接和计算机联网。
⑥负载能力：0 ～1.2ΚΩ或0～600Ω⑦环境条件：0～50℃；相对湿度＜90％⑧电源：220V±10％，50Hz⑨功耗：变送器约8W，加热炉平均约50W⑩响应时间：90％约3秒四：安装方式1、安装点的选择安装点的烟气温度应符合相关要求，一般来说，烟气温度低，检测器使用寿命长，烟气温度高，使用寿命短。
检测器不能安装在烟气不流动的死角，也不能安装在烟气流动很快的地方(如有些旁路气道的扩容腔内)。
另外要求烟道漏气较小，检测器安装维修方便，对于中、小型锅炉，建议安装在省煤器前过热器后，因为锅炉系统烟气的流向从炉膛到汽包，经过过热器、省煤器、空气预热器，由引风机经回收处理后从烟囱排放。
氧化锆氧量分析仪的工作原理
氧化锆氧量分析仪的工作原理
氧化锆氧量分析仪的基本原理是：以氧化锆作固体电解质，高温下的电解质两侧氧浓度不同时形成浓差电池，浓差电池产生的电势与两侧氧浓度有关，如一侧氧浓度固定，即可通过测量输出电势来测量另一侧的氧含量。
在600~1200℃高温下，经高温焙烧的氧化锆材料对氧离子有良好传导性。
在氧化锆管两侧氧浓度不等的情况下，浓度大的一侧的氧分子在该侧氧化锆管表面电极上结合两个电子形成氧离子，然后通过氧化锆材料晶格中的氧离子空穴向氧浓度低的一侧泳动，当到达低浓度一侧时在该侧电极上释放两个电子形成氧分子放出，于是在电极上造成电荷累积，两电极之间产生电势，此电势阻碍这种迁移的进一步进行，直至达到动平衡状态，这就形成浓差电池，它所产生的与两侧氧浓度差有关的电势，称作浓差电势。
这样，如果把氧化锆管加热至一大于600℃的稳定温度，在氧化锆两侧分别流过总压力相同的被测气体和参比气体，则产生的电势与氧化管的工作温度和两侧的氧浓度有固定的关系。
如果知道参比气体浓度，则可以根据氧化锆管两侧的氧电势和氧化锆管的工作温度计算出被测气体的氧浓度。
为了正确测量烟气中氧含量，使用氧化锆氧量分析仪时必须注意以下几点：
（1）为确保输出不受温度影响，氧化锆管应处于恒定温度下工作或
在仪表线路中附加温度补偿措施。
（2）使用中应保持被测气体和参比气体的压力相等，只有这样，两种气体中氧分压之比才能代表两种气体中氧的百分容积含量（即氧浓度）之比。
因为当压力不同时，如氧浓度相同，氧分压也是不同的。
（3）必须保证被测气体和参比气体都有一定的流速，以便不断更新。
氧化锆氧量分析仪原理
氧化锆氧量分析仪原理
氧化锆氧量分析仪是一种常用的分析测试仪器，用于测量气体中的氧含量。
其工作原理基于电化学测量技术，包括以下几个主要步骤：
1. 气体进样：气体样品通过进样口进入氧化锆氧量分析仪内部。
进样口通常与样品气体来源相连，例如气瓶、气流管道等。
2. 传感器结构：氧化锆氧量分析仪内部包含一个氧离子传感器，该传感器由两个电极组成，分别是一个氧化锆电极和一个参比电极。
氧化锆电极表面镀有一层氧化锆陶瓷，可以与气体中的氧发生电化学反应。
3. 氧离子传输：当氧气进入氧化锆氧量分析仪内部后，氧气分子会在氧化锆电极表面与陶瓷层上的氧离子发生反应，并形成电荷。
这些氧离子会从氧化锆电极经过固体电解质传输到参比电极。
4. 电化学测量：在氧离子传输过程中，通过对电流进行测量，可以确定氧气的浓度。
当氧气浓度较高时，氧化锆电极表面的氧离子转移速率会增加，电流也会相应增大；而当氧气浓度较低时，电流减小。
通过测量电流的变化，可以精确测量氧气的含量。
5. 数据处理：氧化锆氧量分析仪通常配备有数据处理模块，可以将测得的电流信号转换为氧气含量的数值，并显示在仪器的屏幕上。
同时，一些氧化锆氧量分析仪还可以实现数据记录、
导出和远程监控等功能。
总之，氧化锆氧量分析仪通过氧离子传感器的电化学反应，测量气体中氧气的含量，并将结果显示出来。
该仪器在环境保护、工业生产等领域中广泛应用，有助于监测和控制气体中的氧气含量。
氧化锆分析仪的使用和维护 分析仪维护和修理保养
氧化锆分析仪的使用和维护分析仪维护和修理保养1、连接加热掌控采样检测式氧探头，只有在氧传感器连接了加热掌控以后才能正常工作，冷态下输出的是随机信号，不代表任何意义，氧传感器在接入加热掌控以后，在室温条件下既可以开始正常的气体检测。
一般的探头调零就是在室温下，加热探头以后，通过对空气的测量，用数字万用表测量此时探头输出毫伏值，此数值就是该探头的零位偏差数值，在显示仪表中需要加入该零位偏差来修正仪表显示的氧浓度。
2、新装或更换氧传感器时的注意事项新装或更换氧传感器时，均应校正氧分析仪的氧浓度显示值。
不进行此项工作，更换新的传感器后，氧分析仪检测的氧浓度可能会与实际浓度产生偏差，从而影响测量。
3、氧浓度的修正原理及方法氧传感器直接测量输出的是被测气体的浓度与标准空气差电势数值，我们称为氧电势，该电势数值在零点（即空气测量）时不同的探头起始输出电势就存在偏差，而输出电势经过模型转换输出氧浓度时也可能存在误差，因此在氧分析仪中对探头信号进行标定修正就是很必要的工作，否则显示氧浓度与实际被测气体的氧浓度就会存在较大偏差，充分不了现场生产的需要，甚至误导掌控影响生产。
实在的修正一般通过标准气体进行标定，方法是将计量核定确认的标准气体通过标气口通入探头，测量此时输出氧电势及仪表显示氧浓度，仪表显示氧浓度应当与标准气体浓度相同，存在偏差则修正仪表线性参数，标准计量要求zui少使用三种不同浓度标准气体标定系统，这样经过三次标定重复修正好系统线性，保证系统正常工作。
4、积尘对氧传感器的影响及吹扫清除方法—由于氧传感器是长期在线检测测量的器件，锅炉等设备（尤其是煤燃烧炉或者烧粉窑炉等）产生的粉尘会堵塞导气采样管道，造成测量的数值失真甚至无法测量，此时必需定期对采样管中的积尘进行吹扫处理，吹扫时间的长短视积灰程度确定，这种吹扫方法要求氧分析仪具有相应功能或者配套使用氧传感器的维护装置，假如没有这些装置只能安装手动阀门掌控压缩空气或气泵定期通入吹扫气口对探头进行除尘工作，但此时必需注意以下情况：（1）由于在吹扫的过程中，氧传感器的氧电势会下降，zui低有可能会降到1、2mV，这时检测的氧电势不代表炉内的气氛，此点必需要注意；（2）吹扫空气的流量要保证能够去除积灰，吹扫过程中可注意氧传感器的氧电势输出值，假如氧电势值始终没有下降，表明空气流量太小，积尘没有清理，应予以调整或者检查吹扫管道，可能吹扫管道已经堵死；（3）吹扫口的通道是与炉内直接相通的，每次在吹扫完毕后，应关闭阀门，堵死吹扫孔，防止因炉内负压空气进入，影响氧传感器的检测。
氧化锆氧分析仪的原理
氧化锆氧分析仪的原理当今社会，氧化锆氧分析仪已成为广泛应用于工业生产、环境保护、医疗保健等领域的关键仪器之一、其紧要工作原理基于氧化锆电化学传感器，能够实时监测气体中氧气浓度的变化，帮忙人们把握和调整工作环境中的氧气含量，保障生产和生活的安全和健康。
氧化锆氧分析仪的工作原理已在上一个回答中进行了认真介绍。
在此我们将重点介绍氧化锆氧分析仪在不同领域的应用及其优势。
在工业生产中，氧化锆氧分析仪被广泛用于监测高温反应炉、加热炉、焊接设备、氧化锌生产过程中的氧气含量。
同时，氧化锆氧分析仪也用于钢铁、化工、电子、玻璃等行业的生产过程掌控中，以保证生产过程的安全和质量。
在环境保护领域，氧化锆氧分析仪可以用于测量废气中氧气浓度，以监测排放的氧气浓度是否符合环保要求。
另外，氧化锆氧分析仪还可以用于监测废水中的溶解氧含量，以及土壤中的氧气浓度，帮忙环保人员实现对环境的保护和整治。
在医疗保健领域，氧化锆氧分析仪用于监测患者呼吸氧气浓度，以确保患者得到充分的氧气供应。
此外，氧化锆氧分析仪还可以用于监测麻醉气体中的氧气浓度，以及在体外循环手术中监测氧气浓度。
总的来说，氧化锆氧分析仪具有响应快、精准性高、使用寿命长等优点。
它能够帮忙人们实时监测气体中氧气浓度的变化，为生产和生活带来了更大的便利和安全保障。
另外，氧化锆氧分析仪还具有一些其他的优点：1、高精度：氧化锆氧分析仪能够达到特别高的测量精度，通常在0.1%左右。
这种高精度使得它可以用于一些对氧气浓度要求特别严格的应用中。
2、高灵敏度：氧化锆氧分析仪对氧气的浓度变化特别敏感，能够实时监测到氧气含量的微小变化。
这种高灵敏度使得氧化锆氧分析仪可以用于监测气体中氧气浓度的变化趋势。
3、耐用性强：氧化锆氧分析仪接受高温传感器，能够承受高温环境下的长时间工作。
同时，氧化锆陶瓷材料的耐腐蚀性也特别强，能够适应各种恶劣的工作环境。
4、易于维护：氧化锆氧分析仪通常具有自我诊断和故障检测功能，能够适时检测到故障并进行修复。
氧化锆氧量分析仪工作原理
氧化锆氧量分析仪工作原理氧化锆氧量分析仪是一种常用于燃气分析的仪器，在燃煤、燃油、天然气等燃料的燃烧过程中，能够快速、准确地测量燃气中氧气的含量。
为了更好地理解氧化锆氧量分析仪的工作原理，需要从以下方面进行介绍。
仪器结构氧化锆氧量分析仪由控制系统、测量系统和信号输出系统三部分组成。
控制系统是仪器的核心部件，包括主控板、电源、输入输出接口等组成部分。
测量系统中主要包含传感器组、放大器、滤波器等。
信号输出系统则是实现了信号的放大和转换，将测量得到的数据通过标准信号输出，用于控制、存储和处理。
工作原理氧化锆氧量分析仪的工作原理基于的是氧气传感器的特性。
氧气传感器采用了固态氧离子传导技术，即将氧气分子在温度较高的条件下通过一种氧化物离子导体（通常为氧化铈或氧化锆等）传导到电极上，生成电势差。
当氧气浓度发生变化时，电势差也会发生变化，从而实现对氧气浓度的测量。
在具体的工作中，氧气传感器通过传感器组来埋入到燃气管道中，接受燃气中的氧气分子发生反应。
在这个过程中，由于氧气分子的存在，导致氧化物离子和电极上的氧化还原对发生反应，产生一定的电信号。
经过传感器做量化处理后，可以得到一个与氧气浓度成正比的电信号，根据这个电信号就可以获得燃气中氧气的含量。
值得注意的是，由于氧化锆氧量分析仪采用了固态氧离子传导技术，因此需要保证传感器工作温度满足要求。
具体来说，氧化锆氧量分析仪的工作温度通常为600-900°C，因此需要使用加热元件，使其处于这个温度范围内，才能正常工作。
优缺点分析氧化锆氧量分析仪具有以下优点：1.准确度高：氧化锆氧量分析仪能够快速、准确地测量燃气中氧气的含量，其测量误差通常在±1%左右。
2.反应速度快：氧化锆氧量分析仪具有很高的灵敏度和响应速度，能够及时反馈燃气中氧气含量的变化情况。
3.维护方便：氧化锆氧量分析仪的工作原理简单、结构清晰，拆卸、清洗和更换传感器等维护操作非常方便。
当然，它也存在一些缺点：1.价格昂贵：相比其他类型的氧气传感器，氧化锆氧量分析仪的价格较为高昂，使得它并不适用于所有的燃气分析应用场景。
氧化锆氧量分析仪讲义
氧化锆氧量分析仪讲义摘要：氧化锆作为一种耐火原料，以其熔融温度高达2900℃的独特的热稳定性，被广泛应用在工业测量设备——氧量分析仪的制造上。
氧化锆氧量分析仪又被称为氧化锆氧量计，通常用来测量燃烧过程中烟气的含氧浓度以及非燃烧气体氧浓度测量。
该分析仪氧传感器的关键部件由氧化锆制成，内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池，传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势，直接反应出烟气中含氧浓度值。
本文主要讲述氧化锆氧量分析仪的原理、应用及故障处理。
关键词：氧化锆氧量分析仪原理、应用、故障处理。
一、概述：1、参比概念：reference 为仪器仪表性能试验或保证测量结果能有效比对而规定的一组带有允差的影响量的值或范围。
2、原理：氧化锆电解质的两面各烧结一个铂电极，当氧化锆两侧的氧分压不同时，氧分压高的一侧的氧以离子形式向氧分压低的一侧迁移，结果使氧分压高的一侧铂电极失去电子显正电，而氧分压低的一侧铂电极得到电子显负电，因而在两铂电极之间产生氧浓差电势。
此电势在温度一定时只与两侧气体中氧气含量的差（氧浓差）有关。
若一侧氧气含量已知（如空气中氧气含量为常数），则另一侧氧气含量（如烟气中氧气含量）就可用氧浓差电势表示，测出氧浓差电势，便可知道烟气中氧气含量。
设 P0>P1,在高温下（650~850℃）氧就会从分压大的P0侧向分压小的P1侧扩散，这种扩散，不是氧分子透过氧化锆从P0侧到P1侧，而是氧分子离解成氧离子后通过氧化锆的过程。
在750℃左右的高温中，在铂电极的催化作用下，在电池的P0侧发生还原反应，一个氧分子从铂电极取得4个电子，变成两个氧离子进入电解质，即O2(P0)+4e 2O^2-;P0侧的铂电极由于大量给出电子而带正电，成为氧浓差电池的正极或阳极。
反之，在电池P1侧发生的是氧化反应，氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出。
氧化锆（ZrO2）是一种陶瓷，一种具有离子导电性质的固体。
在常温下为单斜晶体，当温度升高到1150℃时，晶型转变为立方晶体，同时约有7%的体积收缩；当温度降低时，又变为单斜晶体。
分析仪表氧化锆标定
按照“Online”—“Devicesetup”—“Detailed setup”—“Cal setup”—“O2 Cal Params”，在“O2 High Gas”项目中输入量程气浓度值14.1%，在“O2 Low Gas”项目中输入零点气浓度值0.499%，输入之后点击“Send”。
二、标定步骤
首先按照“Online”—“Devicesetup”—“Diag/Service”—“Calibration”—“Cal Control”—“Cal Methods”—“O2 Calibration”，进入菜单后，此时可以通入零点气，待零点气指示值稳定后，点击“OK”，此时程序自动进入60s倒计时（校验标定时间），倒计时结束后，进入30s倒计时（读取参数时间），并自动进入量程气标定状态，此时通入量程气（高浓度的样气），待指示值稳定后，点击“OK”，程序进入60s倒计时（校验标定时间），之后开始30s倒计时（读取参数时间），倒计时结束则标定完成，此时标定状态为IDLE（空闲）。
注：如果没有标定成功，则界面会显示“CalRecommended（建议标定）”，同时会出现标定失败的报警，此时重复上述步骤，重新标定。
标定结束后，退出标定界面，恢复仪表运行状态，拧紧标定口堵头，打开风线，投用氧含量。
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0.0496 =气体常数
T
=绝对温度 （oK)
P0
=参比氧气分压（21％）
P1
=待测氧气分压（％测试气体）
C
=本底电势（新镐头通常为±1mv）
三、低温型氧化锆探头的构造
热电偶 引线
热电偶
电极 引线
参比空气 电极接点
加热器 锆头
烟气中的O2
O2
外电极 (参比)
内电极 O2 火焰捕捉器 (测量)
四、高温型探头的构造
外部护套
纤维填料 氧化铝管
排气孔 样气
测量电极 引线
测试气体
参比电极 引线
参比 空气
热电偶 引线
四、典型分析仪（ZO 23）
样气组分 最小量程
O2
最小 0～10ppm
安装形式
AO2020 AO2040
注意事项
绝不能往仪表通入易燃混合气，因为它们将会在氧化锆 氧传感器里被引燃。
样气中不能有卤素、硫或硅（硅脂等），因为这些物质 会使传感器中毒。
Zr4+ O2O2Zr4+
O2- O2- Zr4+
Ca2+
O2-
O2 Zr4+ O2-
O2- O2- Zr4+
O2- O2 Zr4+ Zr4+ O2- O2O2- Ca2+ O2- O2 Zr4+
O2Zr4+ O2O2-
O2O2Zr4+ O2-
一、氧化镐分析仪的测量原理 固体电解质的导电性与温度有
样气必须是非凝集、没有腐蚀性且不含颗粒物质。
供气制氧培训资料
(氧化锆气体分析仪篇)
一、氧化镐分析仪的测量原理
氧化镐固体电解质导电机理
o 电解质溶液是靠离子导电的，同样，具有某种离 子导电性质的固体物质称为固体电解质
o 凡能传导氧离子的固体电解质称为氧离子固体电 解质，如氧化镐ZrO2
一、氧化镐分析仪的测量原理
纯氧化镐基本上是不导电的，但掺杂一些氧化钙或氧 化钇等稀土氧化物后，导电性大大增加
关。温度越高，其导电性能越 强。 只有当氧化镐温度大于600摄氏 度时，其电势输出和氧含量才 有单值函数关系。
二、氧化镐氧分析仪检测器原理示意图
铂电极
P1 待测气体氧分压
稳定的氧化镐电解质
P0 参比气体氧分压（空气） 基本的氧化镐传感器
ห้องสมุดไป่ตู้
二、氧化镐氧分析仪检测器原理
能斯特公式
E mv = 0.0496 T (log10 P0/P1) ± Cmv 其中：