ABB低温型氧化锆氧量分析仪ZDT系列
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。
ABB-ZDT系列高温型氧化锆标定步骤
ABB-ZDT系列高温型氧化锆标定步骤
标定需注意事项：因高温氧化锆不带自加温功能，标定高温氧化锆时，需要锅炉燃烧温度至少达到650℃，氧化锆接入标气时，气体流量不要太大，因氧化锆内部为650℃以上，标气为室温，相对氧化锆属于冷空气，突然大量进入回导致氧化锆内部炸裂。
控制箱仪表界面
标定步骤
按左上角键“”，出现“OXYGEN.CAL.SEQ”,连续按左下
角键“”，直到出现“Conect.to.Air”，将氧化锆探头放气孔打
开，放空气约5分钟左右，继续按左下角键“”出现“Calibrating.Air”，表示正在标定第一点，等待标定完自动弹出
“Enter.Span.Gas”，到此步骤空气标定完毕，按左下角键“”，
出现“Conect.Span.Gas”，这时连接标气，按“”和“”键设定标气值（如标气为8%，设定值为8.00)，设定完成后，按按
左下角键“”，出现“Calibrating.Gas”，表示正在标定第二点，等待自动弹出“PASS”，表示标定成功，如果出现“Failed”表示标定失败，需要重新标定。
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。
氧化锆氧量分析仪的分类
氧化锆氧量分析仪的分类
氧化锆氧量分析仪是一种常用的分析仪器，在多个领域中都有一定的作用。
氧化锆氧量分析仪按检测方式的不同，氧化锆氧探头分为两大类：采样检测式氧探头及直插式氧探头。
今天小编就来为大家具体介绍一下这两类氧化锆氧量分析仪，希望可以帮助到大家。
采样检测式氧探头
采样检测方式是通过导引管，将被测气体导入氧化锆检测室，再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度(750℃以上)。
氧化锆一般采用管状，电极采用多孔铂电极。
其优点是不受检测气体温度的影响，通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量，这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。
其缺点是反应时间慢；结构复杂，容易影响检测精度；在被检测气体杂质较多时，采样管容易堵塞；多孔铂电极容易受到气体中的硫，砷等的腐蚀以及细小粉尘的堵塞而失效；加热器一般用电炉丝加热，寿命不长。
在被检测气体温度较低(0℃～650℃)，或被测气体较清洁时，适宜采样式检测方式，如制氮机测氧，实验室测氧等。
直插检测式氧探头
直插式检测是将氧化锆直接插入高温被测气体，直接检测气体中的氧含量，这种检测方式适宜被检测气体温度在700℃～1150℃时(特殊结构还可以用于1400℃的高温)，它利用被测气体的高温使氧化锆达到工作温度，不需另外
用加热器。
直插式氧探头的技术关键是陶瓷材料的高温密封和电极问题。
由于需要将氧化锆直接插入检测气体中，对氧探头的长度有较高要求，其有效长度在500mm～1000mm左右，特殊的环境长度可达1500mm。
且检测精度，工作稳定性和使用寿命都有很高的要求，因此直插式氧探头很难采用传统氧化锆氧探头的整体氧化锆管状结构，而多采取技术要求较高的氧化锆和氧。
氧化锆氧量分析仪
氧化锆氧量分析仪氧化锆氧量分析仪（ZirconiaOxygenAnalyzer），又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表，重要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。
在传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。
将此分析仪应用于燃烧监视与掌控，将有助于充分燃烧，削减CO2、SOx及NOx的排放，从而为防止全球变暖及空气污染做出贡献。
同时，氧化锆氧量分析仪还可用于气氛掌控，精准明确掌控工艺生产过程；采纳两只探头测出干氧、湿氧可以换算出水分含量。
目录基本简介重要特点技术规格重要原理工作原理基本简介氧化锆氧量分析仪（ZirconiaOxygenAnalyzer），又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表，重要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。
在传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。
将此分析仪应用于燃烧监视与掌控，将有助于充分燃烧，削减CO2、SOx及NOx的排放，从而为防止全球变暖及空气污染做出贡献。
同时，氧化锆氧量分析仪还可用于气氛掌控，精准明确掌控工艺生产过程；采纳两只探头测出干氧、湿氧可以换算出水分含量。
氧化锆氧量分析仪广泛应用于多种行业的燃烧监视与掌控过程，并且帮忙各行业领域取得了相当可观的节能效果。
应用领域包括能耗行业，如钢铁业、电子电力业、石油化工业、制陶业、造纸业、食品业、纺织品业，还包括各种燃烧设备，如焚烧炉、中小型锅炉等。
氧含量监测随着人们环保和节能意识的渐渐提高，浩繁大中型企业如钢铁冶金、石油化工、火力发电厂等，已将提高燃烧效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保护环境等作为提高产品质量和加强产品竞争本领的紧要途径。
钢铁行业的轧钢加热炉、电力行业的锅炉等燃烧装置和热工设备，是各行业的能源消耗大户。
因此，如何测量和提高燃烧装置的燃烧效率、确定燃烧点，是非常令人挂念的。
N-8.4 氧化锆氧量分析仪
代入上式有： E 4.961105T ln 20.8 x
8.4氧化锆氧量分析仪
探头结构
1．标准气导管 2．氧化锆传感器 3．检测器壳体 4．加热电炉 5．热电偶 6．检测器法兰 7．参比气输入口 8．标准气输入口 9．接线盒
检测器中的加热炉是供加热用的。它在热偶配合下，可使传感器稳定工作在合 适的温度上。加热炉最大加热功率只有80W，炉体涂有耐高温保温绝缘材料， 设计合理，是保证该检测器使用寿命较长的措施之一。
8.4氧化锆氧量分析仪
工作原理(浓差电池原理)
氧化锆氧分析仪的核心是由氧化锆晶体 （内掺杂CaO）构成的一个浓差电池， 在高温下（600℃以上）对氧离子表现 导电性，若将其加热到600℃以上，并 使其两侧接触不同氧分压（浓度）时， 在氧分压较高的一侧（比如空气）电极 上（阳极），氧分子获得电子成为氧离 子，氧离子进入氧化锆固体的氧离子空 穴中，从而使该电极带正电，氧离子通 过氧化锆 的氧离子空穴迅速迁移到氧分
8.4氧化锆氧量分析仪
应用
压（浓度）低的一侧（阴）电极上，释 放电子还原为氧分子。使该电极带负电 。
E R·T ln Po 4F Px
ZrO2.CaO
铂电极
铂电极
-
被测气体
+ 参比气体
图8.4.1氧化锆浓差电池原理示 4F Px
式中：E—— 电势（mV） R—— 气体常数（=1.987卡／度·克分子） F—— 法拉弟常数（=23060卡／伏·克当量） T—— 热力学温度（K） Po——参比气体氧浓度百分数，如果是空气为20.60％02 Px——被测气体氧浓度百分数（％）
8.4氧化锆氧量分析仪
氧化锆氧分析仪是六十年代初逐渐发展起来的一种工 业自动化控制仪表。它广泛用于电力、冶金、石油、化工、 轻纺、造纸等工业领域的各种燃烧控制，收到节约能源、 减少污染的目的，引起各界的广泛重视。
ABB在线分析仪在烟气监测系统的应用
ABB在线分析仪在烟气监测系统的应用作者：秦华来源：《科技资讯》 2013年第18期秦华(福建省东南电化股份有限公司福建福清 350309)摘要:环境保护越来越被公众所认同,现在大气污染成为需要解决的突出问题。
生产企业排出的烟气中含有各种污染物,具体排放的指标需要遵守国家关于固定污染源烟气排放标准。
对此,企业需要配有固定污染源烟气排放连续检测系统(CEMS)。
关键词:CEMS AO2040红外分析仪氧化锆分析仪烟尘检测仪数据采集系统中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(c)-0140-04为保护我们共有的地球,环保部门对烟气排放企业需要进行固定污染物排放的监督,烟气监测系统就是按照环保部门要求,企业设立的排放物进行连续监测的系统。
固定污染源烟气排放连续监测系统(简称CEMS),由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数监测子系统、DAS(数据采集系统)、气源电源通讯等辅助设施子系统等组成。
通过选定的采样方式,测定烟气中污染物量,数据按要求进行显示、记录、传输和调用。
标准的监测项目为8个参数:二氧化硫量(SO2)、氮氧化物量(NO NO2)、颗粒物量(烟尘)3个污染物参数和对应的湿基流量(包含流速、温度、压力)3个排放参数、以及换算干基用的氧量(O2)、湿度(RH)2个参数。
1 CEMS系统1.1 系统简述系统由SO2,NO NO2多组分气体分析仪、尘含量检测仪、流速仪、氧化锆氧分析仪和DAS(数据采集系统)组成。
SO2,NOX多组分气体分析仪:ABB AO2040 Series。
尘含量检测仪:SICK FW56。
流速仪:MODEL 3060。
氧化锆氧分析仪:ABB ZDT。
DAS(数据采集系统):SIEMENS S7 200 PLC,DELL计算机,HP打印机。
系统集成为一个分析小屋内安装的分析柜(2200h×800w×800d)和两个现场安装的分析柜(1300h×1300w×500d)。
氧化锆氧量分析仪
第一部分1 工作原理氧量检测仪表是用于检测过剩空气系数的一套装置，用于测量锅炉烟道烟气含氧量。
氧化锆氧量检测是在600℃以上的恒温条件下，利用传感器两侧的氧量分压之差，即分压高的一侧氧离子通过Z r02组织向分压低的一侧运动，带电离子的运动趋势形成了浓差电势，这个电势和我们要测的气体中的氧分压有一定的函数关系。
其关系式表达如下:E=(RT÷nf)×Ln(P÷P-K)公式中: E：氧浓差电势 mV；R：气体常数8.32J/(mol.k)；T: 热力学温度 K；F: 法拉第常数9.6487*104c/mol；n: 参加反应的每一个分子输送的电子数n=4；P: 待测烟气中的氧分压Pa；P K: 空气中的氧分压P K=21227.6Pa(在标准大气压下)。
由上式可知当P K一定，氧浓差电势只取决于P的数值，就可知道被测氧浓度，也就是说保持加热温度，并且保证标准侧恒定的氧分压是保证准确测量的基本条件。
2 检修项目及质量标准2.1 仪表变送器，锆头应完整无损。
2.2 仪表应附有制造厂的说明书并附件齐全，应标明制造厂名称、仪器型号、编号及制造年、月、日；各开关、旋钮、显示器应有明确的功能标志。
2.3 整套仪器所有紧固件应无松动现象。
2.4 仪器通电、通气后，各部分都能正常工作，各调节器应能正常调节，显示器应清晰、稳定地显示测量值。
2.5 仪器电源电路及从外部可触及的其它电路与机壳之间的绝缘电阻应不小于2MΩ。
2.6 变送器的精度自检应符合制造厂要求。
2.7 二次仪表与自动平衡式显示仪的检定规程相同。
2.8 讯号电缆应浮空敷设，热偶补偿导线应屏蔽。
2.9 烟气取样系统严密无泄漏。
2.10 电路接线和回路绝缘电阻应符合设计要求。
2.11 仪表系统投入运行后用标准气样通气比较应符合标气量浓度值。
2.12 仪表用途标志清楚，检定记录字迹清楚、数据准确、项目齐全。
3 现场整套系统校验3.1 变送器与探头接线后，按下仪器面板的“炉温”键显示值应为正数，此值应由室温逐渐上升到780±10℃。
ABB氧化锆氧量分析仪及探头介绍
ABB氧化锆氧量分析仪及探头介绍一、A BB氧量分析仪介绍1、ZDT分析/报警单元是一款基于微处理器的功能强大的氧量分析仪,为能源管理而设计。
该单元和ABB先进的氧化锆探头一起使用。
2、低温型ZDT变送器和ZFG2低温型氧化锆探头一起使用。
探头温度控制在700摄氏度。
3、标准的分析仪有高低报警继电器和一路线性或对数型的远传输出。
显示功能包括O2%，镐头温度，加热器控制输出，报警设定点诊断输出和输出设定。
E mv=0.0496T(log10P0/P1)+C mv其中：0.0496＝气体常数T ＝绝对温度（K）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）二、ZFG2系列氧化锆探头介绍1、ZFG2烟道氧量探头是世界上最先进的产品之一。
简化的设计使它所有的部件都能轻易的触及和现场服务。
新的探头结构使系统柔性大大增强，减少了安装取样系统的费用。
2、工作原理：稳定的氧化锆和一体化的铂电极构成了检测单元。
空气被导入内（参比）电极，提供了一个恒定的氧分压，待测气体流经外电极，这样就产生了一个跟氧比例的电势。
3、氧化锆探头其护套由316不锈刚构成。
包含一陶瓷粉尘过滤器，火焰捕捉器，测量探头，加热器和热电偶。
电子单元（变送器）和探头之间的接线可以置于6米长的柔性管中，这管子是包裹PVC的，可用于IP65等级的探头。
这跟管子也包含提供参比空气的管子。
三、控制和显示1、启动确保所有电气连接均正确无误，并给仪器通电。
2、操作页面操作页面是通用页面，可显示（但不可更改）连续更新的测量值及预设参数。
如需调节或设定参数，参见第7节中的编程页。
％氧量 上部显示行指示测得的氧量值。
如果监测到过高或过低的温度，上部显示行会显示'------'，同时在下方的点阵显示屏中显示错误信息 - 见6.3节。
锆头温度(°C )上部显示行指示测得的锆头温度（单位为°C ）。