由于氧探頭與現(xiàn)有測(cè)氧儀表(如磁氧分析器、電化學(xué)式氧量計(jì)、氣象色譜儀等)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)時(shí)間短(0.1s～0.2s)，測(cè)量范圍寬(從ppm到百分含量)，使用溫度高(600℃～1200℃)，運(yùn)行---，安裝方便，維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)，因此在冶金、化工、電力、陶瓷、汽車(chē)、等工業(yè)部門(mén)得到廣泛的應(yīng)用。
氧化鋯探頭是利用氧化鋯濃差電勢(shì)來(lái)測(cè)定氧含量的傳感器，貴州氧化鋯氧分析儀，其的氧化鋯管安置在一微型電爐內(nèi)，位于整個(gè)探頭的頂端。 氧化鋯管是由氧化鋯材料摻以一定量的氧化釔或氧化鈣經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成的穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷燒結(jié)體。由于它的立方晶格中含有氧離子空穴，因此在高溫下它是---的氧離子導(dǎo)體。因其這一特性，在一定高溫下，當(dāng)鋯管兩邊的氧含量不同時(shí)，它便是一個(gè)典型的氧濃差電池，在此電池中，空氣是參比氣，它與煙氣分別位于內(nèi)外電極。在實(shí)際的氧探頭中，空氣流經(jīng)外電極，煙氣流經(jīng)內(nèi)電極，當(dāng)煙氣氧含量p小于空氣氧含量p020.6%o2時(shí)，空氣中的氧分子從外電極上奪取4個(gè)電子形成2個(gè)氧離子，發(fā)生如下電極反應(yīng)： op0+4e-***2o-2 氧離子在氧化鋯管中迅速遷移到煙氣邊，在內(nèi)電極上發(fā)生相反的電極反應(yīng)： 2o-2 ***op0+4e- 由于氧濃差導(dǎo)致氧離子從空氣邊遷移到煙氣邊，氧化鋯氧分析儀報(bào)價(jià)，因而產(chǎn)生的電勢(shì)又導(dǎo)致氧 離子從煙氣邊反向遷移到空氣邊，氧化鋯氧分析儀，當(dāng)這兩種遷移達(dá)到平衡后，便在兩電極間產(chǎn)生一個(gè)與氧濃差有關(guān)的電勢(shì)信號(hào)e，該電勢(shì)信號(hào)符合能斯特方程： e=(rt/4f)ln(p0 /p) (1) 式中r、f分別是氣體常數(shù)和法拉第常數(shù)，t是鋯管溫度k， p0是空氣氧含量20.6%o2， p 是煙氣含量。由1 式可見(jiàn)，在一定的高溫條件下一般600℃，一定的煙氣氧含量便會(huì)有一對(duì)應(yīng)的電勢(shì)輸出，在理想狀態(tài)下，其電勢(shì)值在高溫區(qū)域內(nèi)對(duì)應(yīng)氧含量。 在理想狀態(tài)下，當(dāng)被測(cè)煙氣與參比氣濃度一樣時(shí)， 其輸出電勢(shì)e值為 0 mv， 但在實(shí)際應(yīng)用中，鋯管實(shí)際條件和現(xiàn)場(chǎng)情況均不是理想狀態(tài)。
氧化鋯氧量分析儀由氧濃度差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)檢測(cè)儀表轉(zhuǎn)換成與被測(cè)氣體含氧量成線---的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，輸入到數(shù)字儀表輸入端，經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換輸入到儀表的cpu，經(jīng)運(yùn)算后，一路輸送至儀表顯示氧含量， 一路輸送至儀表顯示溫度值，并輸出相應(yīng)的脈沖控制信號(hào)控制溫度值，同時(shí)將氧含量轉(zhuǎn)換成4-20ma模擬信號(hào)變送輸出，供其他控制系統(tǒng)使用。儀表設(shè)有氧含量、溫度報(bào)警指示，并附有外接報(bào)警繼電器。儀表采用---的開(kāi)關(guān)電源，冷端補(bǔ)償采用三線制pt100，低漂移運(yùn)放，高分辯率a/d轉(zhuǎn)換，led高亮度數(shù)字顯示/液晶顯示，pid溫度自整定控制，帶有4-20ma，或rs232/485通訊接口。
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