測量煙氣中含氧量的儀表稱為氧分析儀(氧量計)。常用的氧分析儀主要有熱磁式和氧化鋯式兩種。 氧化鋯(ZrO2)是一種陶瓷,一種具有離子導電性質的固體。在常溫下為單斜晶體,當溫度升高到1150℃時,晶型轉變?yōu)榱⒎骄w,同時約有7%的體積收縮;當溫度降低時,又變?yōu)閱涡本w。若反復加熱與冷卻,ZrO2就會破裂。因此,純凈的ZrO2不能用作測量元件。如果在ZrO2中加入一定量的氧化鈣(CaO)或氧化釔(Y2O3)作穩(wěn)定劑,再經(jīng)過高溫焙燒,則變?yōu)榉(wěn)定的氧化鋯材料,這時,四價的鋯被二價的鈣或三價的釔置換,同時產(chǎn)生氧離子空穴,所以ZrO2屬于陰離子固體電解質。ZrO2主要通過空穴的運動而導電,當溫度達到600℃以上時,ZrO2就變?yōu)榱己玫难蹼x子導體。 在氧化鋯電解質的兩面各燒結一個鉑電極,當氧化鋯兩側的氧分壓不同時,氧分壓高的一側的氧以離子形式向氧分壓低的一側遷移,結果使氧分壓高的一側鉑電極失去電子顯正電,而氧分壓低的一側鉑電極得到電子顯負電,因而在兩鉑電極之間產(chǎn)生氧濃差電勢。此電勢在溫度一定時只與兩側氣體中氧氣含量的差(氧濃差)有關。若一側氧氣含量已知(如空氣中氧氣含量為常數(shù)),則另一側氧氣含量(如煙氣中氧氣含量)就可用氧濃差電勢表示,測出氧濃差電勢,便可知道煙氣中氧氣含量。 氧化鋯氧分析儀具有結構和采樣預處理系統(tǒng)較簡單、靈敏度和分辨率高、測量范圍寬、響應速度較快等優(yōu)點。 在煙氣測量中可以有效地控制風門,增加燃燒率,節(jié)約能源,是有效的煙氣燃燒參數(shù) 氧化鋯分析儀 |