工採網 發表於 2020-12-22 13:54:01
鋼鐵行業的軋鋼加熱爐、電力行業的鍋爐等燃燒裝置和熱工設備，統統都是實體經濟中的能源消耗大戶。因此在眾多大中型企業，鋼鐵冶金、石油化工、火力發電廠等工業領域中測量氧含量具有重要意義，它是能夠提高燃燒效率、降低能源消耗、降低汙染物排放、保護環境等作為提高產品質量和增強產
品競爭能力的重要途徑。
那該如何測量和提高燃燒裝置的燃燒效率、如何確定合適的燃燒點都成為十分關鍵的問題。一般而言，提高燃燒效率直接的方法就是使用煙氣分析儀器（如煙氣分析儀、燃燒效率測定儀、氧化鋯氧含量檢測儀）連續監測煙道氣體成分，分析煙氣中O2含量和CO含量，調節助燃空氣和燃料的流量，確定較好的空氣消耗係數。
因此，氧傳感器作為工業上提高燃燒效率的利器，其響應時間、測量精度成為關鍵性能指標，當然，作為工業測量儀器，安裝與維護也成為各大能源消耗企業的關心之處。而氧化鋯氧傳感器由於結構簡單、響應時間短、測量範圍廣（從ppm到百分含量）、使用溫度高（600℃－1200℃）、維護量小等有點，故而在冶金、化工、電力、汽車等領域得到廣泛應用。接下來和大家一起了解一下氧化鋯作為高溫電解質，如何在氧傳感器上施展身手？
氧化鋯測氧原理
在氧化鋯電解質（一般為氧化鋯管）的兩側面，分別燒結上多孔鉑（Pt）電極。在一定溫度下，當電解質兩側氧濃度不同時，高濃度側（空氣）的氧分子被吸附在鉑電極上，與電子結合形成氧離子，使該電極帶正電。之後，氧離子通過電解質中的氧離子空位遷移到低氧濃度側的Pt電極上放出電子，轉化成氧分子，使該電極帶負電。兩個電極的反應式分別為
這樣在兩個電極間便產生了一定的電動勢，氧化鋯電解質、鉑電極及兩側不同氧濃度的氣體組成氧探頭即所謂氧化鋯濃差電池。之後，通過測得氣體溫度和輸出的電動勢，便可通過能斯特方程計算得到氧分壓（濃度），這就是氧化鋯氧傳感器的基本檢測原理。
極限電流型氧化鋯氧氣傳感器 － SO－E2－250因為在氧化鋯電解質中電流的載體是氧離子，所以當電壓施加到氧化鋯電解槽時，氧氣通過氧化鋯盤被抽到陽極。如果給電解槽陰極加上一個帶孔的蓋子，氧氣流向陰極的速率就會受到限制。受到這個速率的限制，隨著所施加的電壓逐漸增加，電解槽內的電流會達到飽和。這個飽和電流被稱為極限電流，它與周邊環境中的氧氣濃度成正比。被廣泛應用於醫療、實驗室、食品行業、電氣工業，安全技術／監控等領域。
極限電流型氧化鋯氧氣傳感器SO－E2－250的優點：
測量範圍廣，10 ppm～96％氧氣
高精度
多款型號呈線性特徵
傳感器信號對溫度的依賴性小
交叉靈敏度低
使用壽命長
在多數情況下只需進行一次「單點校準」
責任編輯：gt
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