南京吉帆自动化科技有限公司专注于氧化锆氧量分析仪、变送器、压力表、流量计、水位计、双金属温度计、热电阻热电偶、炉膛工业电视系统、汽包水位监视系统生产加工；实验室成套的设计、研发；传感设备、测量系统、气体检测及分析设备、输配电控制设备及系统销售；电气成套设备、环保设备及材料、建筑材料、电缆光缆、实验设备、安防产品、会议音响工程、多媒体展厅工程的设计、施工。公司本着以质量求生存，以质量求发展，向质量要效益的原则服务于广大用户朋友。

壁挂式盘装式氧化锆氧量分析仪

一、 概述

       氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器（俗称氧探头）组成，在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上，采用了纳米材料和*的生产工艺，在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。检测器采用直插式探头结构，不需取样系统，能及时反映锅炉内燃烧状况，如与自控装置配合使用，可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计，汉字液晶显示，使数据显示、功能控制更具有人性化；可与各类型DCS数据接入设备连接。使仪表的操作变的简单，容易掌握。

二、工作原理

        氧化锆是一种高温电解质浓差电池，在数度的高温环境下，具有能产生氧离子迁移的导电性能，由于被测气体（烟气或其它气体）与参比气体（空气或其它气体）在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同，在两极间有一定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势，其电势值与氧浓度的关系，可

以用能斯特（Nernst）公式来表示：

             E=RT/4F×LnP1/P2

式中：E—氧浓差电势（V）

      R—理想气体常数（8.314J/moLK）

      T—温度值（K）

      F—法拉第常数（96500c/moL）

      P1—参比气体分压（空气）

      P2—被测气体分压

典型的氧化锆传感器是
                                   Pt,P''O2│ZrO2·Y2O3│P'O2,Pt
      在上述电池中，Pt表示两个铂电极，它是涂制在氧化锆电解质的两边，两种氧分压为P''O2和P'O2的气体分别通过电解质的两边。作为氧传感器，其中P''O2是参比气，例如通人空气(20.6%O2)，P'O2是待测气，例如通入烟气。在高温下，由于氧化锆电解质是良好的氧离子导体，上述电池便是一个典型的氧浓差电池。
      在高温下(650---850℃)，氧就会从分压大的P''O2一侧向分压小的P'O2侧扩散，这种扩散，不是氧分子透过氧化锆从P''O2侧到P'O2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P''O2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(O2-)进入电解质，即:O2(P''O2)+4e→2O2-

       P''O2侧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。这些氧离子进入电解质后，通过晶体中的空穴向前运动到达右侧的铂电极，在电池的P'O2侧发生氧化反应，氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出，即:
2O2--4e→O2(P'O2)
      P'O2侧铂电极由于大量得到电子而带负电，成为氧浓差电池的负极或阴极。这样在两个电极上，由于正负电荷的堆积而形成一个电势，称之为氧浓差电动势。当用导线将两个电极连成电路时，负极上的电子就会通过外电路流到正极，再供给氧分子形成离子，电路中就有电流通过。
      其池电势由能斯特方程给出:
                                     E=RT/4F×ln(P''O2/P'O2)
      式中R为气体常数，T为电池的热力学温度(K)，F为法拉第常数.(1)式是在理想状态下导出的， 必须具有四个条件:(1)两边的气体均为理想气体;(2)整个电池处于恒温恒压系统中;(3)浓差电池是可逆的;(4)电池中不存在任何附加电势。因此称(1)式为氧化锆传感器的理论方程。由(1)式可见由于参比气氧含量P''O2是已知的，因此测得E值后便可求得待测气体氧含量P'O2值。
      当电池工作温度固定于700℃时，上式为:
                                     E=48.26lg(P''O2/P'O2)
      由上式，在温度700℃时，当固体电介质一侧氧分压为空气(20.6%) 时，由浓差电池输出电动势E，就可以计算出固体电介质另一侧氧分压，这就是氧化锆氧量分析仪的测氧原理。

    变送器把所测量出的数据，经单片机计算转换，将氧含量在液晶屏上显示出来，同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。

三、 技术指标

     量程：     0.01～25.00%O2(量程从5.00％－25.00％内自由设置）

     输出信号： 4 ～20mA 负载电阻≤500Ω 隔离

     重复性：   满量程的±0.5%

     基本误差： ≤±1%（满量程）

     稳定性：   ≤±1%（仪器连续检定4h）

     响应时间： 当标准气体从检测器入口引入时计，5秒内达到90%的响应

     环境温度： 检测器 -10℃～80℃   转换器 0℃～40℃

     电源及功耗：电源220±10%VAC，功耗大为150W

     样气温度：   ≤700℃（700℃以上协商供货）

     样气压力范围：±10KPa

     检测器长度：  0.4m;0.8m;1.0m;1.2m；（其他长度可根据用户要求生产）

四、 转换器安装尺寸

   盘装横式表：外形尺寸160*80mm*250mm，开孔尺寸152*76mm  

   盘装竖式表：外形尺寸80*160mm*250mm，开孔尺寸76*152mm  

   盘装方式表：外形尺寸160*160*150mm，开孔尺寸152*152mm

   盘装方式表：外形尺寸144*144*150mm，开孔尺寸138*138mm

   墙挂式表：  外形尺寸260*200*100mm

具有以下特点：

   1. 通用性较强，可以直接替换其它厂家氧量分析仪。

   2. 大屏幕蓝底白字ＬＣＤ显示。

   3. 全中文操作菜单(出口产品可以提供英文菜单)。

   4. 氧量量程0.01-25.00％内自由设定（低量程0-5%）。

   5. 温度采用ＰＩＤ控温，恒温点７００℃和７５０℃（可现场选择）。

   6. 可设置氧量上、下限报警指示，温度上、下限报警指示。

   7. 本底电势一键校正。

   8. 可用标准气在线校准。

   9.  4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离，可直接远传进入DCS系统。

   10. 多种故障信息提示。

五、壁挂式盘装式氧化锆氧量分析仪配套检测器（探头）的构造

       检测器由防尘装置、氧化锆管、加热炉、热电偶、气体导管、接线盒以及壳体等主要部件组成。整个装置采用全封闭型结构，以增加整个装置的密封性能，提高使用寿命。对高粉尘的检测环境，为达到更好的过滤效果，加装了多孔陶瓷过滤器。

       检测器内的氧化锆管是核心元件 ，属陶瓷易碎品，运输和安装使用过程中应避免剧烈震动，以免损坏。检测器内加热炉的作用是提供氧化锆元件正常工作所需的温度，为延长加热炉的寿命，在工艺上作了特殊的处理。因检测器本身带有加热装置，从而在低于700℃的环境中能正常工作。

氧化锆传感器的测量原理以及结构特点:

      氧化锆传感器的核心构件是氧化锆固体电解质，氧化锆固体电解质是由多元氧化物组成的。常用的这类电解质有ZrO2·Y2O3，它由二元氧化物组成，其中，ZrO2称为基体，Y2O3称为稳定剂。ZrO2在常温下是单斜晶体，在高温下它变成立方晶体(萤石型)，但当它冷却后又变为单斜晶体，因此纯氧化锆的晶型是不稳定的。所以当在ZrO2中掺人一定量的稳定剂Y2O3时，由于Y3+置换了Zr4+的位置，一方面在晶体中留下了氧离子空穴，另一方面由于晶体内部应力变化的原因，该晶体冷却后仍保留立方晶体，因此又称它为稳定氧化锆。据上分析，稳定氧化锆在高温下(650℃以上)是氧离子的良好导体。

 六、 安装注意事项

        ※注意: 新建炉膛或烟道要等几次烘炉干燥后再安装氧探头，否则，过于潮湿的烟气可能降低新探头使用寿命。

    ※注意：锆头信号线、电偶导线要与加热器线分开走线。