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氧化鋯氧量分析儀的結構及種類
時間:2023-11-03 10:11:24 點擊: 次
 
    氧化鋯氧量分析儀的構成是由氧化鋯探頭、氧量變送器以及防塵裝置、熱電偶、加熱器、標準氣體導管、接線盒以及外殼殼體等組成。防塵裝置由防塵罩和過濾器組成,為了防止煙氣中的灰塵進入氧化鋯鋯管內部,使鋯管元件免受污染,并能起到緩沖氣樣作用。
    氧化鋯管元件是氧探頭的核心部件,由它產生氧濃差電勢信號。氧化鋯管是陶瓷類金屬氧化物,使用時要注意避免劇烈震動,造成鋯管元件的損壞。
    熱電偶是探頭內置加熱器恒溫控制之用,也是測量鍋爐、窯爐煙道中被測氣體的溫度的元件,為氧量計算提供一個溫度信號。加熱器的作用是提供氧化鋯固體電解質元件正常工作所需的溫度,從而使其在低于600℃的被測煙氣環境中也能正常工作。
    來自氧探頭的氧電勢信號、熱偶溫度信號經放大送A/D轉換電路,與校正系數一起進行數據處理,即可得出氧含量的百分含量。同時,系統可實行氧電勢、探頭溫度、校正系數值的顯示,并對鋯管的加熱電爐進行恒溫控制,且輔以斷偶、超溫保護、熱偶反接保護,確保系統可靠工作。
    根據采用檢測方式的不同,氧化鋯探頭分為兩種:采樣檢測式氧探頭及直插式氧探頭。
    采樣檢測式氧探頭:采樣檢測方式是通過導引管,將被測氣體導入氧化鋯檢測室,再通過加熱元件把氧化鋯加熱到工作溫度(750℃以上)。氧化鋯一般采用管狀,電極采用多孔鉑電極。其優點是不受檢測氣體溫度的影響,通過采用不同的導流管可以檢測各種溫度氣體中的氧含量,這種靈活性被運用在許多工業在線檢測上。其缺點是反應時間慢;結構復雜,容易影響檢測精度;在被檢測氣體雜質較多時,采樣管容易堵塞;多孔鉑電極容易受到氣體中的硫,砷等的腐蝕以及細小粉塵的堵塞而失效;加熱器一般用電爐絲加熱,壽命不長。
    在被檢測氣體溫度較低(0℃~650℃),或被測氣體較清潔時,適宜采樣式檢測方式,如制氮機測氧,實驗室測氧等。
    直插檢測式氧探頭:直插式檢測是將氧化鋯直接插入高溫被測氣體,直接檢測氣體中的氧含量,這種檢測方式適宜被檢測氣體溫度在700℃~1150℃時(特殊結構還可以用于1400℃的高溫),它利用被測氣體的高溫使氧化鋯達到工作溫度,不需另外用加熱器。直插式氧探頭的技術關鍵是陶瓷材料的高溫密封和電極問題。

    由于(yu)需(xu)要(yao)將(jiang)氧(yang)(yang)(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)直(zhi)接(jie)(jie)插(cha)入檢(jian)測氣體中,對(dui)氧(yang)(yang)(yang)探(tan)頭的(de)(de)長(chang)度(du)有(you)(you)較高(gao)要(yao)求(qiu),其(qi)有(you)(you)效長(chang)度(du)在(zai)500mm~1000mm左(zuo)右(you),特殊的(de)(de)環(huan)境長(chang)度(du)可達(da)1500mm。且檢(jian)測精度(du),工作穩定性和使(shi)用(yong)壽命都有(you)(you)很高(gao)的(de)(de)要(yao)求(qiu),因此直(zhi)插(cha)式(shi)氧(yang)(yang)(yang)探(tan)頭很難(nan)采(cai)用(yong)傳統氧(yang)(yang)(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)氧(yang)(yang)(yang)探(tan)頭的(de)(de)整體氧(yang)(yang)(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)管狀結構(gou),而(er)多采(cai)取技術(shu)要(yao)求(qiu)較高(gao)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)和氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)管連(lian)接(jie)(jie)的(de)(de)結構(gou)。密封性能是(shi)這種氧(yang)(yang)(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)氧(yang)(yang)(yang)探(tan)頭的(de)(de)最關鍵技術(shu)之一(yi)。目前(qian)比較先進的(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)方(fang)式(shi),是(shi)將(jiang)氧(yang)(yang)(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)與氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)管長(chang)久的(de)(de)焊接(jie)(jie)在(zai)一(yi)起,其(qi)密封性能佳,與采(cai)樣式(shi)檢(jian)測方(fang)式(shi)比,直(zhi)插(cha)式(shi)檢(jian)測有(you)(you)顯而(er)易見的(de)(de)優點:氧(yang)(yang)(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸氣體,檢(jian)測精度(du)高(gao),反應速(su)度(du)快(kuai),維護(hu)量(liang)較小。

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