工作原理 |
如果氧化鋯管內(nèi)外兩側(cè)的溫度高于700℃時,其內(nèi)外壁接觸氧分壓不同的氣體,氧化鋯管就成為一個氧濃差電池,在兩個鉑電極上將發(fā)生如下反應(yīng):
在空氣側(cè)(參比側(cè))電極上:O2+4e→2O2-
在低氧側(cè)(被測側(cè))電極上:2O2-→O2+4e
即空氣中一個氧分子奪取電極上四個電子而變成兩個氧離子。氧離子在氧濃差電勢的驅(qū)動下,通過氧化鋯傳感器遷移到低氧側(cè)電極上,留給該電極四個電子而復原為氧分子,電池處于平衡狀態(tài)時,兩電極間電勢值E恒定不變。
氧電勢值E符合能斯特方程:
式中:R-氣體常數(shù)
T-鋯管的溫度
F-法拉第常數(shù)
PX-被測氣體氧濃度百分數(shù)
PA-參比氣氧濃度百分數(shù),一般為20.6%。
如果把氧化鋯管加熱至大于600℃的穩(wěn)定溫度,在氧化鋯管兩側(cè)分別流過被測氣體和參比氣體,則產(chǎn)生的電勢與氧化鋯管的工作溫度和兩側(cè)的氧濃度有固定的關(guān)系。如果知道參比氣體的濃度,則可根據(jù)氧化鋯管兩側(cè)的氧電勢和氧化鋯管的工作溫度計算出被測氣體的氧濃度。
表1:氧化鋯傳感器工作特性表
溫度 | 氧化鋯傳感器工作狀態(tài) |
600℃以下時 | 絕緣電阻大,不遵守能斯特方程 |
700℃以上時 | 絕緣電阻小,遵守能斯特方程 |
CY系列氧分析儀工作溫度為750℃±2℃ |
成套安裝 安裝點煙氣流通要好,爐體密封性好,參比氣口處空氣通暢,檢測器安裝點的*溫度為400~500℃。以電廠鍋爐為例,安裝點宜選在省煤氣和預熱器中間。 選擇檢測器長度可采用以下方法 ● 直插式長度為:400mm以上+爐墻厚度 ● 導流式:導流管長度為400mm以上+爐墻厚度,探頭長度為不應(yīng)小于爐墻厚度。 檢測器安裝方法與取樣方式的分類 ●防塵式:檢測器前端應(yīng)加裝防塵過濾器,在爐體法蘭與檢測器安裝法蘭之間要加裝密封石棉墊,見下圖。 |




檢測器結(jié)構(gòu)圖