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氧化锆分析仪检测原理分析
氧化锆分析仪检测原理分析:
氧化锆分析仪通常应用于从烃加工、发电到过程工业等各种领域,为所有燃烧气体氧比重分析问题提供解决方案。氧化锆分析仪可在高温、多尘、高湿和高硫比重的应用条件下保持出色的可靠性、**性和精度。有效降低了煤气的使用量,提高燃烧效率,减少污染的排放。
氧化锆分析仪之所以叫氧化锆分析仪,是因此它是采用氧化锆传感器来对气体进行分析的。具体原理是这样的:
氧化锆(ZrO2)是一种陶瓷,一种具有离子导电性质的固体。在常温下为单斜晶体,当温度升高到1150℃时,晶型转变成立方晶体,同时约有7%的体积收缩;当温度降低时,又变成单斜晶体。若反复加热与冷却,ZrO2就会破裂。因此,纯净的ZrO2不能用作测量元件。如果在ZrO2中加入一定量的氧化钙(CaO)或氧化钇(Y2O3)作稳定剂,再经过高温焙烧,则变成稳定的氧化锆材料,这时,四价的锆被二价的钙或三价的钇置换,同时产生氧离子空穴,所以ZrO2属于阴离子固体电解质。ZrO2主要通过空穴的运动而导电,当温度达到600℃以上时,ZrO2就变成良好的氧离子导体。
在氧化锆电解质的两面各烧结一个铂电极,当氧化锆两侧的氧分压不同时,氧分压高的一边的氧以离子形式向氧分压低的一边迁移,结果使氧分压高的一边铂电极失去电子显正电,而氧分压低的一边铂电极得到电子显负电,因而在两铂电极之间产生氧浓差电势。此电势在温度一定时只与两侧气体中氧气比重的差(氧浓差)有关。若一边氧气比重已知(如空气中氧气比重为常数),则另一边氧气比重(如烟气中氧气比重)就可用氧浓差电势表示,测出氧浓差电势,便可知道烟气中氧气比重。
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