氧化锆氧量计测氧原理

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氧化锆氧量分析仪的工作原理

氧化锆氧量分析仪的工作原理
氧化锆氧量分析仪的基本原理是：以氧化锆作固体电解质，高温下的电解质两侧氧浓度不同时形成浓差电池，浓差电池产生的电势与两侧氧浓度有关，如一侧氧浓度固定，即可通过测量输出电势来测量另一侧的氧含量。

在600~1200℃高温下，经高温焙烧的氧化锆材料对氧离子有良好传导性。

在氧化锆管两侧氧浓度不等的情况下，浓度大的一侧的氧分子在该侧氧化锆管表面电极上结合两个电子形成氧离子，然后通过氧化锆材料晶格中的氧离子空穴向氧浓度低的一侧泳动，当到达低浓度一侧时在该侧电极上释放两个电子形成氧分子放出，于是在电极上造成电荷累积，两电极之间产生电势，此电势阻碍这种迁移的进一步进行，直至达到动平衡状态，这就形成浓差电池，它所产生的与两侧氧浓度差有关的电势，称作浓差电势。

这样，如果把氧化锆管加热至一大于600℃的稳定温度，在氧化锆两侧分别流过总压力相同的被测气体和参比气体，则产生的电势与氧化管的工作温度和两侧的氧浓度有固定的关系。

如果知道参比气体浓度，则可以根据氧化锆管两侧的氧电势和氧化锆管的工作温度计算出被测气体的氧浓度。

为了正确测量烟气中氧含量，使用氧化锆氧量分析仪时必须注意以下几点：
（1）为确保输出不受温度影响，氧化锆管应处于恒定温度下工作或
在仪表线路中附加温度补偿措施。

（2）使用中应保持被测气体和参比气体的压力相等，只有这样，两种气体中氧分压之比才能代表两种气体中氧的百分容积含量（即氧浓度）之比。

因为当压力不同时，如氧浓度相同，氧分压也是不同的。

（3）必须保证被测气体和参比气体都有一定的流速，以便不断更新。

氧化锆氧气传感器工作原理

氧化锆氧气传感器工作原理
氧化锆氧气传感器是一种用于测量氧气浓度的传感器，在工业自动化控制、燃气检测等领域得到广泛应用。

其工作原理主要基于氧化锆电解池的化学反应和电化学性质。

氧化锆氧气传感器由氧化锆电解池和测量电路组成。

在氧化锆电解池中，气体与电解液接触后，氧气被还原，并在电极上发生氧化反应。

这些反应会导致氧化锆电解池的电势发生变化。

测量电路通过测量电势差来确定氧气浓度。

在工作时，传感器将所测气体通入氧化锆电解池中，并在电解池内施加电压。

由于氧化锆电解池的化学反应，电极上会产生一定的电势差。

传感器会将这个电势差转换成电信号，然后通过放大、滤波和反馈控制等环节，最终得到可靠的氧气浓度值。

氧化锆氧气传感器的工作原理有一定的局限性。

这种传感器只能测量氧气浓度，不适用于其它气体。

传感器的测量精度也会受到诸如温度、湿度等环境因素的影响。

在具体应用中，需要根据实际情况选取合适的传感器，并针对具体应用场景进行相应的校准和调试。

氧化锆氧量分析仪

氧化锆氧量计
氧化锆氧量计
一、测量原理氧化锆使用周期长（一年到两年），几乎没有延时，测量时仅受温度影响，容易克服，而且仪表本身输出电信号，精度比较高。现在加热炉几结合而成。纯净的氧化锆是不能进行氧量测量的，真正用于测量氧量的是在氧化锆中加入氧化钙（一氧化钙），这样就可以进行氧量测量。
p1
p2 ＞ p 1
图 6— 1
氧浓差电池原理
氧化锆氧量计
氧浓差电池两侧分别为含氧浓度不同的两种气体。氧分子首先扩散到铂电
极表面吸附层内，高温下（650OC-850OC)在多孔铂电极的催化下,在电池的P2发生还原反应，一个氧分子从铂电极得到4个电子变成两个氧离子（O2-然后扩散到固体电解质界面上。这时在电极1上（阳极——进行还原反应的电极）产生下列反应：
烟道炉墙电炉丝加热装置氧化锆管内烟气流动方向空气流动隔离板
烟气流动方向
氧化锆测量管热电偶
新鲜空气流动方向
新鲜空气导管
氧量计外壳
烟道炉墙
参比气入口
标准气入口
1—氧化锆管；2—内外铂电极；3—电极引出线；4—热电偶；5— 氧化铝管；6—加热炉丝；7—陶瓷过滤器
氧化锆氧量计
如果被分析气体和参比气体的总压如果被分析气体和参比气体的总压力均为，则可写成
p2 / p RT E ln nF p1 / p 由上式可知，当氧由于在混合气体中，某气体组分的分压力与总压力之比等浓差电池工作温度T 由于在混合气体中，某气体组分的分压力与总压力之比等于该组分一定，以及参比气，某气体组分的分压力与总压力之比等于该组分的体积浓度，即的体积浓度，即 1 体的氧浓度一定时， p1 / p ， 2 p 电池产生的氧浓差 1 p1 / p ， 2 p 2 / p 电势与被测气体的含氧浓度（即含氧以（6— 2 ）式可写为则量）成单值函数关

氧化锆氧量分析仪原理

氧化锆氧量分析仪原理
氧化锆氧量分析仪是一种常用的分析测试仪器，用于测量气体中的氧含量。

其工作原理基于电化学测量技术，包括以下几个主要步骤：
1. 气体进样：气体样品通过进样口进入氧化锆氧量分析仪内部。

进样口通常与样品气体来源相连，例如气瓶、气流管道等。

2. 传感器结构：氧化锆氧量分析仪内部包含一个氧离子传感器，该传感器由两个电极组成，分别是一个氧化锆电极和一个参比电极。

氧化锆电极表面镀有一层氧化锆陶瓷，可以与气体中的氧发生电化学反应。

3. 氧离子传输：当氧气进入氧化锆氧量分析仪内部后，氧气分子会在氧化锆电极表面与陶瓷层上的氧离子发生反应，并形成电荷。

这些氧离子会从氧化锆电极经过固体电解质传输到参比电极。

4. 电化学测量：在氧离子传输过程中，通过对电流进行测量，可以确定氧气的浓度。

当氧气浓度较高时，氧化锆电极表面的氧离子转移速率会增加，电流也会相应增大；而当氧气浓度较低时，电流减小。

通过测量电流的变化，可以精确测量氧气的含量。

5. 数据处理：氧化锆氧量分析仪通常配备有数据处理模块，可以将测得的电流信号转换为氧气含量的数值，并显示在仪器的屏幕上。

同时，一些氧化锆氧量分析仪还可以实现数据记录、
导出和远程监控等功能。

总之，氧化锆氧量分析仪通过氧离子传感器的电化学反应，测量气体中氧气的含量，并将结果显示出来。

该仪器在环境保护、工业生产等领域中广泛应用，有助于监测和控制气体中的氧气含量。

氧化锆的测氧原理和使用维护

（１）
１氧探头的测氧原理
Ｆ一法拉第常数，Ｐ一待测气体氧浓度百分数，．Ｐ一参比气体氧浓度百分数该分式是氧探头测氧的基础，当氧化锆管处的温度被加热到６０～１０￣时，ｏ℃ ４０高浓度侧气体用已知氧
图１氧化锆测氧原理
浓度的气体作为参比气，如用空气，Ｐ＝０６将则２．％，此值及公式中的常数项合并，再考虑到实际氧化锆电池存在温差电势、接触电势、比电势、参极化电势，从而产生本地电势Ｃ、（，新镐头通常为土ｌｍＶ）实际计，
参比侧：＋ｅ０，４ —— ２０一测量侧：２ｅ０一－４ —— Ｏ，
１８年能斯特（ｒｓ）９９Ｎｅｎｔ发现稳定氧化锆在高温下呈现的离子导电现象。从此氧化锆成为研究和开发应用最普遍的一种固体电解质，它已在高温技术，特别是高温测试技术上得到广泛应用。由于氧探头与现有测氧仪表（如磁氧分析器、电化学式氧量计、气象色谱仪等）ＨＥ具有结构简单，￥Ｌ，响应时间短（．ｓ．ｓ，０１～０２）测量范围宽（ｐ１从ｐｍ￣百分含量）使用温度高（０￣～］，６０１０Ｃ）２０，运行可靠，安装方便，维护量小等优点，因此在冶金、化工、电力、陶瓷、汽车、环保等工业部
锆的测氧原理，结构类型以及其在工业炉的应用和氧化锆的安装、使用和维护方法。
【关键词】氧化锆
测氧原理使用维护
ＡｂｔａｔＺｉｃｎａｉｄｌｅｎｉｄｓｉｌｅｄｓｃｓｅａｌｒｙｃｅｓｙｃｏｋｒ，ｕｏａｄｅｖｒｍｅｔｓｒｃ：ｒｏｉｗｉｅｙｕｓｄｉｎｕｔａｌｕｈａｔｌｇ，ｈｍｉｔ，ｒｃｅａｔｎｎｉｏｎｓｒｆｉｍｕｒｙｐｏｅｔｎａｄＳｎＦｒｈｉｃｎａｔｅｐｐｒｎｔｏｌｎｒｄｃｄｔｅｏｙｅｎｍｅｓｒｎｅｒ，ｈｓｒｍｅｔｒｔｃｉｎＯｏ．ｏｅＺｒｏｉ，ｈａｅｏｎｙｉｔｏｕｅｈｘｇｏａｕｉｇｔｏｏｔｈｙｔｅｉｔｕｎｎｃｎｇｒｔｎａｄｔｅａｐｉａｉｎｉｅｉｄｓｙｂｉｒｂｔｌｏｄｓｒｂｄｔｅｍｅｈｄｆｎｔｌｔｎａｄｍａｎｅａｃ．ｏｆｕａｉｎｐｌｔｔｕｔｏｌ，ｕｓｅｃｉｅｔｏｓｏｓｌｉｎｉｔｎｎｅｉｏｈｃｏｎｈｎｒｅａｈｉａａｏ

氧化锆氧分析仪的原理

氧化锆氧分析仪的原理当今社会，氧化锆氧分析仪已成为广泛应用于工业生产、环境保护、医疗保健等领域的关键仪器之一、其紧要工作原理基于氧化锆电化学传感器，能够实时监测气体中氧气浓度的变化，帮忙人们把握和调整工作环境中的氧气含量，保障生产和生活的安全和健康。

氧化锆氧分析仪的工作原理已在上一个回答中进行了认真介绍。

在此我们将重点介绍氧化锆氧分析仪在不同领域的应用及其优势。

在工业生产中，氧化锆氧分析仪被广泛用于监测高温反应炉、加热炉、焊接设备、氧化锌生产过程中的氧气含量。

同时，氧化锆氧分析仪也用于钢铁、化工、电子、玻璃等行业的生产过程掌控中，以保证生产过程的安全和质量。

在环境保护领域，氧化锆氧分析仪可以用于测量废气中氧气浓度，以监测排放的氧气浓度是否符合环保要求。

另外，氧化锆氧分析仪还可以用于监测废水中的溶解氧含量，以及土壤中的氧气浓度，帮忙环保人员实现对环境的保护和整治。

在医疗保健领域，氧化锆氧分析仪用于监测患者呼吸氧气浓度，以确保患者得到充分的氧气供应。

此外，氧化锆氧分析仪还可以用于监测麻醉气体中的氧气浓度，以及在体外循环手术中监测氧气浓度。

总的来说，氧化锆氧分析仪具有响应快、精准性高、使用寿命长等优点。

它能够帮忙人们实时监测气体中氧气浓度的变化，为生产和生活带来了更大的便利和安全保障。

另外，氧化锆氧分析仪还具有一些其他的优点：1、高精度：氧化锆氧分析仪能够达到特别高的测量精度，通常在0.1%左右。

这种高精度使得它可以用于一些对氧气浓度要求特别严格的应用中。

2、高灵敏度：氧化锆氧分析仪对氧气的浓度变化特别敏感，能够实时监测到氧气含量的微小变化。

这种高灵敏度使得氧化锆氧分析仪可以用于监测气体中氧气浓度的变化趋势。

3、耐用性强：氧化锆氧分析仪接受高温传感器，能够承受高温环境下的长时间工作。

同时，氧化锆陶瓷材料的耐腐蚀性也特别强，能够适应各种恶劣的工作环境。

4、易于维护：氧化锆氧分析仪通常具有自我诊断和故障检测功能，能够适时检测到故障并进行修复。

氧化锆氧量分析仪的测量原理

氧化锆氧量分析仪的测量原理氧化锆氧量分析仪(又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表)，主要用于丈量焚烧过程中烟气的含氧浓度，相同也适用于非焚烧气体氧浓度丈量。

在传感器内温度稳定的电化学电池(氧浓差电池，也简称锆头)发生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。

氧传感器的关键部件是氧化锆，在氧化锆元件的表里两边涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。

它坐落传感器的顶端。

为了使电池坚持额外的工作温度，在传感器中设置了加热器。

用氧分析仪内的温度操控器操控氧化锆温度稳定。

氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪（又称变送器、变送单元、转换器、分析仪）以及它们之间的连接;电缆等构成。

氧传感器; 传感器装置由不锈钢外壳、丈量电池、加热器、热电偶、过滤元件以及电缆接线端子等构成。

丈量电池本体分为3 层：铂(电极)─氧化锆(电解质)─铂(电极)。

铂电极是多孔性的。

烟道气体通过过滤器或校验气体通过传导管进入丈量电池被测气体一侧，而另一侧为参比空气(含氧20.60%)两种含氧浓度不同的气体作用在丈量电池，便发生一个以对数为规则的电势(两边的氧浓度差愈大, 电势信号愈大)。

毫伏信号经氧分析仪转换成4－20mA 规范电流。

此电流由氧分析仪接线端子输出。

丈量电池的工作温度设置为高于650℃-700℃的稳定温度, 为了坚持工作温度稳定，用一支Ｋ型热电偶丈量电池的工作温度，经氧分析仪内的温度操控器调理加热器的加热电压。

当丈量烟气温度高于700℃时，传感器构成中省去加热器和测温热电偶。

为了使丈量电池的工作温度到达700℃，氧分析仪承受传感器中的Ｋ型热电偶输出的温度mV 信号，与微处理器预置温度(毫伏) 相对比，然后操控电池温度。

氧分析仪选用环境温度作为热电偶冷端对比点。

氧分析仪对氧传感器输入的氧mV 信号进行扩大，然后将扩大的电压信号通过。

氧化锆式氧传感器工作原理

氧化锆式氧传感器工作原理
氧化锆式氧传感器是利用氧化锆陶瓷片作为敏感元件的一种传感器，它是目前在汽车上使用最多的一种氧传感器。

氧化锆式氧传感器由两部分组成：一个是敏感元件（陶瓷片）；另一个是补偿元件（电桥）。

在电桥中，补偿元件主要起到限制输出电流的作用，而敏感元件则起到控制输出电压的作用。

当发动机处于工作状态时，燃烧状况不均匀，燃料和空气的混合气过浓或过稀时，会引起进气歧管内的空燃比过浓或过稀，导致混合气燃烧不完全，使发动机废气排出量增加，导致发动机尾气中含氧量下降。

此时应检测进气歧管内的空燃比并及时调整混合气浓度。

氧传感器是测量排气中氧气含量的器件。

其基本结构是：一根长为20~25mm的陶瓷管（或叫传感器芯）与一根长为6~8mm的铂丝（或铂丝绕成螺旋状）组成。

传感器芯与铂丝之间是绝缘介质。

当发动机处于工作状态时，传感器芯产生的信号电压经电桥转换成与发动机工作状况有关的信号电压；当发动机停止工作时，则输出与发动机工况无关的信号电压。

—— 1 —1 —。

氧量测量原理

氧量测量原理
电站锅炉烟气含氧量（即过剩空气系数）的测量对于保障锅炉运行安全、提高燃料燃烧效率、减少环境污染都起着重要作用。

在燃烧过程中，当空气过剩系数太小即氧量不足时，由于燃料未充分燃烧而导致热效率降低，且排出的未完全燃烧气体也将对环境造成较大污染；而当空气过剩系数太大即氧量过多时，虽然能使燃料充分燃烧，但过剩空气带走的热量多，也导致热效率降低，同时过量氧气使烟气中硫化物和氮氧化物含量增大，导致环境污染。

因此，通过安装氧化锆氧分析仪，在线实时监测烟气中的氧含量，调节空气和燃料的最佳配比，实现优化燃烧。

在节能减排、安全环保诸方面具有重要意义和显著经济、社会效益。

目前恒运电厂4台锅炉均采用氧化锆分析仪测量测量烟气含氧量。

氧化锆氧分析仪是利用氧浓差电池原理来测定气体中氧含量的电化学分析仪器。

在理想状态下，当氧化锆元件达到工作温度且内
外电极表面的氧含量不相等时，便构成一个氧浓差电池，并产生电池电动势，通过测定氧化锆电池电势信号，并将其输送至变送器（二次仪表），计算出被测气体的氧含量。

探头结构示意图
1.过滤器
2.氧化锆元件
3.加热炉
4.外壳
5. 信号引线
6.标气管
7.元件法兰
8.K型热电偶
9.法兰10.接线盒
安装点应选在烟气流动性好的位置，切忌安装在炉内侧、死角、涡流或缩口处。

因为炉内侧和死角处氧量变化响应滞缓，涡流处氧量波动大，而缩口处冲刷大易灰堵；
严格地说，氧化锆氧分析仪测量的是惰性气体中的氧含量，当烟气。

氧化锆氧量分析仪

第一部分1 工作原理氧量检测仪表是用于检测过剩空气系数的一套装置，用于测量锅炉烟道烟气含氧量。

氧化锆氧量检测是在600℃以上的恒温条件下，利用传感器两侧的氧量分压之差，即分压高的一侧氧离子通过Z r02组织向分压低的一侧运动，带电离子的运动趋势形成了浓差电势，这个电势和我们要测的气体中的氧分压有一定的函数关系。

其关系式表达如下:E=(RT÷nf)×Ln(P÷P-K)公式中: E：氧浓差电势 mV；R：气体常数8.32J/(mol.k)；T: 热力学温度 K；F: 法拉第常数9.6487*104c/mol；n: 参加反应的每一个分子输送的电子数n=4；P: 待测烟气中的氧分压Pa；P K: 空气中的氧分压P K=21227.6Pa(在标准大气压下)。

由上式可知当P K一定，氧浓差电势只取决于P的数值，就可知道被测氧浓度，也就是说保持加热温度，并且保证标准侧恒定的氧分压是保证准确测量的基本条件。

2 检修项目及质量标准2.1 仪表变送器，锆头应完整无损。

2.2 仪表应附有制造厂的说明书并附件齐全，应标明制造厂名称、仪器型号、编号及制造年、月、日；各开关、旋钮、显示器应有明确的功能标志。

2.3 整套仪器所有紧固件应无松动现象。

2.4 仪器通电、通气后，各部分都能正常工作，各调节器应能正常调节，显示器应清晰、稳定地显示测量值。

2.5 仪器电源电路及从外部可触及的其它电路与机壳之间的绝缘电阻应不小于2MΩ。

2.6 变送器的精度自检应符合制造厂要求。

2.7 二次仪表与自动平衡式显示仪的检定规程相同。

2.8 讯号电缆应浮空敷设，热偶补偿导线应屏蔽。

2.9 烟气取样系统严密无泄漏。

2.10 电路接线和回路绝缘电阻应符合设计要求。

2.11 仪表系统投入运行后用标准气样通气比较应符合标气量浓度值。

2.12 仪表用途标志清楚，检定记录字迹清楚、数据准确、项目齐全。

3 现场整套系统校验3.1 变送器与探头接线后，按下仪器面板的“炉温”键显示值应为正数，此值应由室温逐渐上升到780±10℃。

氧化锆式氧传感器传感器的工作原理

氧化锆式氧传感器传感器的工作原理氧化锆式氧传感器作为现代化工生产中广泛应用的控制元件，在化学、石化、冶金、电子等领域都有广泛应用。

其主要作用是用来测量氧气浓度，并将氧气浓度的信号转化为电信号输出，从而辅助控制生产过程。

本文将介绍氧化锆式氧传感器的工作原理。

什么是氧化锆式氧传感器氧化锆式氧传感器是一种基于氧化锆和其它材料的纯氧传感器，能够在高温、高压、潮湿和腐蚀性环境下稳定地测量氧气浓度。

这种传感器的主要部件是氧化锆气敏元件，通常有两个部分：一个是镀有白金的外电极，另一个是氧离子传递膜和钨势垒电极。

氧化锆式氧传感器的工作原理氧化锆式氧传感器是基于氧离子在氧穿透膜中的摩尔扩散，差分电流措施以及准离子电流设备检测氧气浓度的。

在氧离子灰化的过程中，氧气在膜上分解成氧阴离子和电子。

当每个氧阴离子通过氧穿透膜到达内部的阳极，就和内部的电子结合，形成一个氧分子。

在阳极内出现一定的准离子电流，这个电流的大小和浓度成正比。

通常电子流量的极化反应是通过外部电路中的电源控制的。

当把一个比例氧气/氮气混合物（模拟氧气浓度）带到氧化锆气敏元件的膜上，氧离子通过膜，氧气浓度和可以进入膜的氧气浓度成正比。

准离子电流因为有氧离子的流量而变化，终端的检测电路可以将该差分电流数改动为OX/QUOT(氧气浓度)的比值。

传感器利用这个信号输出氧气浓度测量值。

氧化锆式氧传感器的优点1.精度高：氧化锆式氧传感器的精度非常高，可以达到±1%以下的误差范围。

2.使用寿命长：氧化锆式传感器的材料寿命很长，可以经历长时间的高温高压，同时抵御常见的腐蚀。

3.响应速度快：氧化锆式氧传感器响应速度非常快，大致在秒级别以内。

4.维护成本低：氧化锆式氧传感器维护成本非常低，通常只需要在使用后定期清洗即可，不需要常年更换。

总之，氧化锆式氧传感器是一种非常优秀的传感器，其工作原理简单、精度高、维护成本低，使用寿命长等特点，使其广泛应用于各种工业控制领域，为工业持续发展提供了重要的技术支持。

氧量测试仪工作原理

氧量测试仪工作原理
氧量测试仪是一种用来测量环境中氧气浓度的仪器。

它的工作原理基于氧气与一种具有特定性质的物质发生化学反应的原理。

一种常用的氧量测试仪工作原理是基于电化学传感器。

该传感器中包含两个电极，分别是工作电极和参比电极。

工作电极上涂覆有一种特定的材料，例如氧化锆或氧化铝。

当环境中的氧气进入传感器，并与工作电极上的材料接触时，就会发生氧气与材料之间的化学反应。

在化学反应中，氧气会被还原成氧离子，并释放出电子。

这些电子会通过传感器内的电路流动，产生一个与氧气浓度成正比的电流信号。

该电流信号经过放大和处理后，就可以转换成氧气浓度的数值。

为了确保测量的准确性和稳定性，参比电极在传感器中起到重要的作用。

参比电极是一个稳定的电极，它不与氧气发生反应。

通过与工作电极之间的电势差可以实现对氧气浓度的测量。

除了电化学传感器，氧量测试仪还可以采用其他原理进行测量，例如红外吸收、电子脱附等。

这些原理都是基于氧气与特定物质之间的相互作用。

无论采用何种原理，氧量测试仪都是通过测量氧气与物质之间的相互作用来间接地计算出环境中的氧气浓度。

汽车氧化锆(ZrO2)式氧气浓度传感器的原理与结构

汽车氧化锆（ZrO 2）式氧气浓度传感器的原理与结构汽车氧化锆（ZrO 2）式氧气浓度传感器属于电化学传感器中浓度差电池式传感器类，又从属于浓度差电池式的固体电解质浓度差电池传感器。

一、基本理论当两种物质之间有化学反应，并出现电子转移现象时，就形成化学反应的电效应，是化学电池的基本原理。

其中的能量转换关系，由能斯特方程定量表示。

对物质A 、B 间的可逆化学反应B A βα+ H G ηγ+当有电子转移时，其电动势E 为ηγa a a a nF RT E E ln 0-= （1）上式即为能斯特方程，能够产生电动势的典型化学反应是氧化-还原反应。

（1）式中：E ，化学反应电动势，单位为V ；E 0，标准电动势，不同的反应和温度有不同的标准电动势；R ，通用理想气体常数，R = 8.314 J·mol -1·K -1；T ，化学反应温度，单位为热力学温度K ；n ，化学反应中转移的电子数；F ，法拉第常数，表示每摩尔电子所携带的电荷，F =96485 C·mol -1，C 是电荷单位即库伦；a ，x 物质的活度，x 表示化学反应体系中的组分，为A 、B 、G 和H ，i =α，β，γ，η。

对理想溶液，活度是组分的浓度；对非理想溶液，活度代表组分的有效浓度。

对理想气体，可以用其分压力表示活度。

对实际气体，用逸度表示活度。

固体成分不计。

从（1）式可看出，化学反应电动势取决于化学反应的计量式，受反应温度和反应体系中各组分浓度的影响。

只有对确定的化学反应，在确定的反应温度或温度影响可以忽略的条件下，当被测组分物质以外的其它组分的浓度已经确定时，才能通过化学反应电动势测量被测组分物质的浓度。

二、典型结构汽车氧化锆式氧气浓度传感器的典型结构如图1所示。

传感器的主要元件是专用陶瓷体，即氧化锆（ZrO 2）、陶瓷薄膜和微孔铂（Pt ）电极。

氧化锆作为固体电解质，制成微孔管状（锆管），内外两侧有能透气的微孔Pt 电极。

氧化锆氧量计工作原理

氧化锆氧量计中的氧化锆有三种晶体形态：单斜、四方、立方晶相，常温下氧化锆只以单斜相出现，加热到1100℃左右转变为四方相，但是如果添加稳定剂，在加热以后不会发生体积的突变，大大拓展了氧化锆的应用范围。

下面由安徽康斐尔电气有限公司为您介绍氧化锆氧量剂的工作原理，希望给您带来一定程度上的帮助。

1、氧化锆氧探头的测氧原理氧化锆的导电机理：电解质溶液靠离子导电，具有离子导电性质的固体物质称为固体电解质。

固体电解质是离子晶体结构，靠空穴使离子运动导电，与P型半导体空穴导电的机理相似。

纯氧化锆（ZrO2）不导电，掺杂一定比例的低价金属物作为稳定剂，如氧化钙（CaO2）、氧化镁（MgO）、氧化钇（Y2O3），就具有高温导电性，成为氧化锆固体电解质。

为什么加入稳定剂后，氧化锆就会具有很高的离子导电性呢？这是因为，掺有少量CaO2 的ZrO2混合物，在结晶过程中，钙离子进入立方晶体中，置换了锆离子。

由于锆离子是+4价，而钙离子是+2价，一个钙离子进入晶体，只带入了一个氧离子，而被置换出来的锆离子带出了两个氧离子，结果，在晶体中便留下了一个氧离子空穴。

2、氧化锆氧传感器工作原理在氧化锆电解质(ZrO2管)的两侧面分别烧结上多孔铂（Pt）电极，测量电池本体分为3层：铂(电极)─氧化锆(电解质)─铂(电极)。

铂电极是多孔性的。

烟道气体通过过滤器或校验气体通过传导管进入测量电池被测气体一侧，而另一侧为参比空气(含氧20.60％)。

两种含氧浓度不同的气体作用在测量电池，便产生一个以对数为规律的电势(两侧的氧浓度差愈大, 电势信号愈大)。

毫伏信号经氧分析仪转换成0—10mA或4－20mA标准电流。

此电流由氧分析仪接线端子输出。

安徽康斐尔电气有限公司位于长江之滨的的文明城市天长市，是集科技攻关、新品研发、制造营销、出口为一体的生产型企业。

主要产品：电力电缆、控制电缆、计算机电缆、核电站用1E级和非1E 级电力电缆。

仪器仪表系列：压力变送器、压力表系列、双金温度计、无纸记录仪、工业热电偶、仪表保护箱、温度传感器等。

氧化锆氧量计

-0.57 0.4
κ=C p m/(RT 2)
式中C ——居里常数；
m ——气体的分子质量； p ——气体的压力；
R ——气体常数；
T ——气体绝对温度。
顺磁性气体容积磁化率与压力成正比，而与绝对温度的平方成反比。
磁氧分析仪的类型
根据氧的顺磁性原理制作的磁氧分析仪，目前所采用的工作方式主要有磁风式、磁压式和哑铃球磁动力式三种。
热磁式氧量计
利用烟气组分中氧气的磁化率特别高这一物理特性来测定烟气中含氧量。
氧气为顺磁性气体氧的温度升高而磁化率下降
不平衡电桥将随着气样中氧气含量的不同，输出相应的电压值。
环管式热磁氧分析器测量的主要问题是： 1）环境温度变化会影响发热器的换热条件，所以需设
(5)电极引线应用纯铂丝
(6) 与氧化锆管配接的二次仪表应有很高的输入阻抗。
(7)如果氧化锆管的输出作为自动调节信号，则应采用线性化电路将氧浓差电势与含氧浓度之间的对数关系转换为线性关系。
三、测量系统及信号处理
定温式及温度补偿式直插式与抽出式抽出式系统是将气样抽出后再送
在启动升速过程中，还会遇到临界转速的影响，使机组产生较大的振动，甚至会共振而大大超过设计强度，故在启停过程中要求准确地测量转速，尽快越过各个临界值转速。
转速信号的特别重要性，通常采取“三选二”的逻辑处理，以提高整个系统的可靠性。
零转速监测：连续检测转子的零转速状态。当转速低于某规定值时，报警继电器动作，以便投入盘车装置。
置恒温控制器或采用温度补偿措施。 2）发热管的水平通道倾斜，会在水平通道中引起自然
热对流，使仪表零点发生偏移。直管式发送器，气体中的非氧成分，特别是氢含量的

氧化锆氧量计工作原理

氧化锆氧量计工作原理
氧化锆氧量计是利用氧化锆作为固体电解质材料的一种气体浓度测量仪器。

其主要原理是基于氧化锆材料在一定温度下对氧气具有高离子电导率的特性。

在氧化锆氧量计中，通常将氧化锆材料制成薄膜或颗粒形式，并构成一个氧感应电极与一个参考电极。

氧感应电极与参考电极之间通过外接电路连接，形成一个测量电路。

当使用氧化锆氧量计进行测量时，首先需要提供一个稳定的温度环境。

然后将待测气体与氧化锆材料接触，使氧气能够与氧化锆相互作用。

在氧化锆与氧气相互作用的过程中，氧气分子会在氧化锆表面与氧离子进行反应生成氧化物，同时释放出电子。

随着氧化锆材料表面的氧离子与气体中的氧气进行反应，氧化锆材料表面的电荷状态发生变化，从而影响了氧化锆材料的导电性质。

具体而言，氧离子在氧化锆表面的浓度与氧化锆材料的电导率呈正相关。

因此，通过测量氧化锆材料的电导率变化，就可以间接推断出氧气的浓度。

在测量过程中，测量电路会通过测量电导率的变化来计算氧气的浓度值，并将测得的氧气浓度通过显示器等方式输出。

同时，测量电路还可以根据浓度变化在需要的情况下调整其他参数，实现自动或半自动测量。

总之，氧化锆氧量计通过测量氧化锆材料的电导率变化来间接
推断氧气的浓度值，具有较高的测量精度和稳定性，广泛应用于工业生产、环境监测等领域。

氧化锆测量氧含量的原理

氧化锆测量氧含量的原理氧含量是许多工业过程中需要进行监测和控制的一个重要参数。

氧化锆传感器是一种常用的测量氧含量的设备，其原理基于氧化锆的电化学性质。

氧化锆传感器由氧离子传导固体电解质和两个电极组成。

电解质通常由稳定的氧化锆材料制成，而电极则由金属材料制成，如白金。

氧化锆传感器的工作原理基于氧离子在高温下的传导特性。

当氧化锆传感器处于高温下，氧离子会通过电解质从一个电极传输到另一个电极。

在氧含量较高的环境中，氧离子的浓度较高，电流也会较大。

而在氧含量较低的环境中，氧离子的浓度较低，电流也会较小。

通过测量电流的变化，可以确定氧含量的大小。

一般来说，氧化锆传感器的输出电流与氧含量呈线性关系。

因此，可以根据输出电流的大小来确定氧含量的值。

氧化锆传感器的测量范围通常在几百到几千ppm之间。

对于一些特殊应用，如高温燃烧过程中的氧含量测量，氧化锆传感器可以测量更高浓度的氧。

氧化锆传感器具有许多优点，使其在工业应用中得到广泛应用。

首先，氧化锆传感器的响应速度非常快，通常在几秒钟内就可以达到稳定状态。

其次，氧化锆传感器具有较高的精度和重复性，可以提供准确的氧含量测量结果。

此外，氧化锆传感器的使用寿命较长，可以在高温和腐蚀性环境下长时间稳定工作。

然而，氧化锆传感器也存在一些限制。

首先，氧化锆传感器对温度的稳定性要求较高，需要在较高的温度下工作。

其次，氧化锆传感器对于一些干扰物质的响应较敏感，如水蒸气和硫化物等。

因此，在实际应用中，需要对传感器进行适当的保护和校准，以确保测量结果的准确性。

以氧化锆测量氧含量的原理基于氧化锆的电化学性质，通过测量电流的变化来确定氧含量的大小。

氧化锆传感器具有快速响应、高精度和长寿命等优点，广泛应用于工业过程中的氧含量监测和控制。

然而，需要注意传感器对温度和干扰物质的敏感性，以确保测量结果的准确性。