氧化锆管简介

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(完整版)CEMS仪表工转正考试试卷

A:400摄氏度 B:500～600摄氏度 C:大于600摄氏度 D:大于800摄氏度11.烟气CEMS中常用的氧分析仪不包括（）A、氧化锆分析仪B、顺磁/热磁氧分析仪C、电化学法D、气相色谱法12.起机填写启运单时，需要在有效期内的（）A、质控B、校准C、比对D、以上都是13.所谓的标况是指（）A、0 ℃，0 kPa；B、0 ℃，101.325 kPaC、273.15℃，0 kPaD、273.15℃, 101.325kPa14.下列不属于直接测量式CEMS内置式探头优点的是（）A、单端安装，安装调试简单B、只需一个平台C、震动对测量的影响小D、不易受污染15.在监测分析工作中，常用增加测定次数的方法以减少监测结果的（）A：系统误差 B:方法误差 C:试剂误差 D:偶然误差16.抽取式稀释采样法中，没有以下的那种部件（）A、文丘里管B、采样伴热管C、零气发生器D、音速小孔17.在风机后的压入式管道中，下列说法可能的是（）A、静压为负，动压为正B、静压为正，动压为负C、静压和动压为负，全压为正D、静压为负，动压也为负，全压可正可负18.各类工作中，作业人员有权（）违章指挥和强令冒险作业。

A、制止B、拒绝C、举报19.粉尘主要对人体健康危害是（）A、消化系统B、呼吸系统C、神经系统20.火灾使人致命的主要因素是（）A、被人践踏B、烧伤C、窒息D、高温3、判断题（每题两分）1.稀释抽取式CEMS样气得测量结果为干基浓度。

（）2.烟气中所含有的氧气是燃烧不完全造成的。

（）3.气体流速测量有三种方法：压差法、热差法和超声波法。

其中压差法测量效果最好。

（）4.NO x主要用紫外荧光法测量。

（）5.氧化锆管是由纯净的氧化锆于高温下烧结成的稳定的氧化锆。

（）6.水滴不会影响热平衡法测流速。

（）7.过量空气系数是：α=1-21/(21-氧含量）（）8.CEMS日常运行质量保证措施包括：定期校准，定期维护，定期校验。

氧化锆分析仪工作原理

1、氧化锆工作原理及特性：氧化锆陶瓷是一种固体电介质,它具有离子导电性质,是测量装置中将烟气氧浓度转换成电信号的关键元件。

在一定温度下,氧化锆测量管内外两侧通以氧浓度的气体,例如内侧通空气,作为参比气体,外则通过被测烟气。

当内外两侧气体的氧浓度不同时,氧化锆测管内外两侧将产生氧浓度差电势,内侧多孔性铂参比电势为正极,外侧多孔性铂电极为负极。

两根引线将氧浓差电势送至二次仪表进行放大显示,也可转换为标准信号用作其他控制。

在高温600℃以上时,氧化锆管的高氧分压面（通空气的氧化锆管内壁）发生还原反应：O2+4e→2O2- 管内壁氧化锆给出电子而带正电,生成的O2-通过氧化锆空穴到达低氧分界面。

低氧分压在氧化锆管外侧.,它的表面发生氧化反应：2O2-→O2+4e氧化反应生成电子,使管外壁电极带负电，从而产生浓差电势E。

氧浓差电势E的大小,不仅与参比气体氧分压（一般用空气,值为20.6）和烟气中的氧分压有关，还和氧化锆的工作温度有关,更为重要的是氧化锆的导电特性和温度有直接关系。

对氧化锆的导电特性——工作温度关系,一般情况下：氧化锆的导电特性——工作温度关系测试结果氧化锆工作温度/0℃ 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750氧化锆电极内阻/Ω 136k 23k 18k 13k 8k 2.8k 400 123 44 19由此可见,温度过低时,氧化锆探头巨大的内阻影响了它的导体特,二次分析仪已无法得到准确的氧浓差电势。

为此,通常把氧化锆的理想工作温度定在650～800℃之间。

2、氧化锆氧量计的主要部件：氧化锆氧量计是由防尘装置、氧化锆管元件 ( 固体电解质元件 ) 、热电偶、加热器、校准气体导管、接线盒以及外壳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。

材料采用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料制作，以提高使用寿命。

防尘装置由防尘罩和过滤器组成，能防止烟气中的灰尘进入氧化锆锆管内部，使锆管元件免受污染，并能起到缓冲气样的作用。

氧化锆原理——精选推荐

氧化锆氧传感器原理及应用摘要：氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。

关键词：氧化锆氧传感器，氧传感器，测氧原理，传感器一、序言人们早就知道，某些固体氧化物、卤化物、硫化物等具有离子导电性能，其中最著名的是1989年Nernst发现的稳定氧化锆在高温下呈现的离子导电现象。

在此后的一段时期内，尽管人们对这种具有离子导电性能的物质——固体电解质进行了种种研究，但始终进展不大。

直到1957年，K.kiukkala和C.Wagner首次用固体电解质组装原电池并从理论上阐明其原理以后，这方面的研究和应用才得以迅速发展。

在所有固体电解质，氧化锆是目前研究和开发应用得最普遍的一种。

它不仅用来作高温化学平衡，热力学和动力学研究，而且已在高温技术，特别是高温测试技术上得到广泛应用。

氧探头这种以氧化锆固体电解质为敏感元件，用以测定氧浓度的装置就是一个典型的例子。

1961年，J.Weissbart和R.Ruka研制成功的第一个氧化锆浓差电池测氧仪。

七十年代初出现商业用氧化锆氧探头以后，引起科学界和工业界的普遍重视，特别是西德、日本、美国等国都进行了深入的研究和产品开发工作。

到七十年代中期，氧探头的理论和实践已趋成熟，开发出了多种结构形式的氧探头。

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)相比，具有结构简单，响应时间短(0.1-0.2秒)，测量范围宽(从ppm到百分含量)，使用温度高(600～1200℃)，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、环保等工业部门得到广泛的应用。

二、氧传感器测氧原理氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。

下面介绍氧化锆陶瓷是如何来完成测氧功能的。

几种氧分析仪原理及应用

1、电化学氧分析仪：相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。

利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。

电化学气体传感器分很多子类：（1）原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。

以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。

电流的大小与氧气的浓度直接相关。

这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。

（2）恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析的传感器。

这种传感器已经成功地用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。

（3）浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。

（4）极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。

目前这种传感器的主要供应商遍布全世界，主要在德国、日本、美国，最近新加入几个欧洲供应商：英国、瑞士等。

2、顺磁式氧分析仪：顺磁式氧分析仪：根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多，在磁场中具有极高的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。

顺磁式氧分析仪，也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧分析仪。

它一般分为热磁对流式、压力机械式和磁压力式氧分析仪三种。

物质的磁特性：任何物质在外界磁场的作用下都会被磁化，呈现出一定的磁特性。

物质在外加磁场中被磁化，其本身就会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质就被外磁场吸引；附加磁场与外磁场方向相反时，则被外磁场排斥。

湿式静电除尘相关内容

湿式静电除尘相关内容 The manuscript was revised on the evening of 2021湿式静电除尘（WESP）一、基本原理在湿式电除尘器中，水雾使粉尘凝并，并与粉尘在电场中一起荷电，一起被收集，收集到极板上的水雾形成水膜，水膜使极板清灰，保持极板洁净。

同时由于烟气温度降低及含湿量增高，粉尘比电阻大幅度下降，因此湿式电除尘器的工作状态非常稳定。

WESP技术工作原理：在除雾器的阳极板(筒)和阴极线之间施加数万伏直流高压电，在强电场的作用下，阴阳两极间的气体发生充分电离，使得除雾器空间充满带正、负电荷的离子；随工艺气流进人除雾器内的尘(雾)粒子与这些正、负离子相碰撞而荷电，带电尘(雾)粒子由于受到高压静电场库仑力的作用，分别向阴、阳极运动；到达两极后，将各自所带的电荷释放掉，尘(雾)粒本身则由于其固有的黏性而附着在阳极板(筒)和阴极线上，然后通过流体冲洗的方法清除。

二、效果与作用可有效去除SO3、重金属、微细粉尘（）、细小液滴、等，去除效率可达90％以上直接效果可大大降低烟气的不透明度（浑浊度）间接效果和水雾的大量去除，可以有效降低烟囱防腐的防腐等级可以满足更高的环保要求减少水耗、降低运行费用三、技术特点1、单体处理烟气量较小，一般不超过5万m3/h。

2、设计烟气流速较低，一般为1m/s左右。

3、集尘极多采用PV或FRP材质。

四、优点1、不受比电阻影响2、没有二次扬尘3、极板上无粉尘堆积4、无运动构件5、脱除SO3酸雾，缓解烟道、烟囱腐蚀6、有效捕集五、现役工艺流程及烟气参数流程图：8.8m2湿式静电除尘器的技术性能参数：外形尺寸：Φ5500，H17200mm；煤气输送量：24000m3/h~25000m3/h；进口煤气压力：800Pa~1600Pa；沉淀极（管式）：120根，L4500mm，Φ325mm×8mm；电晕极：120根，L4500mm，Φ4.5mm；耗水量：连续冲洗水51m3/h；间断冲洗水60m3/h；除尘效率：＞90%；过滤面积：8.8m2；电源装置：0.4A/60kV六、具体案例1、山东山大能源环境有限公司该公司采用两种除雾方案：在湿式静电除雾器段扩径降速低流速一级除雾方案内部流速2m/s左右湿式静电除雾器段直径19.8m（吸收塔直径14m）湿式静电除雾器段直径与吸收塔直径相同高流速两级除雾方案（14m）采用两级上下串联布置内部流速3.96m/s左右项目低流速一级除雾方案高流速两级除雾方案气体分布需设导流板，气体均匀性较差不需设导流板，气体均匀性较好烟气阻力约150Pa 约200Pa装置高度较低较高土建支撑较易较难，但能实现主要性能参数：压降：约200Pa工艺水：主要用于冲洗，不需要另外增加。

工业氧化锆分析仪的原理

氧化锆测氧工作原理SK-系列氧化锆氧量分析仪氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器，其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内，位于整个探头的顶端。

氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。

由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。

因其这一特性，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池，在此电池中，空气是参比气，它与烟气分别位于内外电极。

在实际的氧探头中，空气流经外电极，烟气流经内电极，当烟气氧含量P小于空气氧含量P0（%O2）时，空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子，发生如下电极反应：O（P0）+4e-→2O-2氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边，在内电极上发生相反的电极反应：2O-2 →O（P0）+4e-由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合"能斯特"方程：E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1)式中R、F分别是气体常数和法拉第常数，T是锆管绝对温度（K）, P0是空气氧含量（%O2）, P 是烟气含量。

由（1）式可见，在一定的高温条件下（一般）600℃），一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量。

在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时，其输出电势E值为0 mV, 但在实际应用中，锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。

故事实上的锆管是偏离此值的。

实际上，一定氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和，我们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势，此值的大小又在不同温度下呈不同的值，并且随锆管使用期延长而变化。

因此，如不对此情况处理，会严重影响整套测氧仪的准确和探头寿命。

氧化锆维护保养标准

氧化锆维护保养标准一、工作原理：氧化锆锆管是一种金属氧化物，在高温下形成固态电介质具有传导氧离子的特性。

被测气体（烟气）通过探头过滤器，进入氧化锆锆管的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入探头氧化锆锆管的外侧。

当锆管内外侧的氧浓度不同时，在氧化锆锆管内外两侧间会产生氧浓差电动势。

（见图一）这种氧浓差电动势可用伦斯特公式表示如下：Po Pa Ln nF RT Ez式中：E Z —氧浓差电动势，单位: mVR---理想气体常数，8.314焦耳/度.克分子T---绝对工作温度K ，273.16+T 0Cn---参加反应的电子数,为4F---法拉第常数,96500库仑二、维护保养标准及故障处理1、恒温控制系统的故障：恒温控制系统包括变送器内的恒温控制电路，探头内的热电偶、电炉丝和冷端补偿元件AD590，恒温系统正常时，把氧化锆管加热到750℃工作点。

其故障可归纳为上列几个方面：加热电炉炉丝正常电阻值为60Ω左右，如果电炉丝断，温控电路不能形成回路，变送器显示烟气温度。

热电偶开路或极性接反，变送器上“热偶”指示灯亮，提示热电偶故障。

热电偶正常时，其阻值小于4Ω。

当电炉热电偶都好时，仪表仍不能正常工作，可先检查冷端补偿元件AD590是否完好，极性是否接抒。

AD590是一种电流型二端测温器件，在4—30V的工作电压下它是一个恒流源。

恒流电流与工作电压无关，而只对应于环境温度，其数值对应于绝对温度的度数，利用这一电流在电阻上产生一个与热电偶分度匹配的电压降，它的工作温度为-55～150℃。

以环境温度27℃为例，在变送器接线端冷补（-）与锆管（-）之间测得电压为（273+27）µA×42Ω=12.6mV，如果相差极大，则冷补电路有问题。

如一切正常则说明变送器内恒温电路有问题。

当恒温控制系统完好时，加热温度升不到750℃，可能原因有两个：a 热电偶与外电极相碰，需将热电偶从检测器接线盒处接出约1mm；b 烟道中烟气流速过大，可在检测器外壳包一层保温物质。

MF420-O氧化锆氧量分析仪锅炉业必备款

MF420-O氧化锆氧量分析仪锅炉业必备款MF420-O氧化锆氧量分析仪锅炉业必备款氧化锆氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。

氧传感器的关键部件是氧化锆，在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。

它位于传感器的顶端。

为了使电池保持额定的工作温度，在传感器中设置了加热器。

用氧分析仪内的温度控制器控制氧化锆温度恒定。

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组成。

氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器，其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内，位于整个探头的顶端。

氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。

由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。

在一定的高温条件下(一般)600℃)，一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量。

在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时，其输出电势E值为 0 mV, 但在实际应用中，锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。

故事实上的锆管是偏离此值的。

因此，如不对此情况处理，会严重影响整套测氧仪的准确和探头寿命。

鉴于此，MF420-O-HT系列氧分析仪采取了双参数校正法，对探头本底电势作特殊处理，弥补了锆管的离散性缺陷，延长了探头的使用寿命。

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)以及防尘装置、热电偶、加热器、标准气体导管、接线盒以及外壳壳体等组成。

注射成型氧化锆颊面管-2

陶瓷粉末注射成型（CIM）氧化锆陶瓷颊面管申航（天津市中环三峰电子有限公司）摘要：本文对固定正畸矫治牙齿错列畸形所用颊面管常用材料316不锈钢与升级换代材料氧化锆（ZrO2）陶瓷的机械理化性能进行了比较，说明了氧化锆陶瓷在机械性能、生物相容性、卫生性、美观舒适性方面的优越性能。

文中对陶瓷粉末注射成型（CIM）加工氧化锆颊面管的工艺过程进行了说明，并且讨论了生产过程中问题点和解决方案。

关键词：颊面管；氧化锆（ZrO2）陶瓷；316不锈钢；陶瓷粉末注射成型（CIM）0.前言固定正畸是矫治牙齿错列畸形的常用方法，广泛用于青少年发育时期的牙齿整形。

颊面管为正畸牙齿的固定元件，与其他元件配合完成牙齿牵引定型。

目前国内市场上见到的颊面管常用优质不锈钢材料制作。

近年来功能性陶瓷以其独特的物理、化学、生物特性得到迅速的发展并且在医疗器械领域开始广泛应用，氧化锆陶瓷颊面管就是此类产品之一。

氧化锆陶瓷（ZrO2）具有独特的物理、化学性能，机械强度高、化学稳定性好是一种优秀的生物材料，生物相溶性优于各种金属，对口腔内无刺激、过敏、异味和腐蚀反应。

氧化锆外观为白色晶体，折光率基本接近自然牙齿，逼真的美学效果极大满足了人们的美观要求，而不锈钢材料本体颜色和光泽与牙齿反差较大。

因此氧化锆陶瓷颊面管将是新一代的升级产品。

氧化锆陶瓷颊面管外形如下：氧化锆陶瓷机械性能如下：316不锈钢机械性能如下：体积密度g/cm3 6.05 ，体积密度g/cm³7.98，抗弯强度Mpa 1100 , 屈服强度Mpa ≥205，断裂韧性Mpam 1/2 12 , 拉伸强度Mpa ≥520，硬度HRA 88~90 , 硬度：HV≤200，弹性模量Gpa 220 。

弹性模量Gpa 190。

由以上数据可知氧化锆（ZrO2）与316不锈钢金属比较其特点是具有更高的强度和硬度（硬度为316不锈钢4倍以上）因此耐磨性显著提高，弹性模量与热膨胀系数与金属近似，断裂韧性在所有陶瓷中最高，能有效改善脆性断裂，摩擦系数低、密度低重量轻使用感觉更加舒适。

氧化锆

图1为氧探头测氧原理示意图。

在氧化锆电解质(ZrO2管)的两侧面分别烧结上多孔铂（Pt）电极，在一定温度下，当电解质两侧氧浓度不同时，高浓度侧(空气)的氧分子被吸附在铂电极上与电子（4e）结合形成氧离子O2-，使该电极带正电，O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧的Pt电极上放出电子，转化成氧分子，使该电极带负电。

两个电极的反应式分别为：参比侧：O2+4e——2O2- 测量侧：2O2-－4e——O2这样在两个电极间便产生了一定的电动势，氧化锆电解质、Pt电极及两侧不同氧浓度的气体组成氧探头即所谓氧化锆浓差电池。

两级之间的电动势E由能斯特公式求得：可E= (1)式中，EmV―浓差电池输出，n 4―电子转移数，在此为R理想气体常数，8.314 W·S／mol —T （K）F96500 C;PP1——待测气体氧浓度百分数0——参比气体氧浓度百分数—法拉第常数，—绝对温度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600℃～1400℃时，高浓度侧气体用已知氧浓度的气体作为参比气，如用空气，则P，将此值及公式中的常数项合并，又实际氧化锆电池存在温差电势、接触电势、参比电势、极化电势，从而产生本地电势CmV）实际计算公式为：（0 =20.6%EmV）=0.0496Tln（0.2095/P1）±CmV）（（C本地电势(新镐头通常为±1mV) =可见，如能测出氧探头的输出电动势E和被测气体的绝对温度T，即可算出被测气体的氧分压（浓度）P1 ，这就是氧化锆氧探头的基本检测原理。

三、氧化锆氧探头的结构类型及工作原理按检测方式的不同，氧化锆氧探头分为两大类：采样检测式氧探头及直插式氧探头。

1、采样检测式氧探头采样检测方式是通过导引管，将被测气体导入氧化锆检测室，再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度（750℃以上）。

氧化锆一般采用管状，电极采用多孔铂电极（如图2）。

其优点是不受检测气体温度的影响，通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量，这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。

ZG_200氧化锆说明书

一、概述氧化锆氧分析器，用于测定炉窑烟气中的氧含量，进而控制最佳空 /燃比，实现经济燃烧，得到最佳的热效率和减少对环境的污染。

主要用于：① ② ③ ④ 二、特点ZG-200系列氧化锆氧分析器，采用智能化设计及新颖的双参数校准法，使仪器能较彻底克服燃煤炉中多尘多硫对探头寿命的影响，具有一系列技术特点：采用双参数校准法设计，其准确度高。

探头结构设计合理，其稳定性好，符合热控自动化的要求。

经多年深入研究找到一套特殊制作工艺，保证了探头有较长的使用寿命。

探头直接插入烟气中，无灰堵之忧，无需参比空气泵。

探头采用了热惰性保护，可在开炉状态下迅速插入烟道中而不损坏探头。

采用了双参数校准，只需一瓶标气（7.5%Q 、便可校准仪器，校准十分方便。

变送器输出为：4〜20mA.DC 直流信号输出。

智能型变送器面板上设有氧量、信号、四、ZG-200系列氧化锆分析器的工作原理ZG-200系列氧化锆分析器是利用氧化锆测氧电池来测定氧含量的电化学分析仪器。

氧化锆电池安装在探头的顶端，它由一根氧化锆材料和涂制在管内外壁的铂电极组成，其结构原理图如图1所示。

火电厂锅炉炼油厂加热炉和锅炉，输油管道加热炉冶炼厂热风炉和均热炉化工、轻纺、食品加工、制药、水泥和采暖等企业工业锅炉①② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧三、 ZG-200系列氧化锆氧分析器主要技术指标⑴ ⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻ ⑼ ⑽ （11）（12）（13）（14）（15）基本误差：± 3.0% （满度）响应时间：＜ 3秒（达到90%指示）重现性：± 0.5% （满度）零点漂移和满度漂移：± 1.0% （满度）量程：输出：显示功能：温控精度： 0〜25%© 4〜20mADC LED 数显，分别显示氧量（780 C± 10C升温时间：＜ 30分钟探头环境温度：变送器环境温度：最大允许负载：安装点允许压差： 0C 〜70C 0C〜50C 0 〜300 Q< 1000Pa 124小时%⑨、信号（mV 、池温（C ）和本底电势（m\）等四参数（16）（17）（18）电源：220 ± 10%VAC 50Hz变送器外型尺寸：160X 160 X 200mm （开孔153X 153mm （ P 型）215 X 165 X 70mm （ Q 型）探头重量：7.8Kg 变送器重量：3.8Kg （P 型）、2.2Kg （Q 型）质量保证期：1年本底电势、池温四功能数显，并有效故障显示功能日常维护十分方便。

氧化锆性能及结构原理

氧化锆性能及结构原理
1、性能与特点
1）我们采用的氧化锆管是利用锆管制备工艺技术及特种涂泊工艺生产的，具有电性能好、反应快、寿命长的特点。

2）本系列氧量检测器采用全封闭的玻璃态陶瓷于金属的高温直封先进工艺，避免了一般封接老化、龟裂等一系列隐患。

3）双参数氧量检测器若随带标准气样，在需要时，即可进行检测与校正。

1.3技术指标
1）仪表精度：1级系统精度2.5级
2）氧量量程：0.1%～25 %
3）输出信号：最多二路隔直流电流输出,4～20mA或0～10mA负载能力≤500欧
4）热电偶K型温度量程：0～1000℃
5）氧电势信号量程：-20～120mV
6）温控精度：＜6℃
7）环境条件：0～40℃相对湿度＜90%
8）电源：220VAC
9）功耗：变送器10W，加热炉约100W
10）加热输出：0～110VAC
2、结构与工作原理
氧化锆氧量分析仪是由氧化锆氧量检测器与氧化锆氧量变送器组成。

氧化锆氧量检测器是一种利用电化学原理的新颖测量仪器。

氧化锆氧量检测器是一个由在600℃以上高温下导氧离子的氧化锆固体电解质组成的氧浓差电池、氧化锆管的一边是参比气，另一边是被测气，两侧氧量的差别会产生一个相应的氧浓差电势E。

根据“能斯脱”公式求得： E=(RT/nF)LnP0/P
式中：
E=浓差电动势：毫伏
R=理想气体常数：96500库仑
N=参加反应的电子数：4
T=绝对温度273.16+t
P0=空气中的氧含量
P=烟气中的氧含量
因此，只要测得E值，就可求得烟气含氧量P。

氧化锆管详细介绍

氧化锆陶瓷
氧化锆陶瓷呈白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。在常压下纯ZrO2共有三种晶态。氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。在结构陶瓷方面，由于氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点，因此被广泛应用于结构陶瓷领域。主要有：Y-TZP磨球、分散和研磨介质、喷嘴、球阀球座、氧化锆模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉丝模和切割工具、耐磨刀具、服装纽扣、表壳及表带、手链及吊坠、滚珠轴承、高尔夫球的轻型击球棒及其它室温耐磨零器件等。
1、由灼烧二氧化锆管水合物或挥发性含氧酸锆盐所得的二氧化锆为白色粉末，不溶于水[2]
ZrO2·xH2O ZrO2+xH2O；
2、经由轻度灼烧所得的二氧化锆，比较容易被无机酸溶解[2]
ZrO2+4H+=Zr4++2H2O
强热灼烧所得的二氧化锆只溶于浓硫酸和氢氟酸，经过熔融重结晶的二氧化锆只与氢氟酸作用；
耐火材料
氧化锆纤维是一种多晶质耐火纤维材料。由于ZrO2物质本身的高熔点、不氧化和其他高温优良特性，使得ZrO2纤维具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等其他耐火纤维品种更高的使用温度。氧化锆纤维在1500 ℃以上超高温氧化气氛下长期使用，最高使用温度高达2200 ℃，甚至到2500 ℃仍可保持完整的纤维形状，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染，是目前国际上最顶尖的一种耐火纤维材料。 ZrO2的耐酸碱腐蚀能力大大强于SiO2和Al2O3。不溶于水，溶于硫酸及氢氟酸；微溶于盐酸和硝酸。能与碱共熔生成锆酸盐。

氧化锆芯体氧传感器结构

氧化锆芯体氧传感器结构
氧化锆芯体氧传感器结构是一种常用于测量氧气浓度的装置。

它主要由氧化锆管、搭桥电路、外壳等组成。

氧化锆芯体氧传感器中的关键组件是氧化锆管。

氧化锆管是一个管状结构，内部涂有钇稳定的氧化锆陶瓷。

氧气通过氧化锆管的外部表面渗透进入管内，并在管内与氧化锆发生反应。

这种反应将氧气与电子转化为二氧化锆和电子。

当氧气浓度增加时，氧化锆管内的电子导体的电导率增加，这种变化可以通过搭桥电路检测和测量。

搭桥电路是氧化锆芯体氧传感器中另一个重要的组件。

它负责测量氧化锆管内电导率的变化，并将这些变化转化为电信号输出。

搭桥电路一般由几个电阻和运算放大器组成，其中一个电阻与氧化锆管的电极连接，另一个电阻则用来调节电桥的灵敏度。

外壳是氧化锆芯体氧传感器的保护性外壳。

它通常由不锈钢或其他耐腐蚀材料制成，以保护传感器内部的组件免受外界环境的干扰和损坏。

外壳还有助于将氧气引导到氧化锆管的表面，并防止杂质进入传感器内部。

氧化锆芯体氧传感器结构由氧化锆管、搭桥电路和外壳等组成。

它的工作原理是通过测量氧化锆管内的电导率变化来测量氧气浓度。

这种传感器结构的特点是精度高、稳定性好，并且在工业、医疗和燃料监测等领域有广泛应用。

分析仪表介绍

成分分析仪表是基于混合物中某一组分区别于其他组分的物理、化学特性来进行分析的。工业自动成分分析仪表虽然种类繁多，但主要组成部分有分析部分、放大部分、显示部分、取样与预处理部分、程序升温控制器及稳压电源装置。
第二节
一、基本知识
热导式气体分析器
在热传导过程中，不同物体的热传导率不同。对于彼此间无相互作用的多组分混合气体，它的导热系数可近似地认为是各组分导热系数的算术平均值，即式中
• 显示仪表的电路较为复杂，从信号处理过程上来看，确实可以将它作为一块独立仪表。因为它含有接收（或检测）浓差电势的输入电路、将电势信号处理成满足显示要求的转换放大电路以及输出显示三大部组成。同其它显示仪表一样，仪表中也含有用于对量程和测量零点的进行调整的量程选择电路；转换放大部分在满足显示要求下，可以对外输出标准信号，具有信号远传功能。近年来在氧化锆分析仪的二次仪表中引入了CPU微处理器，使氧化锆分析仪向着智能化发展，成为测量氧含量的最为方便的检测工具。
分数为10-6～10-9数量级的氯、硫、磷化合物 ④分析速度快
一般分析可在几分到几十分内可以完成，某些快速分析1s内可以分析数个组分。
二、基本知识 •气相色谱法（GC）是英国生物化学家 Martin A T P等人在研究液液分配色谱的基础上，于 1952年创立的一种极有效的分离方法，它可分析和分离复杂的多组分混合物。目前由于使用了高效能的色谱柱，高灵敏度的检测器及微处理机，使得气相色谱法成为一种分析速度快、灵敏度高、应用范围广的分析方法。
第四节原子吸收分光光度计
一、原子吸收光谱法原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法，是基本正蒸气中被测元素基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定样品中被测元素含量的一种方法。原子吸收光谱分析法的优点如下。① 检出限低，灵敏度高。

氧化锆

氧化锆氧量分析仪氧化锆氧量分析仪(Zirconia Oxygen Analyzer ，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)，主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。

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

氧化锆氧量分析仪广泛应用于多种行业的燃烧监视与控制过程，并且帮助各行业领域取得了相当可观的节能效果。

应用领域包括能耗行业，如钢铁业、电子电力业、石油化工业、制陶业、造纸业、食品业、纺织品业，还包括各种燃烧设备，如焚烧炉、中小型锅炉等。

将此分析仪应用于燃烧监视与控制，将有助于充分燃烧，减少CO2、SOx及NOx的排放，从而为防止全球变暖及空气污染做出贡献。

为何要进行氧含量监测随着人们环保和节能意识的逐渐提高，众多大中型企业如钢铁冶金、石油化工、火力发电厂等，已将提高燃烧效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保护环境等作为提高产品质量和增强产品竞争能力的重要途径。

钢铁行业的轧钢加热炉、电力行业的锅炉等燃烧装置和热工设备，是各行业的能源消耗大户。

因此，如何测量和提高燃烧装置的燃烧效率、确定最佳燃烧点，是十分令人关心的。

确定最佳燃烧效率点供给加热炉、锅炉等加热设备的燃料燃烧热并不是全部被利用了。

以轧钢加热炉或锅炉为例，有效热是为了使物料加热或熔化（以及工艺过程的进行）所必须传入的热量，炉子烟气带走的物理热是热损失中主要部分。

当鼓风量过大时（即空燃比α偏大），虽然能使燃料充分燃烧，但烟气中过剩空气量偏大，表现为烟气中O2含量高，过剩空气带走的热损失Q1值增大，导致热效率η偏低。

与此同时，过量的氧气会与燃料中的S、烟气中的N2反应生成SO2、NOX等有害物质。

而对于轧钢加热炉，烟气中氧含量过高还会导致钢坯氧化铁皮增厚，增加氧化烧损。

当鼓风量偏低时（即空燃比α减小），表现为烟气中O2含量低，CO含量高，虽说排烟热损失小，但燃料没有完全燃烧，热损失Q2增大，热效率η也将降低。

各种氧分析仪原理及应用

注：西安绿能升华仪器仪表有限责任公司，转载请注明！电化学氧分析仪：相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。

利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。

以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。

电流的大小与氧气的浓度直接相关。

这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。

这种传感器已经成功地用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。

目前这种传感器的主要供应商遍布全世界，主要在德国、日本、美国，最近新加入几个欧洲供应商：英国、瑞士等。

顺磁式氧分析仪：顺磁式氧分析仪：根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多，在磁场中具有极高的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。

顺磁式氧分析仪，也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧分析仪。

它一般分为热磁对流式、压力机械式和磁压力式氧分析仪三种。

物质的磁特性：任何物质在外界磁场的作用下都会被磁化，呈现出一定的磁特性。

氧化锆中文说明书

前言氧化锆氧分析仪适用于工业炉窑烟气中氧量的连续监测，作为操作人员调节燃风配比的依据，或与自控系统连接，实现低氧合理燃烧，达到降低燃耗、稳定工艺、提高产品质量、减少环境污染等目的。

具有显著的经济效益和社会效益。

我公司生产的CY系列氧化锆氧分析仪检测器，采用获得国家发明专利的新技术(专利号 87104586)，在提高探头寿命方面有显著作用，探头寿命最高可达2－3年，维护量甚微，该仪器自86年面世以来，已在全国大多数省市、自治区的大中企业中运行，应用的行业有冶金、化工、电力、建材、轻工、城市小区供热锅炉、环保监测车等。

并在替代进口产品方面取得显著成绩。

该仪表转换器采用了16位的Intel80C196单片微处理器，具有运算速度快，数据处理能力强的特点，配合小信号处理的隔离放大电路，电源监控及数据保护电路等方法使产品测量精度高，抗干扰能力强，有效的保证了仪表在严酷的工业环境下长期稳定可靠运行。

一、氧化锆测氧工作原理仪器所使用的氧化锆材料是一种氧化锆固体电解质，是在纯氧化锆中掺入氧化钇或氧化钙，在高温下烧结成的稳定氧化锆。

在600℃以上高温条件下，它是氧离子的良好导体，一般做成管状。

见图1、图2图1 浓差电池图2 氧化锆测温原理图如果在氧化锆管内外两侧涂制铂电极，用电炉对氧化锆管加热，使其内外壁接触氧分压不同的气体，氧化锆管就成为一个氧浓差电池，在两个铂电极上将发生如下反应：在空气侧（参比侧）电极上：O2+4e→2O2-在低氧侧（被测侧）电极上：2O2-→O2+4e即空气中一个氧分子夺取电极上四个电子而变成两个氧离子。

氧离子在氧浓差电势的驱动下，通过氧化锆管迁移到低氧侧电极上，留给该电极四个电子而复原为氧分子，电池处于平衡状态时，两电极间电势值E恒定不变。

氧电势值E符合能斯特方程：E=RT4FLnP AP X式中：R-气体常数T-锆管的绝对温度F-法拉第常数PX-被测气体氧浓度百分数PA-参比气氧浓度百分数，一般为20.6％。

氧化锆说明书电子版

智能氧化锆氧量分析仪使用说明书一、用途ZO系列氧化锆氧量分析仪可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进展快速、正确的在线检测分析，以实现低氧燃烧控制，到达节能目的，减少环境污染。

ZO系列氧化锆氧量分析仪有氧化锆头〔一次仪表〕和氧量变送器〔二次仪表〕二局部组成。

ZO型氧化锆探头外壳采用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料制成。

不必外加气，参比气能自行对流。

并设有标准气接口，可在现场运行时用标准气体进展标定校验。

探头锆管能方便地拆卸更换。

ZO型氧量变送器构造简单，安装尺寸规X，线路设计合理，工艺质量先进，仪表性能稳定可靠，调试方便。

ZO系列氧化锆氧量分析仪由于其优越的性能价格比，数年来在国内大中型电厂得到广泛应用。

二、型号规格１、氧化锆探头的型号定义ZO－口—口探头的长度规格分４００、８００、１２００ｍｍ探头的加热形式４表示加热式，即低温式５表示不加热式，即高温式２、氧量变送器的型号定义ZO－口—口Ⅰ表示盘装式Ⅱ表示盘装横式Ⅲ表示盘装方式Ⅳ表示墙挂式4表示加热式〔中低温型〕三、规格尺寸5表示不加热式〔高温型〕1.氧量变送器尺寸-1-盘装竖式(Ⅰ) 160×80 ×250 152 ×76盘装横式〔Ⅱ〕80 ×160 ×250 或160 76 ×152盘装方式〔Ⅲ〕160 ×160 ×250或160 153 ×153墙挂式〔Ⅳ〕325 ×250 ×110 310 ×1282、氧化锆探头的外形尺寸：单位mmL=400，800，1200四．技术指标1．根本误差：<+3%F．S; 仪表精度1级2．量程：０～２５％Ｏ2３．本底修正：－２０mV～＋２0mV４．被测烟气温度：ZO-4型低于800℃〔低温型〕;ZO-5型800℃~1200℃〔高温型〕5．输出信号：0~10mADC 4~20mADC任意设置6．负载能力：0~1.2KΩ(0~10mA时)或0~600Ω〔4~20mA时〕7．环境能力：0~50℃，相对湿度〈90%8．电源/；220V+10%，50Hz。