氧化锆在线分析仪原理与维护保养措施研究

程小虎

[摘 要]氧化锆分析仪是基于电化学原理，检测元件是利用氧化锆制成的固体电解质，其在高温下具有传导氧离子的特性，当固体电解质两侧存在氧浓度差时，即有一与浓度成一定关系的电势产生，对此电势作补偿计算，从而可准确反映氧量。本文主要介绍氧化锆在线分析仪工作原理、分类、性能以及在石油化工行业中的使用情况，并针对使用过程中发现氧化锆存在的问题，提出了相应的解决办法。

[关键词]节能减排 氧化锆在线分析仪 火焰加热炉 石油化工

中图分类号：TQ16 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2017）06-0029-01

1.氧化锆的工作原理

氧化锆气体分析仪是以高温导电的氧化锆固体电解质为氧传感器组成的氧浓度差电池，是以空气为参比气对应分析检测气体中的氧浓度差电势，通过能斯特方程式，直接换算成含氧量显示。在高温下（500℃以上），如果通入的检测气体和空气中的氧浓度不同的话，那么氧离子将由高向低移动，从而在两极产生浓度差电势，其大小有能斯特方程给出：

式中：E=氧浓度差电势（mV）；R=气体常数；T=电池定值温度（K）；n=常数=4；F=法拉第常数；P X =待测气体氧浓度；P C =参比气氧浓度。

由于空气氧浓度（20.8%）是已知的，所以当温度固定时，即可得到与待测气体PX氧含量相对应的氧浓度差电势E（mV） ，对此电势进行电路处理后，显示即时的氧含量和输出标准信号，完成一个测量过程。

2.氧化锆分析仪的分类和性能

根据氧化锆探头的结构形式和安装方式的不同，我们可把氧化锆分析仪分为直插式和抽吸式两种类型。……