一、 氧化锆氧量分析仪（氧探头）概述

  是近几十年发展起来的新型测氧器，因其具有结构简单、维护方便、反应速度快、测量范围广等特点，而广泛应用于电力、冶金、供暖、建材、电子等部门，分析各种工业锅炉及窑炉中烟气的氧含量，提高燃烧效率，节约能源，减少环境污染。

氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器（俗称氧探头）组成，在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上，采用了纳米材料和*的生产工艺，在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。检测器采用直插式探头结构，不需取样系统，能及时反映锅炉内燃烧状况，如与自控装置配合使用，可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计，汉字液晶显示，使数据显示、功能控制更具有人性化；可与各类型DCS数据接入设备连接。使仪表的操作变的简单，容易掌握。具有以下特点：

1. 通用性较强，可以直接替换其它厂家氧量分析仪。

2. 红色LED数码管数字显示。

3. 氧量量程0-25%内自由设定（zui低量程0-5%）。

4. 温度采用PID控温，恒温点700℃和750℃（可现场选择）。

5. 可设置氧量上、下限报警指示，温度上、下限报警指示。

6. 本底电势自动校正。

7. 可用标准气在线校准。

8. 4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离，可直接远传进入DCS系统。

9. 多种故障信息提示。

二、氧化锆氧量分析仪（氧探头）工作原理

氧化锆是一种高温电解质浓差电池，在数度的高温环境下，具有能

产生氧离子迁移的导电性能，由于被测气体（烟气或其它气体）与参比气

体（空气或其它气体）在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同，在两极间有一

定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势，其电势值与氧浓度的关系，可

以用能斯特（Nernst）公式来表示：

             E=RT/4F×LnP1/P2

式中：E—氧浓差电势（V）

      R—理想气体常数（8.314J/moLK）

      T—温度值（K）

      F—法拉第常数（96500c/moL）

      P1—参比气体分压（空气）

      P2—被测气体分压

变送器把所测量出的数据，经单片机计算转换，将氧含量在数码管上显示出来，同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。

700℃和750℃时氧浓度与氧浓差电势关系见附表．

三、 技术指标

量程：     0.01～25.0%O2(量程从5.00％－25.00％内自由设置） 

输出信号： 4 ～20mA 负载电阻≤500Ω 隔离

重复性：   满量程的±0.5%

基本误差： ≤±2%（满量程）

稳定性：   ≤±1%（仪器连续检定4h）

响应时间： 当标准气体从检测器入口引入时计，5秒内达到90%的响应

环境温度： 检测器 -10℃～80℃   转换器 0℃～40℃

电源及功耗：电源220±10%VAC，功耗zui大为150W

样气温度：   ≤700℃（700℃以上协商供货）

样气压力范围：±10KPa

检测器长度：  0.4m;0.8m;1.0m;1.2m；（其他长度可根据用户要求生产）

四、 检测器的构造

检测器由防尘装置、氧化锆管、加热炉、热电偶、气体导管、接线盒以及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，提高使用寿命。对高粉尘的检测环境，为达到更好的过滤效果，加装了多孔陶瓷过滤器。

检测器内的氧化锆管是核心元件 ，属陶瓷易碎品，运输和安装使用过程中应避免剧烈震动，以免损坏。检测器内加热炉的作用是提供氧化锆元件正常工作所需的温度，为延长加热炉的寿命，在工艺上作了特殊的处理。因检测器本身带有加热装置，从而在低于700℃的环境中能正常工作。

五、 检测器的现场安装条件

5.1氧量检测器的现场安装条件

避开震动场合；环境温度要在仪器规定范围内；接线盒要避开高辐射热源；

尽可能避开腐蚀性气体；要有足够的工作空间；

5.2  取样点的位置选择

取出的气样能快速反映工艺状态的变化情况，即气体要具有代表性。

为避免SO2 的冷凝，取样点气体温度应高于300℃，其范围为300—600℃  *。 

取样点的温度、压力、流量等参数不应变化太大。

取样探头的长度应达到烟道直径的1/3。切忌在管道、烟道底部开口取样。

取样点的附近炉堂、烟道应无泄漏，否则将造成测量误差。

要选择在易于维护、检修的地方。

5.3 氧量检测器的安装

预先加工好带法兰的设备短接管，孔径为Φ76，长度约为400mm。按要求选好取样位置(炉壁或管道)，开一个Φ76 的孔，将短接水平焊接到炉壁上，焊接时要保证焊接处不漏气。把检测器插入短接管中，接管法兰与检测器法兰之间垫上2—4mm 厚的石棉垫，旋紧4 个螺栓，使其不漏气即可。

附录一   氧量电流对照表

附录二  氧量--氧电势对照表(参比气氧浓度20.6%，工作温度700℃或750℃)