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一文讀懂氧化鋯氧量分析儀的組成部分
發(fā)布時(shí)間： 2022-05-19 點(diǎn)擊次數(shù)： 1086次氧化鋯氧量分析儀是近年來發(fā)展起來的一種新型測氧儀。由于它的敏感探頭可直接插入煙道內(nèi)檢測，故具有結(jié)構(gòu)簡單、精度較高、對(duì)氧含量變化反應(yīng)迅速等特點(diǎn)。被廣泛用來測量各種鍋爐和窯爐中煙道氣的氧含量。此外，它可方便地與調(diào)節(jié)器配會(huì)，構(gòu)成閉環(huán)氧量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低氧燃燒控制，從而達(dá)到節(jié)約能源，減少環(huán)境污染等目的。
氧化鋯氧量分析儀主要由氧化鋯探頭和氧量變送器兩部分組成。
一、氧化鋯探頭。氧化鋯探頭是氧分析器的檢測部件，其核心就是氧化鋯固體電解質(zhì)氧濃差電池。它的作用是將被測氣體的氧含量轉(zhuǎn)換成氧濃差電勢(shì)。
要使氧化鋯探頭輸出的濃差電勢(shì)信號(hào)和待測氣體的氧濃度成單值函數(shù)關(guān)系，必須使探頭的工作溫度保持恒定。現(xiàn)常用的方法有兩種；一種是在探頭內(nèi)部設(shè)置溫度控制系統(tǒng)，使探頭置于恒定的工作溫度之中；另一種是采用熱電偶來檢測探頭感受的實(shí)際工作溫度，然后把此熱電勢(shì)信號(hào)送至氧量變送器，在變送器中進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算，以消除溫度對(duì)濃差電勢(shì)信號(hào)的影響。根據(jù)所采用的方法不同，氧化鋯探頭結(jié)構(gòu)有直插式、直插加熱恒溫式和恒溫抽氣式三種。其中直插式探頭采用溫度補(bǔ)償運(yùn)算方法，后兩種探頭采用恒溫的方法。
國產(chǎn)氧化鋯氧分析器多數(shù)采用直插式氧化鋯探頭，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要由氧化鋯固體電解質(zhì)材料、鉑電極，碳化硅過濾器、鎧裝熱電偶(此圖中未表示出來)氧化鋁管及金屬套管等組成，碳化硅過濾器用于濾去粉塵，熱電偶用來檢測探頭感受的實(shí)際工作溫度，金屬套管則是為了使檢測部件免受機(jī)械損傷。
二、氧量變送器。氧量變送器的作用就是把濃差電勢(shì)轉(zhuǎn)挨成0-10mA或4-20mA直流電流，輸出給顯示儀表或調(diào)節(jié)器。
(1)高阻抗變換器。氧化鋯探頭檢測部件是一個(gè)氧濃差電池，其本身具有較大的內(nèi)阻，為了使?jié)獠铍姵禺a(chǎn)生的電勢(shì)信號(hào)全部(或接近全部)輸出給氧量變送器，必須使流過濃差電池的電流為零或接近于零。為此，氧量變送器的輸入回路采用高輸入阻抗的阻抗變換級(jí)，以保證流過濃差電池的電流近似為零。
(2)溫度變換級(jí)。這是為在后面的除法器電路中，進(jìn)行探頭溫度補(bǔ)償運(yùn)算而設(shè)置的。氧量變送器采用類似兩函數(shù)式相除，將其公因式相消來進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算。
