鋼鐵行業(yè)的軋鋼加熱爐、電力行業(yè)的鍋爐等燃燒裝置和熱工設(shè)備,統(tǒng)統(tǒng)都是實(shí)體經(jīng)濟(jì)中的能源消耗大戶。因此在眾多大中型企業(yè),鋼鐵冶金、石油化工、火力發(fā)電廠等工業(yè)領(lǐng)域中測(cè)量氧含量具有重要意義,它是能夠提高燃燒效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保護(hù)環(huán)境等作為提高產(chǎn)品質(zhì)量和增強(qiáng)產(chǎn)
品競(jìng)爭(zhēng)能力的重要途徑。
那該如何測(cè)量和提高燃燒裝置的燃燒效率、如何確定合適的燃燒點(diǎn)都成為十分關(guān)鍵的問(wèn)題。一般而言,提高燃燒效率直接的方法就是使用煙氣分析儀器(如煙氣分析儀、燃燒效率測(cè)定儀、氧化鋯氧含量檢測(cè)儀)連續(xù)監(jiān)測(cè)煙道氣體成分,分析煙氣中O2含量和CO含量,調(diào)節(jié)助燃空氣和燃料的流量,確定較好的空氣消耗系數(shù)。
因此,氧傳感器作為工業(yè)上提高燃燒效率的利器,其響應(yīng)時(shí)間、測(cè)量精度成為關(guān)鍵性能指標(biāo),當(dāng)然,作為工業(yè)測(cè)量?jī)x器,安裝與維護(hù)也成為各大能源消耗企業(yè)的關(guān)心之處。而氧化鋯氧傳感器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)時(shí)間短、測(cè)量范圍廣(從ppm到百分含量)、使用溫度高(600℃-1200℃)、維護(hù)量小等有點(diǎn),故而在冶金、化工、電力、汽車等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。接下來(lái)和大家一起了解一下氧化鋯作為高溫電解質(zhì),如何在氧傳感器上施展身手?
氧化鋯測(cè)氧原理
在氧化鋯電解質(zhì)(一般為氧化鋯管)的兩側(cè)面,分別燒結(jié)上多孔鉑(Pt)電極。在一定溫度下,當(dāng)電解質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí),高濃度側(cè)(空氣)的氧分子被吸附在鉑電極上,與電子結(jié)合形成氧離子,使該電極帶正電。之后,氧離子通過(guò)電解質(zhì)中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(cè)的Pt電極上放出電子,轉(zhuǎn)化成氧分子,使該電極帶負(fù)電。兩個(gè)電極的反應(yīng)式分別為
這樣在兩個(gè)電極間便產(chǎn)生了一定的電動(dòng)勢(shì),氧化鋯電解質(zhì)、鉑電極及兩側(cè)不同氧濃度的氣體組成氧探頭即所謂氧化鋯濃差電池。之后,通過(guò)測(cè)得氣體溫度和輸出的電動(dòng)勢(shì),便可通過(guò)能斯特方程計(jì)算得到氧分壓(濃度),這就是氧化鋯氧傳感器的基本檢測(cè)原理。
極限電流型氧化鋯氧氣傳感器 - SO-E2-250因?yàn)樵谘趸嗠娊赓|(zhì)中電流的載體是氧離子,所以當(dāng)電壓施加到氧化鋯電解槽時(shí),氧氣通過(guò)氧化鋯盤(pán)被抽到陽(yáng)極。如果給電解槽陰極加上一個(gè)帶孔的蓋子,氧氣流向陰極的速率就會(huì)受到限制。受到這個(gè)速率的限制,隨著所施加的電壓逐漸增加,電解槽內(nèi)的電流會(huì)達(dá)到飽和。這個(gè)飽和電流被稱為極限電流,它與周邊環(huán)境中的氧氣濃度成正比。被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、實(shí)驗(yàn)室、食品行業(yè)、電氣工業(yè),安全技術(shù)/監(jiān)控等領(lǐng)域。
極限電流型氧化鋯氧氣傳感器SO-E2-250的優(yōu)點(diǎn):
測(cè)量范圍廣,10 ppm~96%氧氣
多款型號(hào)呈線性特征
傳感器信號(hào)對(duì)溫度的依賴性小
交叉靈敏度低
使用壽命長(zhǎng)
在多數(shù)情況下只需進(jìn)行一次“單點(diǎn)校準(zhǔn)”
責(zé)任編輯:gt
-
傳感器
+關(guān)注
關(guān)注
2541文章
49958瀏覽量
747468 -
監(jiān)控
+關(guān)注
關(guān)注
6文章
2129瀏覽量
54885 -
醫(yī)療
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
1760瀏覽量
58520
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論