氧化鋯如何在氧傳感器上施展身手

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)

品競爭能力的重要途徑。

那該如何測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、燃燒效率測定儀、氧化鋯氧含量檢測儀）連續(xù)監(jiān)測煙道氣體成分，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)時間、測量精度成為關(guān)鍵性能指標(biāo)，當(dāng)然，作為工業(yè)測量儀器，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)簡單、響應(yīng)時間短、測量范圍廣（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。接下來工采網(wǎng)小編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，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。兩個電極的反應(yīng)式分別為

這樣在兩個電極間便產(chǎn)生了一定的電動勢，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，通過測得氣體溫度和輸出的電動勢，便可通過能斯特方程計(jì)算得到氧分壓（濃度），這就是氧化鋯氧傳感器的基本檢測原理。

工采網(wǎng)提供的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，氧氣通過氧化鋯盤被抽到陽極。如果給電解槽陰極加上一個帶孔的蓋子，氧氣流向陰極的速率就會受到限制。受到這個速率的限制，隨著所施加的電壓逐漸增加，電解槽內(nèi)的電流會達(dá)到飽和。這個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)：

測量范圍廣，10 ppm～96％氧氣

高精度

多款型號呈線性特征

傳感器信號對溫度的依賴性小

交叉靈敏度低

使用壽命長

在多數(shù)情況下只需進(jìn)行一次“單點(diǎn)校準(zhǔn)”