ZO系列氧化锆氧量计及其在工业炉上的应用

一、概述

氧化桔氧量计是运用氧化错固体电解质构成的元件(简称错管)作氧传感器测量工业锅炉烟道中氧含量的一种仪表，通过监测烟道内氧量，将其控制在某一最佳值，可达到优化燃烧、节约能源、延长炉龄、减少大气污染的目的。

ZO系列氧化错氧量计在设计中，采用了中国原子能科学研究院提出的双参数校准法，可对现场多种影响因素进行补偿与修正，保证了测量仪表的精度。另外，该系列仪表的氧化错元件可方便地更换，降低了用户的使用成本。电路上采用硬件存贮技术，将氧量公式存入存贮器内，消除了漂移现象，提高了仪表的准确性和可靠性。

二、ZO系列氧化错氧量计的工作原理

在纯氧化错中掺入Y203稳定剂后烧结成稳定的氧化错电解质.在高温时(600℃以上)，它是氧离子的良好导体。在氧化桔电解质制成的“U”型管底部的内外侧涂上铂电极并装上电极引线，即成氧化错电池。(见图1):

由于两个半电池中气体的氧分压不同，故在两个电极间产生池差电动差，氧分子在阴极上取得电子而转变成氧离子，通过固体电解质到达阳极，其反应过程如下:

两电极之间的电势差E由能斯特方程求得:

在(1)式中，只要测出被测气体的温度T及电池电势E，就可求出被测气体的氧含量P，但是(1)式只有在理想状态下才能成立。在实际使用中，由于氧化错内外电极的温差及气压差，电池与测温热电偶的温差以及其它因素的影响，导致E一InP直线的截距和斜率都偏离了理想状态，使测量产生误差。为此，我们采用了本底电势E0和等效温差△T这两个参数来修正，其实际刻度方程为:

三、ZO系列氧化错氧量计的结构

ZO系列氧化错氧量计每套由探头和变送器两部分组成。其中探头安装在工业炉的炉墙上，其输出信号线，温度信号线及加热控制线由电缆引至控制室内的变送器上，现分别介绍如下:

1、探头的结构

ZO系列氧化错氧量计的探头为直接插入式.它由防尘罩、氧化错管、加热炉、热电偶、气体导管、接线盒及壳体等主要部件组成(见图2)。

整个探头由不锈钢管组成，耐腐蚀，能长期使用。

使用加热炉是提供氧化错元件的正常工作所需的高温。

气体导管由两根较细的不锈钢管组成，它们分别连到接线盒里的参比气、标准气接嘴。其中“参比气”接嘴在正常工作情况下空气污染不严重时，应敞口与空气相接通，不能堵塞。空气污染严重时，应考虑通入较纯净的空气。“标准气”接嘴只在标定操作时通入标准气体，以校正探头的性能，其它时刻应将其堵上，不能漏气。