氧化锆测量氧含量基础方式详解
发布时间：2021-5-17 15:02
发布者：知夏微凉
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在空气中，氧气是人类赖以生存的气体，而对于氧气浓度的检测成为了科学家们重点研究的方向。下面工采网小编和大家一起了解一下氧化锆测量氧气的基础知识。在传感器领域,氧化锆氧传感器是采用氧化锆固体电解质组成的氧浓差电池来测氧的传感器。 在此电池中，空气是参比气，它与烟气分别位于内外电极。在实际的氧探头中，空气流经外电极，烟气流经内电极，当烟气氧含量P小于空气氧含量P0(20.6%O2)时，空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子，发生如下电极反应：O(P0)+4e-→2O-2 氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边，在内电极上发生相反的电极反应：2O-2 →O(P0)+4e- 由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧 离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合"能斯特"方程：E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1) 式中R、F分别是气体常数和法拉第常数，T是锆管***温度(K), P0是空气氧含量(20.6%O2), P 是烟气含量。由(1)式可见，在一定的高温条件下(一般)600℃)，一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量。 在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时， 其输出电势E值为 0 mV, 但在实际应用中，锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。 故事实上的锆管是偏离此值的。实际上，一定氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和，我们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势，此值的大小又在不同温度下呈不同的值， 并且随锆管使用期延长而变化。 因此， 如不对此情况处理，会严重影响整套测氧仪的准确和探头寿命。为解决此问题工采网小编推荐奥地利SENSORE 极限电流型氧化锆氧气传感器 - SO-D1-960-A300C。 
氧化锆传感器是一种性能稳定，使用寿命长的氧传感器。与顺磁性传感器相比，氧化锆传感器具有响应速度更快的优势，但由于氧化锆传感器是一种高温传感器，仪器的启动预热时间对对顺磁性更长。 而且根据氧化锆传感器的原理，这种不适合用于有还原性气体存在时（如碳氢化合物的气体，氢气，一氧化碳）的环境。氧化锆必须在650°以上才能工作，所以氧化锆传感器工作时就需要考虑环境安全问题。工采网提供的奥地利SENSORE 极限电流型氧化锆氧气传感器 - SO-D1-960-A300C可以测量1~96%的氧气浓度，精度高，交叉灵敏度低，使用寿命长，在多数情况下只需进行一次单点校准，封装为螺纹外壳，带烧结金属顶，线长为3米，多应用于细菌培养箱。 极限电流型氧化锆氧气传感器SO-D1-960-A300C工作原理: 因为在氧化锆电解质中电流的载体是氧离子，所以当电压施加到氧化锆电解槽时，氧气通过氧化锆盘被抽到阳极。如果给电解槽阴极加上一个带孔的盖子，氧气流向阴极的速率就会受到限制。受到这个速率的限制，随着所施加的电压逐渐增加，电解槽内的电流会达到饱和。这个饱和电流被称为极限电流，它与周边环境中的氧气浓度成正比。 极限电流型氧化锆氧气传感器SO-D1-960-A300C氧气传感器的优点: 测量范围广，10 ppm~96%氧气 精度高 多款型号呈线性特征 传感器信号对温度的依赖性小 交叉灵敏度低 使用寿命长 在多数情况下只需进行一次“单点校准” |
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