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你對智能氧化鋯變送器的工作原理真的了解嗎?

發(fā)布時(shí)間: 2021-11-15  點(diǎn)擊次數: 848次
   智能氧化鋯變送器是利用氧化鋯陶瓷敏感元件測量各類(lèi)加熱爐或排氣管道中的氧電勢,由化學(xué)平衡原理計算出對應的氧濃度,達到監測和控制爐內燃燒空然比,保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達標的測量元件,廣泛應用于各類(lèi)煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制。它是目前的燃燒氣氛測量方式,具有結構簡(jiǎn)單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優(yōu)點(diǎn)。運用該傳感器進(jìn)行燃燒氣氛測量和控制既能穩定和提高產(chǎn)品質(zhì)量,又可縮短生產(chǎn)周期,節約能源。
  智能氧化鋯變送器工作原理:
  氧傳感器是利用穩定的二氧化鋯陶瓷在650℃以上的環(huán)境中產(chǎn)生的氧離子導電特性而設計的。在一定的溫度條件下,如果在二氧化鋯塊狀陶瓷兩側的氣體中分別存在著(zhù)不同的氧分壓(即氧濃度)時(shí),二氧化鋯陶瓷內部將產(chǎn)生一系列的反應,和氧離子的遷移。這時(shí)通過(guò)二氧化鋯兩側的引出電極,可測到穩定的毫伏級信號,我們稱(chēng)之為氧電勢。它服從能斯特(Nernst)方程:式中E為氧傳感器輸出的氧電勢(mv),Tk為爐內的絕對溫度(K),P1和P2分別為二氧化鋯兩側氣體的氧分壓。實(shí)際應用時(shí),將二氧化鋯的一側通入已知氧濃度的氣本(通常為空氣),我們稱(chēng)之為參比氣。另一側則是被測氣體,就是我們要檢測的爐內的氣氛,詳見(jiàn)圖1。氧傳感器輸出的信號就是氧電勢信號,通過(guò)能斯特方程我們就可以得到被測爐氣氛中的氧分壓和氧電勢的關(guān)系。參比氣為空氣時(shí),可表示為:式中E為氧傳感器輸出氧電勢;Tk為爐內的絕對溫度;P02為爐內的氧分壓。我們的氧傳感器產(chǎn)品帶有自加熱裝置,一般溫度保證在700℃,這樣TK數值基本是恒定的,從而通過(guò)上式可以直接測量出爐內氧分壓濃度。工程應用中采用標準氣體來(lái)標定氧傳感器輸出氧電勢E和氧分壓濃度PO2的對應關(guān)系,這種方法也是目前*的準確、直接的標定方法。

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