概要

在爐窯燃燒過程中，當(dāng)空氣過剩系數(shù)過小，即氧含量不足時，由于未完全燃燒損失增加而導(dǎo)致熱效率降低和冒黑煙；當(dāng)氧含量過大時，又由于排煙損失大，SO₂和NO_X量增加，也將導(dǎo)致熱效率低和污染環(huán)境。因此，只有利用本系列氧量分析儀能自動地對各種爐窯煙氣中氧含量進行連續(xù)監(jiān)測的特性，來控制最佳的空/燃比，實現(xiàn)經(jīng)濟燃燒，才能得到最佳的熱效率和減少對環(huán)境的污染。FY-ZOY氧量分析儀不僅能為操作人員調(diào)節(jié)空/燃比提供有用參數(shù)，更能實現(xiàn)熱控的自動化，達到節(jié)能增產(chǎn)目的。

氧量分析儀的核心元件氧傳感器是由穩(wěn)定氧化鋯材料制造的，材料的熔點在2200℃以上，它本身耐高溫、抗腐蝕的性能較好。氧化鋯煙氣氧分析儀能適應(yīng)高溫、大粉塵、有腐蝕性的環(huán)境，是其他方法無法比擬的，是近幾十年來各國普遍采用的首選儀器。

1.檢測器

在本系統(tǒng)中，檢測器是最重要的工作部件，它直接影響著整個系統(tǒng)的性能、壽命，其中，鋯管組件是主要的工作器件，它是把氧濃度變化轉(zhuǎn)變成電信號變化的關(guān)鍵。其測氧原理如下，鋯管是在純氧化鋯中摻入氧化釔或氧化鈣，在高溫下燒結(jié)成的穩(wěn)定氧化鋯，它是一種固體電解質(zhì)，一般做成管狀。在600℃以上高溫條件下，它是氧離子的良好導(dǎo)體。如果在氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)涂制鉑電極，用電爐對鋯管加熱，使其內(nèi)外壁接觸氧濃度不同的氣體，氧化鋯管就成為一個氧濃差電池，在兩個鉑電極上將發(fā)生如下反應(yīng)：

在空氣邊（參比邊）電極上：O₂＋4e → 2O^2－           

在低氧邊（被測邊）電極上：2O^2－→ O₂＋4e

即空氣中一個氧分子奪取電極上四個電子而變成兩個氧離子。氧離子在氧濃差勢的驅(qū)動下通過氧化鋯遷移到低氧邊電極上，留給該電極四個電子而復(fù)合為氧分子，電池處于平衡狀態(tài)時，兩電極間電勢值E恒定不變。其電勢值E符合能斯特方程：

式中： R——氣體常數(shù)      T——絕對溫度   

F——法拉第常數(shù)    Px——被測氣體氧濃度百分數(shù)

Pa——參比氣體氧濃度百分數(shù)，一般為20.60%

這樣，如果把氧電池加熱至指定溫度，鋯管兩側(cè)分別流過被測氣體和參比氣體則產(chǎn)生的電勢與它們的濃度有一定的關(guān)系，如果知道參比氣體的濃度，則很容易定出被測氣體的氧濃度。檢測器正是利用這一原理，提供鋯管正常工作的條件以達到實用目的。

2．變送器

氧變送器的作用使將檢測器的氧電勢信號與溫度信號根據(jù)能斯特公式轉(zhuǎn)換成氧含量，并對鋯管工作溫度進行控制。歸納為測溫、控溫、氧轉(zhuǎn)換、輸出等功能，為適應(yīng)不同的應(yīng)用場合，其外表可分為盤式橫表、盤式豎表和壁掛表三種形式以便選擇。不同種類的變送器在功能上是一致的。