氧分析仪

电化学氧分析仪

测量原理:专门测氧的电化学氧气传感器有一个阳极,Pb或Cd,给在阴极发生的还原反应提供电荷,在阳极的氧化反应所释放出电荷通过外部电路移动到阴极,在阴极的氧分子按如下方程式消耗电荷:

在酸性电解液中

在阳极的氧化反应: 2Pb + 2H2O → 2PbO + 4H++ 4e-

在阴极的还原反应: O2 + 4H+ + 4e-→ 2H2O

在普通电解液中

在阳极的氧化反应: 2Pb + 4OH- → 2PbO + 2H2O + 4e-

在阴极的还原反应: O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

在如上两种情形下的整体反应都是: 2Pb + O2 → 2PbO。这种类型的传感器不需要参比电极。

激光氧分析仪

测量原理:一种新型的非接触式可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)测氧仪器。该技术是利用激光能量被气体分子"选项"吸收形成吸收光谱的原理来测量氧气浓度的一种技术。具体来说,半导体激光器发射出来的特定波长的激光束穿过被测气体时,被测气体中氧气对激光束进行吸收导致激光强度产生衰减,激光强度的衰减与被测气体中氧含量成正比,因此通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。

氧化锆氧分析仪

测量原理:是利用稳定的二氧化锆陶瓷在650℃以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的。在一定的温度条件下,如果在二氧化锆块状陶瓷两侧的气体中分别存在着不同的氧分压(即氧浓度)时,二氧化锆陶瓷内部将产生一系列的反应,和氧离子的迁移。这时通过二氧化锆两侧的引出电极,可测到稳定的毫伏级信号,我们称之为氧电势。它服从能斯特(Nernst)方程:式中E为氧传感器输出的氧电势(mv),Tk为炉内的绝对温度(K),P1和P2分别为二氧化锆两侧气体的氧分压。实际应用时,将二氧化锆的一侧通入已知氧浓度的气本(通常为空气),我们称之为参比气。另一侧则是被测气体,就是我们要检测的炉内的气氛。氧传感器输出的信号就是氧电势信号,通过能斯特方程我们就可以得到被测炉气氛中的氧分压和氧电势的关系。参比气为空气时,可表示为:式中E为氧传感器输出氧电势;Tk为炉内的绝对温度;P02为炉内的氧分压。武汉华敏氧传感器产品带有自加热装置,一般温度保证在700℃,这样TK数值基本是恒定的,从而通过上式可以直接测量出炉内氧分压浓度。

在实际应用中,有时由于仪表出厂后经过较长时间才安装使用,导致氧量计测量值可能发生偏差,其测量空气含氧量为19%左右,与实际情况有较大偏差。这个时候可以对氧含量分析仪进行校正。

氧化锆氧分析仪:氧化锆氧含量分析仪系统都经过严格的检测标定,现场初次安装时无需重新标定。当系统运行一段时间后,建议每间隔6个月对系统进行标一次定。现场有条件时,可进行2点标定,即系统的零点、满度标定。现场无条件时,进行单点标定即可,即系统的满度标定。系统满度标定气采用空气即可,获取容易。

安装场对仪表的工作情况影响很大,切忌安装在炉内侧、死角、涡流及缩口处,内侧和死角点易使响应迟缓,涡流处氧量波动大,缩口处易灰堵和冲刷大;安装点处应有操作平台,便于安装氧化锆探头和校准,安装操作方便。如对电站锅炉燃烧控制而言,一个烟气含氧量测点是远远不够的。建议运行优化控制系统要求有三个以上的烟气含氧量测点,每个测点配置两台对称安装的氧化锆氧分析仪。