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氧分析儀的原理及應(yīng)用：電化學(xué)與氧化鋯技術(shù)的比較|埃登威自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備（上海）有限公司

氧分析儀的原理及應(yīng)用：電化學(xué)與氧化鋯技術(shù)的比較

氧分析儀是工業(yè)過(guò)程中的關(guān)鍵儀表，用于監(jiān)測(cè)各種混合氣體中的氧含量。在眾多行業(yè)中，如石油、化工、電子、玻璃和建材等，它都扮演著不可或缺的角色。不同的氧分析儀基于不同的工作原理，如電化學(xué)、氧化鋯、磁氧和激光等，各有其獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)。本文將重點(diǎn)探討電化學(xué)氧分析儀和氧化鋯氧分析儀的工作原理和應(yīng)用。氧分析儀的原理及應(yīng)用：電化學(xué)與氧化鋯技術(shù)的比較

一、電化學(xué)氧分析儀

電化學(xué)氧分析儀的核心是電化學(xué)氧氣傳感器。該傳感器由傳感電極和對(duì)電極組成，中間有一層薄薄的電解液。待檢測(cè)的氣體通過(guò)毛細(xì)口傳感器和疏水膜擴(kuò)散到電極表面。傳感器的設(shè)計(jì)確保了適量的氣體與感應(yīng)電極反應(yīng)，產(chǎn)生足夠的電信號(hào)，同時(shí)防止電解液的泄漏。當(dāng)氣體在感應(yīng)電極上發(fā)生氧化/還原反應(yīng)時(shí)，陰極和陽(yáng)極之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與氧濃度成正比的電流。通過(guò)測(cè)量這個(gè)電流，我們可以得知?dú)怏w中的氧濃度。

優(yōu)點(diǎn)：

  1. 通用性好，適用于多種氣體環(huán)境。
  2. 價(jià)格適中，性?xún)r(jià)比高。氧分析儀的原理及應(yīng)用：電化學(xué)與氧化鋯技術(shù)的比較
  3. 測(cè)量精度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

缺點(diǎn)：

  1. 傳感器壽命相對(duì)較短，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)會(huì)消耗其活性物質(zhì)。
  2. 傳感器可能受到其他氣體（如腐蝕性氣體）的干擾。

二、氧化鋯氧分析儀

氧化鋯（ZrO2）是一種具有離子導(dǎo)電性的陶瓷材料。在特定溫度下，它會(huì)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變并伴隨體積收縮。為了提高其穩(wěn)定性，人們會(huì)在ZrO2中添加氧化鈣或氧化釔作為穩(wěn)定劑。這種穩(wěn)定的氧化鋯在高溫下具有良好的氧離子導(dǎo)電性。當(dāng)氧化鋯電解質(zhì)兩側(cè)存在氧分壓差異時(shí)，氧離子會(huì)從高氧分壓側(cè)向低氧分壓側(cè)遷移，從而在兩側(cè)鉑電極之間產(chǎn)生電勢(shì)差。這個(gè)電勢(shì)差與兩側(cè)氧氣含量的差異（即氧濃差）相關(guān)。通過(guò)測(cè)量這個(gè)電勢(shì)差，我們可以得知另一側(cè)氣體中的氧含量。

優(yōu)點(diǎn)：氧分析儀的原理及應(yīng)用：電化學(xué)與氧化鋯技術(shù)的比較

  1. 不受檢測(cè)氣體溫度的影響，具有良好的耐高溫性能。
  2. 通過(guò)更換導(dǎo)流管，可以適應(yīng)不同溫度的氣體環(huán)境。
  3. 特別適用于高溫工況，如窯爐和鍋爐等。

缺點(diǎn)：

  1. 在氣體雜質(zhì)較多的情況下，采樣管可能發(fā)生堵塞。
  2. 多孔鉑電極容易受到腐蝕性氣體的侵蝕而失效。
  3. 加熱器通常采用電爐絲加熱方式，其壽命相對(duì)較短。
  4. 氧分析儀的原理及應(yīng)用：電化學(xué)與氧化鋯技術(shù)的比較

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