氧化锆氧分析器的工作原理

在一片高致密的氧化锆固体电解质的两侧，用烧结的方法制成几微米到几十微米厚的多孔铂层作为电极，再在电极上焊上铂丝作为引线；

就构成了氧浓差电池，如果电池左侧通入参比气体(空气)。其氧分压为po;电池右侧通入被测气体，其氧分压为p1(未知)。

设po>;p1，在高温下(650~850oc)， 氧就会从分压大的po侧向分压小的p1侧扩散，这种扩散，不是氧分子透---化锆从po侧p1侧，而是氧分子离解成氧离子后通---化锆的过程。

在750oc左右的高温中，在铂电极的催化作用下，,在电池的po侧发生还原反应，一个氧分子从铂电极取得4个电子，变成两个氧离子(o2-)进入电解质，即

o2(pn)+4e***2o2-

po侧的铂电极由于大量给出电子而带正电，成为氧浓差电池的正极或阳极。

这些氧离子进人电解质后，通过晶体中的空穴向前运动到达右侧的铂电极，在电池的p1侧发生氧化反应，氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出，即

2o2-*** o2(p1)+4e

p1侧的铂电极由于大量得到电子而带负电，成为氧浓差电池的负极或阴极。

这样在两个电极上由于正负电荷的堆积而形成一个电势，称之为氧浓差电动势。

当用导线将两个电极连成电路时，负极上的电子就会通过外电路流到正极，再供给氧分子形成氧离子，电路中就有电流通过。

现有形式氧化锆烟气氧分析仪的不足之处在于

两处安装，由导线引入的干扰信号使仪器不能实现平稳正常运行，为此，必须花费很多的精力去提高仪器的“抗干扰”性能，要求用户使用价格昂贵的屏蔽电缆，采取强弱信号线分别布线等不久措施，使仪器变得很“娇气”;加大了安装的工作量和设备材料、施工等费用，另外，调试、维护人员必须两处操作，这样就给正常工作带来了---的不便;在石油、化工单位的安装现场，分离安装的转换器还要加装防爆隔离设备，如“充气式正压隔爆仪表箱”等，而这类防爆设备的要求和价格都是很昂贵的，因此，造成用户安装费用大幅增加。  

随着科学技术的发展，近年来。企业管理的要求也随之向更高的层次发展。越来越多的企业更新了原来的氧化锆氧量分析仪调控技术和设备，以大型计算机控制系统(如 dcs 系统)取代了原先众多的二次仪表和人工调控方式，这就使转换器在控制室没有了立足之地。

氧化锆氧量分析仪的注意事项

氧化锆氧量分析仪微量分析要求必须有效排除气路上的各种管件，阀门，表头等中的死角对样气造成的污染。因此，应尽可能简化氧气微氧分析仪气路系统，选用死角小的连接件等。并且，避免使用水封，油封及腊封等设备，防止溶解氧逸出造成污染，更需避免在样气引出至氧气微氧分析仪进口的管线上增加易造成污染的净化设备等。只有这样才能---系统洁净，所得数据准确。泄漏。氧化锆氧量分析仪在初次启用前必须严格检漏。氧气微氧分析仪只有在严密不漏的前提下才能获得准确的数据结果。任何连接点，焊点，阀门等处的不严密，将会导致空气中的氧反渗进入管道及氧分析仪内部，从而得出含氧量偏高的结果。 

氧化锆氧分析仪

氧化锆测量含氧量的基本原理是利用所谓的“氧浓差电势”，即在一块氧化锆两侧分别附以多孔的铂电极(又称“铂黑”)，并使其处于高温下。如果两侧气体中的含氧量不同，那么在两电极间就会出现电动势。此电动势是由于固体电解质两侧气体的含氧浓度不同而产生的，故叫氧浓差电势，这样的装置叫做氧浓差电池。

如在氧化锆(zro2) 中加入一定数量的氧化钙（cao），+2价的钙离子（ca2+）在进入zro2晶体后会置换出+4价的锆离子（zr4+），由于钙离子和锆离子的离子价不同，因此在晶体中形成许多氧空穴。再高温（750℃以上）下，如有外加电场，就会形成氧离子占据空穴的定向运动而导电。带负电荷的氧离子占据空穴的运动，也就相当于带正电荷的空穴做反向运动，因此，也可以说固体电解质是靠空穴导电的，这和p型半导体靠空穴导电机理相似。固体电解质的导电性能与温度有关，温度越高，导电性能越强。