成分分析技術(shù)及儀表(編輯修改稿)
2025-05-26 05:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 被測氣體入口； 5被測氣體出口 ⑵ 外對流式檢測器 1工作檢測元件 2參比檢測元件 氧化鋯氧分析儀是利用氧化鋯固體電解質(zhì)做成的氧分析儀，用來測量混合氣體中氧氣的含量。 氧化鋯固體電解質(zhì)導(dǎo)電機理 氧化鋯 ZrO2是一種固體電解質(zhì)。純氧化鋯基本上是不導(dǎo)電的，但摻雜一些氧化鈣或氧化釔等稀土氧化物后，它的導(dǎo)電性大大增加。固體電解質(zhì)的導(dǎo)電性與溫度有關(guān)，溫度愈高，其導(dǎo)電性愈強。 氧化鋯氧分析儀的檢測器 氧化鋯氧分析儀的檢測器是由氧化鋯管組成的一個氧濃差電池。 當氧化鋯兩面的混合氣體的氧分壓不同時，在兩個電極之間就產(chǎn)生電動勢，該電動勢是由于氧化鋯固體電解質(zhì)兩側(cè)的氧濃差所形成，所以叫濃差電勢。 氧濃差電勢的大小與兩側(cè)氧濃度有關(guān)，通過理論分析和實驗驗證，它們的關(guān)系可用能斯特公式表示為 10lnppnFRTE ?假定參比側(cè)與被測氣體的總壓力相等，則上式可改寫為 10lnCCnFRTE ? 利用氧化鋯氧濃差電勢測氧含量必需滿足的條件有： ① 工作溫度要恒定。一般工作溫度保持在 T=750℃ 。 ② 必須有參比氣體，且參比氣體的氧含量要穩(wěn)定不變。 ③ 參比氣體與檢測氣體總壓力應(yīng)該相等，儀表可以直接以氧濃度刻度。 利用氧濃差電池原理制成的氧化鋯傳感器結(jié)構(gòu) 1— 氧化鋯管； 2— 陶瓷過濾管； 3— 鉑電極； 4— 熱電偶； 5— AI2O3陶瓷管； 6— 信號線 ⑴ 安裝 一般應(yīng)遵循以下幾項原則：① 測量點位置應(yīng)具有代表性，應(yīng)能正確反映所測爐內(nèi)氣體，切忌選在氣流死角和漏風(fēng)點附近；② 測量點不能太靠近燃燒點等部位，這會造成氧量計示值劇烈波動，也不能太靠近風(fēng)機等機械設(shè)備，以免電機的震動損壞氧化鋯探頭；③ 遠離移動物體，以免碰撞損壞探頭；④ 應(yīng)便于安裝、調(diào)試及維護。 氧化鋯氧分析儀的安裝方式有直插式和抽吸式兩種結(jié)構(gòu)。 (a) 直插式結(jié)構(gòu) (b) 抽吸式結(jié)構(gòu) 氧化鋯探頭 ⑵ 使用 ① 使用前的檢查 ② 儀器標定 ③ 使用條件對測量精度的影響 ④ 氧化鋯探頭的化學(xué)反應(yīng)問題 ⑤ 定期對采樣管中的積塵進行吹掃處理 工業(yè)電導(dǎo)儀 目前，工業(yè)電導(dǎo)儀可分為兩類，一類是電極式；另一類是電磁感應(yīng)式 。 溶液電導(dǎo)（電阻）的測量方法 測量電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)要比測量金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)復(fù)雜得多。 ① 分壓法測量電路 Ｒ Ｘ 為待測溶液電阻， Ｒ K為外電阻 在交流電源電壓 Ｕ 的作用下， Ｒ K上的分壓為 kxkk RRURU?? 由上式可知，在保持電源電壓 Ｕ 恒定不變的情況下，只要測得分壓電阻 Ｒ Ｘ上的電壓，即可求出待測溶液電阻 RＸ 的大小，對 RＸ 取倒數(shù)即為溶液電導(dǎo)。 ② 電橋測量電路 平衡電橋法測量電路原理圖 不平衡電橋法測量電路原理圖 ③ 電磁感應(yīng)測量法 基于法拉第電磁感應(yīng)原理工作的 。 兩個變壓器 T1和 T2由待測溶液構(gòu)成的短路環(huán) C1耦合起來， T1為勵磁變壓器，T2為檢測變壓器。 Io的數(shù)值與待測溶液的電導(dǎo)率有關(guān)（單值關(guān)系）。該電導(dǎo)率越大， Io也就越大，反之亦然。 電導(dǎo)池的結(jié)構(gòu) 電導(dǎo)池是指由兩個電極等部件組成的用來測量溶液電導(dǎo)的設(shè)備，有時也稱電導(dǎo)發(fā)送器。電導(dǎo)池的電極有多種，從形狀上來分，有筒狀電極和環(huán)狀電極。 筒狀電極的電極常數(shù) Ｋ 與外筒電極的內(nèi)半徑 Ｒ 、內(nèi)筒電極的外半徑 ｒ 及電極的有效長度 Ｌ 的定量關(guān)系為； rRLK ln21?? 環(huán)狀電極的電極常數(shù) Ｋ 與電導(dǎo)池外套筒內(nèi)半徑 Ｒ 、電極環(huán)的最大外半徑 ｒ 及電極間的距離 Ｌ 的定量關(guān)系為； )( 22 rRLK?? ?采用筒狀電極的電導(dǎo)池的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 測量系統(tǒng)組成
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