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        氧探頭的工作基本原理分析是什么?

        作者:admin 發布日期:2021-08-05

         

        氧探頭采用氧化鋯陶瓷傳感器測量各種應用環境中的氧含量。氮化爐化學熱處理:指金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變其化學成分,組織和性能的熱處理工藝。多用爐具有多層爐床的連續生產的熱工設備,又稱耙式爐或多膛爐。用于焚燒城市垃圾,焙燒有色金屬礦粉,輕燒氫氧化鎂濾餅及天然菱鎂石礦粉等。熱處理多用爐有強大的電器控制系統西門子prc,應該會很好操作,一般都會有前室后室,后室也就是加熱室,密封性要求良好,滲碳氮等。

        Zro_2是典型的離子晶體,加入二價或三價立方對稱氧化物,如 cao,mgo,y2o3和其他三價稀土氧化物,可以使 zro_2在600 ° c 成為氧快離子導體,他們稱之為快離子導體。在 zro2中摻雜 y2o3可以形成氧離子空位和完全穩定的立方相結構。Zro_2快離子導體是一種離子導體,可以通過 zro_2晶格中的氧離子空位導電。鋯的導電金屬氧化物的加入在 zro_2晶格中產生了大量的氧離子空位。Zro2的點缺陷濃度主要取決于添加劑的用量,而 zro2的離子導電是通過氧離子在 zro2中的遷移來實現的。陶瓷材料對氧具有很高的靈敏度和選擇性,由其制成的氧探針(又稱氧傳感器)廣泛應用于工業爐窯和環保領域。

        氧傳感器通過在氧化鋯電解質管的兩側燒結多孔鉑電極來測量氧。在一定溫度下,當電解液兩側的氧濃度不同時,高濃度側(Pref側II)的氧分子吸附在鉑電極上,與電子(4e)結合形成氧離子O2-,使電極帶正電,氧離子通過電解液(I)中的氧離子空位向氧濃度低的一側遷移,這樣,在兩個電極之間產生一定的電動勢。氧化鋯電解質、Pt電極和兩側不同氧濃度的氣體構成氧探頭,稱為氧化鋯濃度池。電池電動勢產生的原動力是兩側電極上氧的化學勢之差。

        在氧探頭中,高濃度溶液一側氣體用自己已知氧濃度( Pref)的氣體可以作為參比氣,如用一個空氣,則Pref= 20.6%。通過分析計算和常數項進行合并。則得參比氣為空氣的能斯特公式得到如下

        e=0. 215t lg0.2095/pO2

        因此,如果我們可以測量氧探頭的輸出電動勢和被測氣體的熱力學溫度,我們就可以計算被測氣體的氧分壓(濃度) po2。在實際應用中,可以通過測量氣體的氧勢和溫度,利用能斯特公式建立的數學模型,計算出被測氣體的氧含量(百分比)。這是氧化鋯氧探針的基本原理。

        在線檢測是將氧化鋯直接插入高溫氣體中,直接檢測氣體中的氧含量。當被測氣體溫度為700~1150℃(特殊結構也可在1400℃使用)時,利用被測氣氛的高溫使氧化鋯達到工作溫度,不需要額外的加熱器。直列式氧探頭的關鍵技術是陶瓷材料的高溫密封和電極問題。

        一般直插式氧探頭的有效數據長度在500~1000mm左右,在特殊教育環境下的長度范圍可達1500mm。

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