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關于氧化鋯分析儀

菲恩特 2024-05-24 | 閱讀：966

氧化鋯氧分析儀概論

自然界中氧氣是一種特殊的存在,，而對氧氣的檢測分析也有多種特殊方法，除了電化學,、順磁法外，氧化鋯也是檢測氧氣的特有方法,。由于這種方法具有成本低,、響應速度快、可靠性高等特點,，是氧氣檢測分析的中堅,。

一、氧化鋯氧傳感器基礎原理

1889年,，一個25歲的德國青年物理化學家能斯特發(fā)現氧化鋯在高溫下呈現離子導電現象,，如圖1所示。簡單說就是氧化鋯在高溫下會發(fā)生電離,，內部出現可流動的氧離子,。當氧化鋯兩側涂抹上鉑電極，氧化鋯兩側氧氣濃度存在差異時,，且在鉑電極高溫催化下電離出氧離子,，氧離子便能透過氧化鋯從高濃度側流向低濃度側，產生電勢差,，且濃度差越大電勢差越大,。依據這一基本特性就可以研制出不同類型的氧化鋯氧傳感器

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二、氧化鋯氧傳感器

基礎理論的突破可以帶來應用研究的迅猛發(fā)展,，氧化鋯離子導電現象的發(fā)現,，在半個世紀后終于帶來了氧氣檢測技術的突飛猛進。根據這一發(fā)現,，實現了不同類型的氧傳感器,，主要包括濃度差型

（1）濃度差型

這是最基本的結構，是對氧化鋯氧離子導電的直接應用,，原理在一根鋯管內外涂有電極,，電極既有輔助導電作用。鋯管內外一邊為參比氣體,、一邊為被測氣體,。參比氣體一般要求保持恒定,，比如暴露在空氣中以空氣作為參比。另一邊是被測氣,，當被測氣與參比氣產生濃度差時,，兩電極之間就產生電勢差。該類傳感器還需要用一個加熱裝置將鋯管加熱到700℃以上才能正常工作,。氧化鋯氧傳感器的實現是一個非常復雜的工藝過程,，氧化鋯材料處理、摻雜,、成型,、結構、涂電極,、燒結,、封裝等過程都對最后的性能有重要影響。

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三,、氧化鋯氧傳感器的特點與應用

氧化鋯已經實現了工業(yè)化生產,，特別是測高純氮中微量氧的品質保證了氧傳感器的質量，同時也大大降低了傳感器成本,。由于氧化鋯氧傳感器一般需要在700℃以上高溫使用,，且屬于接觸式測量,，不宜在一些場合使用,。綜合來看，氧化鋯氧傳感器優(yōu)勢非常明顯,，但也存在不少使用禁忌,，氧化鋯氧傳感器良好的性能表現，除了一些特殊場合外,，在汽車燃燒效率測量,、煙道中氧氣測量、工業(yè)過程氧氣測量,、空氣中氧氣測量等等領域有著廣泛應用,，但一般不能應用于過程安全監(jiān)控領域。除了常規(guī)的氧氣監(jiān)測外,，氧化鋯實際檢測的是氧離子,，利用這一特性，還可以發(fā)展出其他的應用,，主要有高溫水氣的測量,、氮氧化物測量以及作為色譜檢測器測量惰性氣體中的微量雜質。有興趣的可以致電15319438117探討

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