概要

在炉窑燃烧过程中，当空气过剩系数过小，即氧含量不足时，由于未完全燃烧损失增加而导致热效率降低和冒黑烟；当氧含量过大时，又由于排烟损失大，SO₂和NO_X量增加，也将导致热效率低和污染环境。因此，只有利用本系列氧量分析仪能自动地对各种炉窑烟气中氧含量进行连续监测的特性，来控制最佳的空/燃比，实现经济燃烧，才能得到最佳的热效率和减少对环境的污染。FY-ZOY氧量分析仪不仅能为操作人员调节空/燃比提供有用参数，更能实现热控的自动化，达到节能增产目的。

氧量分析仪的核心元件氧传感器是由稳定氧化锆材料制造的，材料的熔点在2200℃以上，它本身耐高温、抗腐蚀的性能较好。氧化锆烟气氧分析仪能适应高温、大粉尘、有腐蚀性的环境，是其他方法无法比拟的，是近几十年来各国普遍采用的首选仪器。

1.检测器

在本系统中，检测器是最重要的工作部件，它直接影响着整个系统的性能、寿命，其中，锆管组件是主要的工作器件，它是把氧浓度变化转变成电信号变化的关键。其测氧原理如下，锆管是在纯氧化锆中掺入氧化钇或氧化钙，在高温下烧结成的稳定氧化锆，它是一种固体电解质，一般做成管状。在600℃以上高温条件下，它是氧离子的良好导体。如果在氧化锆内外两侧涂制铂电极，用电炉对锆管加热，使其内外壁接触氧浓度不同的气体，氧化锆管就成为一个氧浓差电池，在两个铂电极上将发生如下反应：

在空气边（参比边）电极上：O₂＋4e → 2O^2－           

在低氧边（被测边）电极上：2O^2－→ O₂＋4e

即空气中一个氧分子夺取电极上四个电子而变成两个氧离子。氧离子在氧浓差势的驱动下通过氧化锆迁移到低氧边电极上，留给该电极四个电子而复合为氧分子，电池处于平衡状态时，两电极间电势值E恒定不变。其电势值E符合能斯特方程：

式中： R——气体常数      T——绝对温度   

F——法拉第常数    Px——被测气体氧浓度百分数

Pa——参比气体氧浓度百分数，一般为20.60%

这样，如果把氧电池加热至指定温度，锆管两侧分别流过被测气体和参比气体则产生的电势与它们的浓度有一定的关系，如果知道参比气体的浓度，则很容易定出被测气体的氧浓度。检测器正是利用这一原理，提供锆管正常工作的条件以达到实用目的。

2．变送器

氧变送器的作用使将检测器的氧电势信号与温度信号根据能斯特公式转换成氧含量，并对锆管工作温度进行控制。归纳为测温、控温、氧转换、输出等功能，为适应不同的应用场合，其外表可分为盘式横表、盘式竖表和壁挂表三种形式以便选择。不同种类的变送器在功能上是一致的。