1、氧化鋯分析儀的工作原理
玻璃行業(yè)目前常用氧分析儀主要有電化學(xué)式氧分析和氧化鋯式氧分析儀2種類(lèi)型。
電化學(xué)式氧分析儀采用氧電解池，氧氣在電解池陰極上產(chǎn)生電解反應而被還原，產(chǎn)生與氧體積分數成正比的電流，從而測得氧氣體積分數。氧化鋯氧分析儀依據氧化鋯測氧電池來(lái)測量氧含量。當溫度>550℃，就會(huì )發(fā)生一個(gè)重要的自然現象，那就是以氧化釔為穩定劑的氧化鋯能夠引導氧離子的移動(dòng)，促使氧離子移動(dòng)的動(dòng)力是氧化鋯兩側不同氧分壓，即被檢測氣體與參比氣不同的氧含量偏差。
檢測時(shí)，根據氣體擴散原理，氧化鋯兩側會(huì )發(fā)生氧離子的擴散運動(dòng)，使用已知含量的空氣作為參比氣，氧離子會(huì )從高壓側向低壓側通過(guò)氧化鋯轉移，通過(guò)氧化鋯兩側的鉑金電極收集被轉移的氧離子，就會(huì )在氧化鋯兩側形成一個(gè)電壓。這個(gè)電壓信號是氧化鋯兩側氧濃度的一個(gè)函數。
德國物理化學(xué)家 Nernst 的“熔池理論”揭示了化學(xué)電池電壓的算法，并推導出了氧含量和氧化鋯電勢的公式關(guān)系。由于使用空氣作為參比氣，空氣中氧含量是固定的，故測量氧化鋯安裝位置的煙氣溫度后，即可依據方程式計算得到煙氣中的氧含量生成的電壓，從而得到氧含量信息。
電化學(xué)式氧分析儀為便攜式設備，測量位置選擇性靈活，測量過(guò)程中煙氣從被測量地點(diǎn)抽出，煙氣經(jīng)過(guò)冷卻、過(guò)濾過(guò)程進(jìn)入分析儀得到分析數據。
由于電解池無(wú)法不間斷測量，煙氣每次冷卻分離出的水分不定量，故造成測量精度不高，無(wú)法隨時(shí)得到氧量反饋。相比于電化學(xué)式樣分析儀，氧化鋯氧分析儀屬于高溫型分析儀，可直接固定安裝在窯爐上，與燃燒后的煙氣直接接觸，在線(xiàn)監測氧量變化，具有較高的測量精度以及較短的響應時(shí)間，因此，我們嘗試在玻纖窯爐上使用高溫型氧化鋯氧分析儀。
2、在線(xiàn)氧分析儀的組成結構
在窯爐煙道合適位置進(jìn)行開(kāi)孔，將高溫氧化鋯探頭直接安裝在煙氣流經(jīng)區域內。在單元窯內燃燒充分后的煙氣流量氧探頭，與參比氣形成氧電壓，輸入到氧量?jì)x表，被DCS系統讀取，用于指導窯爐燃燒工藝調整。
該在線(xiàn)氧分析儀由高溫氧化鋯氧探頭、參比氣控制單元、電氣控制單元組成。在線(xiàn)氧分析儀系統組成如圖1所示。
