氧化鋯分析儀的結構及檢測器種類

      氧化鋯分析儀的構成是由氧傳感器(又稱氧探頭、氧檢測器)、氧分析儀（又稱變送器、變送單元、轉換器、分析儀）以及防塵裝置、熱電偶、加熱器、標準氣體導管、接線盒以及外殼殼體等組成。

      防塵裝置由防塵罩和過濾器組成，能防止煙氣中的灰塵進入氧化鋯鋯管內(nèi)部，使鋯管元件免受污染，并能起到緩沖氣樣作用。

      氧化鋯管元件是氧探頭的核心部件，由它產(chǎn)生氧濃差電勢信號。氧化鋯管是陶瓷類金屬氧化物，使用時必須避免劇烈震動，以免損壞鋯管元件。

      熱電偶是檢測器內(nèi)置加熱器恒溫控制之用，也是測量鍋爐、窯爐煙道中被測氣體的溫度的元件，為氧量計算提供一個溫度信號。

      加熱器的作用是提供氧化鋯固體電解質(zhì)元件正常工作所需的溫度，從而使其在低于600℃的被測煙氣環(huán)境中也能正常工作。

      來自氧化鋯檢測器的氧電勢信號、熱偶溫度信號經(jīng)放大送A/D轉換電路，與校正系數(shù)一起進行數(shù)據(jù)處理，即可得出氧含量的百分含量。同時，系統(tǒng)可實行氧電勢、探頭溫度、校正系數(shù)值的顯示，并對鋯管的加熱電爐進行恒溫控制，且輔以斷偶、超溫保護、熱偶反接保護，確保系統(tǒng)可靠工作。

      按檢測方式的不同，氧化鋯分析儀檢測器探頭分為兩大類：采樣檢測式氧探頭及直插式氧探頭。

采樣檢測式氧探頭：

      采樣檢測方式是通過導引管，將被測氣體導入氧化鋯檢測室，再通過加熱元件把氧化鋯加熱到工作溫度（750℃以上）。氧化鋯一般采用管狀，電極采用多孔鉑電極。其優(yōu)點是不受檢測氣體溫度的影響，通過采用不同的導流管可以檢測各種溫度氣體中的氧含量，這種靈活性被運用在許多工業(yè)在線檢測上。其缺點是反應時間慢；結構復雜，容易影響檢測精度；在被檢測氣體雜質(zhì)較多時，采樣管容易堵塞；多孔鉑電極容易受到氣體中的硫，砷等的腐蝕以及細小粉塵的堵塞而失效；加熱器一般用電爐絲加熱，壽命不長。

      在被檢測氣體溫度較低（0℃～650℃），或被測氣體較清潔時，適宜采樣式檢測方式，如制氮機測氧，實驗室測氧等。

直插檢測式氧探頭：

      直插式檢測是將氧化鋯直接插入高溫被測氣體，直接檢測氣體中的氧含量，這種檢測方式適宜被檢測氣體溫度在700℃～1150℃時（特殊結構還可以用于1400℃的高溫），它利用被測氣體的高溫使氧化鋯達到工作溫度，不需另外用加熱器。直插式氧探頭的技術關鍵是陶瓷材料的高溫密封和電極問題。

      由于需要將氧化鋯直接插入檢測氣體中，對氧探頭的長度有較高要求，其有效長度在500mm～1000mm左右，特殊的環(huán)境長度可達1500mm。且檢測精度，工作穩(wěn)定性和使用壽命都有很高的要求，因此直插式氧探頭很難采用傳統(tǒng)氧化鋯氧探頭的整體氧化鋯管狀結構，而多采取技術要求較高的氧化鋯和氧化鋁管連接的結構。密封性能是這種氧化鋯氧探頭的最關鍵技術之一。目前國際上先進的連接方式，是將氧化鋯與氧化鋁管焊接在一起，其密封性能非常好，與采樣式檢測方式比，直插式檢測有顯而易見的優(yōu)點：氧化鋯直接接觸氣體，檢測精度高，反應速度快，維護量較小。