氧化鋯式氧氣濃度計的原理

發(fā)布日期：2022-08-10      瀏覽次數(shù)：1755

氧化鋯式氧氣濃度計的原理

當氧化鋯陶瓷被紅熱加熱時，氧離子在其晶體結(jié)構(gòu)中容易移動，并且由于電池內(nèi)外表面之間的氧分壓差而成為產(chǎn)生電壓（電池電壓）的氧濃度電池。
通過使單元內(nèi)部與大氣接觸、外部與樣品氣體接觸，可以產(chǎn)生基于大氣中氧濃度的電壓。這可以用以下公式表示：



E是氧化鋯陶瓷產(chǎn)生的電壓（mV），T是電池的絕對溫度，由于大氣中的氧濃度是恒定的，所以只要電池溫度恒定，電池電壓就恒定。

通過反算可以知道樣氣的氧濃度。

因此，當檢測池兩側(cè)為空氣時，池電壓理論上為0 mV，且池電壓隨著樣氣中氧濃度相對空氣的降低而升高。








在金屬或陶瓷燒成的熱處理過程中使用還原氣氛，通過測量從CO 2解離產(chǎn)生的1×10^-20 atmO 2以下的氧分壓，可以判斷氧化?還原和控制氣氛。 （“DG-R"系列適用于高精度還原氣氛測量。）



儀器測量樣氣的氧分壓。

因此，即使氣體具有相同的氧氣濃度，如果壓力發(fā)生變化，也會產(chǎn)生對應于氧氣分壓的電動勢。

例如，如果將大氣（約 21% O 2）減壓至 1 Torr，則大氣壓為 760 Torr，因此指示為 21×1/760=0.027% O 2。

TB-IIF 在 CVD 排氣線的跟蹤記錄為 1×10^-3 Torr，TB-IIV 在真空爐直接安裝的跟蹤記錄為 1×10^-6 Torr。



CO + H2% 可以通過測量在m 值（空燃比）為 1 或以下的燃燒條件下從 CO + H2/CO 2 + H2O 解離產(chǎn)生的氧分壓為 10^-10 或以下來測量直接氣氛爐。

1% (CO + H2) + 0.5% O 2 = 1% (CO + H2O)，所以1% (CO + H2) 可以用-0.5% O 2代替，以-O 2 % 的范圍表示。

此外，如果您的目標是 m 值為 1 的等效燃燒，我們還可以制造以零點為中心的 -02% 至 0 至 +02% 的范圍。



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