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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):1718
    • 氧化鋯式氧氣濃度計的原理

      當(dāng)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(dāng)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(yīng)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(biāo)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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