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氧化锆式氧气浓度计的原理

  • 发布日期:2022-08-10 浏览次数:681
    • 氧化锆式氧气浓度计的原理

      当氧化锆陶瓷被红热加热时,氧离子在其晶体结构中容易移动,并且由于电池内外表面之间的氧分压差而成为产生电压(电池电压)的氧浓度电池。
      通过使单元内部与大气接触、外部与样品气体接触,可以产生基于大气中氧浓度的电压。这可以用以下公式表示:

      E是氧化锆陶瓷产生的电压(mV),T是电池的绝对温度,由于大气中的氧浓度是恒定的,所以只要电池温度恒定,电池电压就恒定。

      通过反算可以知道样气的氧浓度。

      因此,当检测池两侧为空气时,池电压理论上为0 mV,且池电压随着样气中氧浓度相对空气的降低而升高。


      在金属或陶瓷烧成的热处理过程中使用还原气氛,通过测量从CO 2解离产生的1×10^-20 atmO 2以下的氧分压,可以判断氧化⇔还原和控制气氛。 (“DG-R"系列适用于高精度还原气氛测量。)

      仪器测量样气的氧分压。

      因此,即使气体具有相同的氧气浓度,如果压力发生变化,也会产生对应于氧气分压的电动势。

      例如,如果将大气(约 21% O 2)减压至 1 Torr,则大气压为 760 Torr,因此指示为 21×1/760=0.027% O 2。

      TB-IIF 在 CVD 排气线的跟踪记录为 1×10^-3 Torr,TB-IIV 在真空炉直接安装的跟踪记录为 1×10^-6 Torr。

      CO + H2% 可以通过测量在m 值(空燃比)为 1 或以下的燃烧条件下从 CO + H2/CO 2 + H2O 解离产生的氧分压为 10^-10 或以下来测量直接气氛炉。

      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 % 的范围表示。

      此外,如果您的目标是 m 值为 1 的等效燃烧,我们还可以制造以零点为中心的 -02% 至 0 至 +02% 的范围。

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