YOKOGAWA橫河氧化鋯氧分析儀

測(cè)量原理

   將氧化鋯成分加熱至750℃，在內(nèi)外側(cè)安裝鉑電極，電極內(nèi)外側(cè)若接觸氧分壓不同的氣體，在氧濃差電池效應(yīng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生與氧氣分壓差相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。換言之，在氧氣分壓高的電極，氧分子得電子后變?yōu)檠蹼x子，氧離子在氧化鋯內(nèi)移動(dòng)，達(dá)到另一側(cè)的電極后釋放電子，還原為氧分子。

通過此反應(yīng)，兩電極間產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E可根據(jù)能斯特（Nernst 德國(guó) 1864-1941）公式求得，從而測(cè)得電壓并求出氧氣濃度。

氧化鋯氧分析儀原理

氧分壓高的電極: O2 + 4e^- → 2O^--（參比端）
氧分壓低的電極: 2O^-- → O2 + 4e^-（測(cè)量端）

通過能斯特公式求出反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E（V）。

檢測(cè)部分的鋯池溫度為750℃時(shí)的反應(yīng)電動(dòng)勢(shì):

氧化鋯氧分析儀的外觀實(shí)例

為什么儀表空氣的氧氣濃度是21%
   雖然大氣的氧氣濃度為20.6%，但是如果測(cè)量會(huì)發(fā)現(xiàn)儀表空氣中的氧氣濃度為21%，有明顯差異。儀表空氣只是將大氣進(jìn)行了壓縮，理論上，儀表空氣的氧氣濃度應(yīng)該與大氣的一致，為什么實(shí)際卻不同呢？

產(chǎn)生差異的原因是濕度。儀表空氣為干燥狀態(tài)，而大氣通常含有相對(duì)濕度為70%左右的水份，因此由于水蒸氣的緣故，氧氣濃度約降低為20.6%。

例如:

常溫（23℃）下的飽和蒸汽壓為0.02864kg/cm²。大氣壓為1.0332kg/cm²，所以相對(duì)濕度為*的空氣中含水蒸氣的體積是:
0.02864/1.0332 × * ＝2.77%
此時(shí)求得的氧氣濃度雖然是20.42%，但由于通常相對(duì)濕度約為70%，所以實(shí)際濃度應(yīng)為20.6%。

因此，在需要嚴(yán)格測(cè)量氧氣的情況下，必須考慮濕度的影響。
利用此原理，氧化鋯氧分析儀可作為高溫濕度（水份）分析儀使用。
 

用作高溫濕度分析儀
    在紡織工廠的著色工藝、混凝土產(chǎn)品的蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝、煙草、食品、造紙、木材干燥、石膏板、鉛蓄電池電極、鉭電容生產(chǎn)過程等高溫環(huán)境的濕度管理中，可使用氧化鋯高溫濕度分析儀。

由于不含可燃?xì)怏w的高溫氣體由氧氣濃度為21%的空氣及水份構(gòu)成，所以可以根據(jù)因水份而稀釋的氧濃度來計(jì)算水份含量。

利用此原理，氧化鋯氧分析儀可作為高溫濕度（水份）分析儀使用。

鉭電容生產(chǎn)過程中的“加濕分解工藝”質(zhì)量控制示例