Em k ln P0 E 0 P
（2）
本设计中P0为空气中氧含量（21.00％），k和E0值均可以通过校正得到。通过
测定氧化锆电池电势信号Em，并将其输送至变送器，变送器将根据（2）式，计
算出被测气体的氧含量P 值。
① 严格地说，氧化锆氧分析仪测量的是惰性气体中的氧含量，当烟气中含有可 燃性气体时，测得的氧含量值将偏小。
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ZO 系列氧化锆氧分析仪
2 仪器测量原理
ZO系列氧化锆氧分析仪是利用氧浓差电池原理来测定气体①中氧含量的电化
学分析仪器。在理想状态下，当氧化锆元件达到工作温度且内外电极表面的氧含
量不相等时，便构成一个氧浓差电池，产生电池电动势，电池电动势与电极表面
氧浓度关系符合能斯特(Nernst)方程：
4.2.1 探头简介..................................................................................................4 4.2.2 变送器简介..............................................................................................4
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4.2 各部分简介
4.2.1 探头简介 探头由氧化锆元件、加热炉、K型热电偶、过滤器、信号引线、接线盒及不
4.2.2.1 基本结构..........................................................................................4 4.2.2.2 基本操作..........................................................................................5 4.2.2.3 基本设置..........................................................................................6 5 仪器检验..................................................................................................................6 6 仪器安装..................................................................................................................8 6.1 安装前的准备..................................................................................................8 6.1.1 探头安装位置的选择..............................................................................8 6.1.2 炉体法兰的焊接......................................................................................9 6.1.3 现场布线..................................................................................................9 6.2 安装................................................................................................................10 6.2.1 变送器的安装........................................................................................10 6.2.2 探头的安装............................................................................................10 6.3 现场连线........................................................................................................11 7 仪器校准................................................................................................................11 7.1 校准前的准备................................................................................................11 7.2 校准方法........................................................................................................11 8 仪器日常维护与常见故障排除............................................................................13 8.1 仪器日常维护................................................................................................13 8.2 常见故障的分析与排除................................................................................13
① 对于不同型号探头，其值可能略有不同，本文均以工作温度为750℃的ZO-12B 探头为例说明。若工作温度不同，将文中涉及温度750℃改为对应工作温度值即 可。 ② 不同型号探头长度不同。
4 仪器简介 4.1 仪器组成
该仪器主要由探头和变送器两大部分组成。探头实际上是一种装有氧化锆 电池的氧传感器，其主要作用就是输出被测氧量所对应的电势信号值。变送器主 要有两大功能：一是稳定控制探头的工作温度；二是将从探头输入的电势信号值 转换为对应的氧量值，并将氧量值转化为对应的电流值输出。
E RT ln P0
(1)
4F P
式中：
E — 浓差电池电动势，mV；
R — 气体常数，8.3145J·mol－1·K－1；
F — 法拉第常数，96485.309C·mol-1； ，%。 由于受各种因素的影响，实际测量并非在理想状态下进行，因此需要对（1） 式进行校正，校正后得到新的方程：
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3 仪器主要技术参数
● 测量范围：0～25.00Vol%O2； ● 测量精度：1级； ● 量程选择：0～10Vol%O2或0～20Vol%O2； ● 工作温度①：750℃±5℃； ● 响应时间：<3秒（达到90%）； ● 输出方式：DC 0～10mA或DC 4mA～20mA电流线性输出； ● 探头长度②：500mm～1200mm； ● 变送器箱体尺寸（高×宽×深）：
ZO 系列氧化锆氧分析仪 使用说明书
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目
录
ZO 系列氧化锆氧分析仪
1 概述..........................................................................................................................1 2 仪器测量原理..........................................................................................................2 3 仪器主要技术参数..................................................................................................3 4 仪器简介..................................................................................................................3
4.1 仪器组成..........................................................................................................3 4.2 各部分简介......................................................................................................4
墙挂式（Q型）：320mm×240mm×110mm； 盘装式（P型）：160mm×160mm×400mm；
80mm×160mm×320mm（卧式）； 160mm×80mm×320mm（立式）； ● 直插式探头安装点烟气温度：≤600℃（300-500℃最佳）； ● 安装点允许最大压差：2KPa； ● 环境温度：变送器-5℃～55℃, 探头＜70℃； ● 工作电源：AC 220V±22V，50Hz。