檢測認證人脈交流通訊錄
- ST-系列氧化鋯探頭是利用氧化鋯濃差電勢來測定氧含量的傳感器，
其核心的氧化鋯管安置在一微型電爐內，位于整個探頭的頂端。 氧
化鋯管是由氧化鋯材料摻以一定量的氧化釔或氧化鈣經高溫燒結后
形成的穩定的氧化鋯陶瓷燒結體。由于它的立方晶格中含有氧離子
空穴，因此在高溫下它是良好的氧離子導體。因其這一特性，在一
定高溫下，當鋯管兩邊的氧含量不同時，它便是一個典型的氧濃差
電池，在此電池中，空氣是參比氣，它與煙氣分別位于內外電極。
在實際的氧探頭中，空氣流經外電極，煙氣流經內電極，當煙氣氧
含量P小于空氣氧含量P0（20.6%O2）時，空氣中的氧分子從外電極
上奪取4個電子形成2個氧離子，發生如下電極反應： O（P0）+4e-
→2O-2 氧離子在氧化鋯管中迅速遷移到煙氣邊，在內電極上發生相
反的電極反應： 2O-2 →O（P0）+4e- 由于氧濃差導致氧離子從空
氣邊遷移到煙氣邊，因而產生的電勢又導致氧 離子從煙氣邊反向遷
移到空氣邊，當這兩種遷移達到平衡后，便在兩電極間產生一個與
氧濃差有關的電勢信號E,該電勢信號符合"能斯特"方程： E=
(RT/4F)Ln(P0 /P) (1) 式中R、F分別是氣體常數和法拉第常數，T
是鋯管絕對溫度（K）, P0是空氣氧含量（20.6%O2）, P 是煙氣含
量。由（1） 式可見，在一定的高溫條件下（一般）600℃），一定
的煙氣氧含量便會有一對應的電勢輸出，在理想狀態下，其電勢值
在高溫區域內對應氧含量。 在理想狀態下，當被測煙氣與參比氣濃
度一樣時， 其輸出電勢E值為 0 mV, 但在實際應用中，鋯管實際條
件和現場情況均不是理想狀態。 故事實上的鋯管是偏離此值的。實
際上，一定氧含量鋯管輸出的電勢為理論值和本底電勢的和，我們
稱為無濃差條件下鋯管輸出的電勢值為本底電勢或稱為零位電勢，
此值的大小又在不同溫度下呈不同的值， 并且隨鋯管使用期延長而
變化。 因此， 如不對此情況處理，會嚴重影響整套測氧儀的準確
和探頭壽命。鑒于此，SK系列氧分析儀采取了"雙參數校正法"，對
探頭本底電勢作特殊處理，彌補了鋯管的離散性缺陷，延長了探頭
的使用壽命。 ST系列氧化鋯氧分析儀技術規格 * 測量對象：各種
工業爐窯煙氣，混合氣體濃度 * 測量元件：氧化鋯管 1、測氧范
圍：0—20.6%O2或0--10% 2、儀器精度：系統測氧基本誤差≤±2%
滿量程值 3、變送器精度：1.0級（≤1.0%滿量程值） 4、溫控精
度：恒溫點的700±1℃ 5、響應時間：≤3秒（達到90%的響應）
6、報警輸出：上、下限節點輸出，可選“常開”或“常閉”點 7、
模擬量輸出信號：4—20 mA ADC（負載0Ω—750Ω）對應氧量0— 10%
O2或者0—20.6%O2 8、本底修正范圍：-20 mV—+20 mV 9、數顯形
式：LED四位數碼管顯示 10、電源：AC220V±15% 11、功耗：<6W
（不包括加熱功率） 12、加熱功率：約50W（平均值）可提供150W
輸出功率 13、環境條件：溫度-20℃—60℃ 相對濕度<90% 14、檢
測器約10Kg，轉換器約5Kg 15、標定方式：叁參數標定。空氣點、
標準氣點、工況點。如何選型主要以下幾方面考慮選型： 一.轉換
器轉換器 有盤裝（SK-2D): 開孔尺寸75+2mm×150+2mm
壁掛式（ST-2C):安裝 尺寸：260mm×205mm×90mm 轉換器的顯示量
程為：０－20.6%或０－１０％。 輸出為： ４-２０
mA 上下限為常開節點，用戶可自設定報警點。 二.
檢測器 1.插入深度選擇：爐墻厚度＋300mm（檢測器長度規格有
400mm， 600mm，800mm，1000mm，1200mm 可供選擇） 2.安裝點煙
氣溫度的選擇： 煙溫<700℃，選擇ST標準型檢測器 煙溫 ≥
700℃，選擇SK高溫型檢測器 ST系列氧化鋯具有以下主要特點：
1、傳感器使用了日本離子鍍膜技術，大幅度提高了使用壽命。 2、
氧化鋯探頭采用全321不銹鋼（1Cr18Ni9Ti)護套，具有極佳的 耐磨
及耐蝕性。 3、直插式：無需取樣系統，響應快，有效的降低煙氣
中灰份堵塞。 4、熱擴散參比：無需專門的參比空氣泵，使用維護
簡單。 5、雙參數設計：克服國產氧化鋯性能離散性，測量準確，
延長使用壽命。 6、工況在線校準：準確可靠，單標氣在線校準方
便，工況點可直接標定，測量精準。 7、熱惰性保護：安裝方便，
可熱安裝，對停啟爐適應性強。 8、元件可拆：元件更換方便，便
于維修，降低使用成本。 9、多功能顯示：氧含量(%)； 氧電勢；
溫度，本底電勢參數數顯直觀方便 10、雙量程：同時具有0-10% 和
0-20.6%雙量程，測量范圍廣。 11、雙輸出：同時具有開關量節點
輸出和4-20mA兩檔輸出。 12、負載大：750歐/4-20mA,便于遠程安
裝。 13、本底電勢可調，調節范圍寬，可隨時檢查元件老化等參
數。 14、全浮式設計：共模輸入，抗電場干擾性強，無需專用地
線，安裝方便。 15、產品系列化適應性強：可適用于燃氣、燃油、
燃煤各種爐型。測量溫度從室溫至1400度均可選擇到合適的型
號。
