氧化锆如何在氧传感器上施展身手

钢铁行业的轧钢加热炉、电力行业的锅炉等燃烧装置和热工设备，统统都是实体经济中的能源消耗大户。因此在众多大中型企业，钢铁冶金、石油化工、火力发电厂等工业领域中测量氧含量具有重要意义，它是能够提高燃烧效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保护环境等作为提高产品质量和增强产

品竞争能力的重要途径。

那该如何测量和提高燃烧装置的燃烧效率、如何确定合适的燃烧点都成为十分关键的问题。一般而言，提高燃烧效率直接的方法就是使用烟气分析仪器（如烟气分析仪、燃烧效率测定仪、氧化锆氧含量检测仪）连续监测烟道气体成分，分析烟气中O2含量和CO含量，调节助燃空气和燃料的流量，确定较好的空气消耗系数。

因此，氧传感器作为工业上提高燃烧效率的利器，其响应时间、测量精度成为关键性能指标，当然，作为工业测量仪器，安装与维护也成为各大能源消耗企业的关心之处。而氧化锆氧传感器由于结构简单、响应时间短、测量范围广（从ppm到百分含量）、使用温度高（600℃－1200℃）、维护量小等有点，故而在冶金、化工、电力、汽车等领域得到广泛应用。接下来工采网小编和大家一起了解一下氧化锆作为高温电解质，如何在氧传感器上施展身手？

氧化锆测氧原理

在氧化锆电解质（一般为氧化锆管）的两侧面，分别烧结上多孔铂（Pt）电极。在一定温度下，当电解质两侧氧浓度不同时，高浓度侧（空气）的氧分子被吸附在铂电极上，与电子结合形成氧离子，使该电极带正电。之后，氧离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧的Pt电极上放出电子，转化成氧分子，使该电极带负电。两个电极的反应式分别为

这样在两个电极间便产生了一定的电动势，氧化锆电解质、铂电极及两侧不同氧浓度的气体组成氧探头即所谓氧化锆浓差电池。之后，通过测得气体温度和输出的电动势，便可通过能斯特方程计算得到氧分压（浓度），这就是氧化锆氧传感器的基本检测原理。

工采网提供的极限电流型氧化锆氧气传感器 － SO－E2－250因为在氧化锆电解质中电流的载体是氧离子，所以当电压施加到氧化锆电解槽时，氧气通过氧化锆盘被抽到阳极。如果给电解槽阴极加上一个带孔的盖子，氧气流向阴极的速率就会受到限制。受到这个速率的限制，随着所施加的电压逐渐增加，电解槽内的电流会达到饱和。这个饱和电流被称为极限电流，它与周边环境中的氧气浓度成正比。被广泛应用于医疗、实验室、食品行业、电气工业，安全技术／监控等领域。

极限电流型氧化锆氧气传感器SO－E2－250的优点：

测量范围广，10 ppm～96％氧气

高精度

多款型号呈线性特征

传感器信号对温度的依赖性小

交叉灵敏度低

使用寿命长

在多数情况下只需进行一次“单点校准”

审核编辑：符乾江