氧化锆分析仪由氧化锆探头和氧量变送器两部分组成。氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。氧化锆的检测，就是利用这一特性，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池。由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势，在一定的高温条件下，一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出。氧化锆分析仪主要用于锅炉的氧量分析，对烟气的含氧量做出准确的判断。
氧化锆分析仪维护
1、需要对样品气进行控压处理，通常进仪器压力不得大于0.05MPa。
2、标气二次表输出压不得大于0.3MPa。
3、进入氧化锆分析仪的所有气路管线都必须经过严格的查漏，且此项工作在仪表正常工作时，每半年还必须进行一次系统查漏。
4、气路进氧化锆分析仪前，必须经过物理过滤器，发现气阻现象，可先行检查过滤网（过滤器）。
5、固定期清洁氧化锆分析仪风扇过滤网，每季度一次；环境恶劣，需要经常清理，以防止因通风不畅而导致的仪器过热现象。
6、氧化锆分析仪的安装部位应当水平，远离振动源以防止检测器不水平，而造成的样品对流不均所引起的误差。
7、氧化锆分析仪周围环境要求通风良好，切忌密闭空间，因氧量不均衡而引起的测量误差。
8、氧化锆分析仪周围切忌有可燃性气体，这会严重影响检测器的准确测量。
9、由于检测是在高温下操作，若待测气体中含有H2和CO、CH4时，此物质会与氧发生反应，消耗部分氧，氧浓度降低，引起测量误差。所以氧化锆分析仪在测量含有可燃性物质的气体时应相应考虑此项因素，以避免测量失准（比如氧化锆分析仪用在碳素余热发电锅炉氧含量测量中就有可能出现这种情况）。
10、当测量含有腐蚀性气体时，应先用活性炭过滤。
横河氧化锆氧分析仪
氧化锆分析仪常见故障与处理
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故障现象 |
故障原因 |
故障处理方法 |
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氧化锆分析仪无指示 |
电炉未加热 |
检查温度控制电路的加热器，热电偶等，找出电炉不加热的原因 |
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信号输出回路开路 |
检查输出回路接线确保接触良好 |
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锆管多孔铂电极断路 |
用数字万用表检查锆管内阻，在仪表规定的工作温度下，如果锆管两电极引线间的阻值大于100Ω，则应更换锆管 |
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氧化锆分析仪示值偏高 |
锆管破裂漏气 |
检查更换锆管 |
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锆管产生小裂纹，导致电极部分短路渗透 |
更换检查 |
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锆管老化 |
测量锆管内阻，方法是在仪表规定工作温度下，用数字万用表检测两电极引线间的阻值，一支新的锆管内阻应小于50Ω，如果锆管内阻大于100Ω时，可适当提高炉温继续使用。若仪表误差过大，超出允许误差范围时，应更换锆管 |
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炉温过低，造成锆管内阻过高 |
检查校正炉温 |
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氧化锆分析仪示值抖动 |
放大器放大倍数过高 |
检修放大器，调整放大倍数 |
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接线接触不良 |
检查并紧固接线端子 |
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插接件接触不良 |
清洗插接件 |
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氧化锆分析仪示值偏低 |
样气中可能存在可燃气体 |
抽样检查样气，如果样气中的确有可燃气体存在，则应调整工况除去可燃气体，或者在样气中加装净化器除去可燃气体组分 |
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探头过滤器堵塞、气阻大，影响被测气体中氧分子扩散速度 |
反向吹扫，清洗过滤器，如果不能疏通，则更换过滤器 |
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炉温过高 |
检查校正炉温 |
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量程电势偏低 |
利用给定电势差校正量程电势 |
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输出信号波动大 |
取样点位置不合适 |
和工艺配合检查，更换取样点位置 |
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仪表始终显示满量程 |
燃烧系统不稳定，超负荷运行或有明火冲击锆管，气体流量变化大 |
和工艺配合检查，调整工艺参数，检查、更换气路阀件 |
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样气带水并在锆管中汽化 |
检查样气有无冷凝水或者水雾，锆管出口稍向下倾斜改进样气预处理系统 |
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电极信号反接 |
正确连接 |
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锆管电极脱落，或经长期使用后铂电极蒸发 |
检查锆管两极间电阻，如果超过100Ω，则则更换锆管 |
氧化锆分析仪故障实例分析
1、一台氧化锆分析仪运行一段时间后，工艺反映指示偏低
故障检查、分析：经检查发现氧化锆探头过滤器堵塞，气阻増大，影响被测气体中氧分子的扩散速度，造成指示偏低。
故障处理：反向吹扫、清理过滤器：如果不能疏通，则更换过滤器。
2、新安装的氧化锆分析仪投运后，工艺反映指示偏高
故障检查、分析：经检查发现氧化锆探头安装法兰密封不严，造成漏气导致空气进入，所以指示偏高
故障处理：更换法兰密封垫片（同时查找标气人口处是否有泄漏）。
3、氧化锆分析仪运行突然无指示
故障检查、分析：经检查发现氧化锆电炉未加热，检查加热器、热电偶均正常，后发现温度控制板故障。
故障处理：更换控制板，指示正常。
4、锅炉刚投运后，氧化锆分析仪运行指示波动大
故障检查、分析：经检查发现燃料系统不稳定，超负荷运行或有明火冲击锆头，造成气样流量变化较大。
故障处理：和工艺配合检查、调整工艺参数，使样品流量稳定。
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