氧化鋯分析儀原理、維護與常見問題解析 

氧化鋯分析儀是一種廣泛應用于工業生產中的氣體分析設備，主要用于測量氣體中的氧含量。其工作原理基于氧化鋯的氧離子傳導特性，在高溫下，氧化鋯兩側的氧濃度差會產生電勢差，通過測量該電勢差即可計算出氣體中的氧含量。準確理解和掌握氧化鋯分析儀的使用方法、維護要點及常見問題處理，對于保障工業生產的穩定運行和產品質量至關重要。

一、安裝與校準 

安裝后不能立刻校準的原因 

在安裝調試氧化鋯分析儀時，設備處于冷機狀態，此時氧分析儀顯示數值不正常。設備出廠時一般已進行標氣標定，安裝后可先接線預熱，待升溫穩定后直接插入煙道。如需標定，應在投用一天后再用標氣進行校準。這是因為冷機狀態下的氧化鋯探頭可能吸附有水分或可燃性物質，在高溫環境中，吸附水分會蒸發，可燃性物質會燃燒，這會消耗參比側電池中的參比空氣，使參比空氣的氧含量低于正常值20.6% ，導致檢測器信號偏低，甚至出現負信號，造成測量的氧含量值偏高，甚至大于20.6%，此時測量值不準確。只有待檢測器內部的水分和可燃性物質被空氣置換、燃燒完畢，才能獲得準確測量結果。

定期校準的必要性 

氧化鋯分析儀在生產過程中，平穩運行會受到多種因素干擾，如鋯管老化、積灰、SO?和SO?對電極的腐蝕等。運行一段時間后，儀器容易出現漂移和測量誤差。因此，需要定期對儀器進行校準，校準周期通常為1 - 3個月，具體時長取決于儀器的使用環境和使用情況。校準一般采用5%氮中氧標準氣體。

二、使用注意事項

 避免輕易斷電 

鋯管屬于陶瓷材料，斷電過程中會產生驟冷或集熱情況，可能導致鋯管斷裂。此外，斷電停機時，由于鋯管上的鉑電極與氧化鋯管間的熱膨脹系數不一致，會使探頭內阻變大，甚至損壞檢測器。所以，非必要情況下應避免氧化鋯分析儀斷電。

檢測器恒溫判斷 

氧化鋯分析儀通常自帶溫度補償，一般設定恒溫700度為工作溫度。若檢查發現溫度低于恒定值，可能是加熱未進行、加熱絲斷裂或溫控系統出現故障與損壞。

樣品氣及標氣壓力控制 

樣品氣進儀器前需進行控壓處理，進儀器壓力不得大于0.05MPA；標氣二次表輸出壓不得大于0.30MPA。

氣路管線檢查與維護 

進入儀器的所有氣路管線都必須經過嚴格查漏，且在儀器正常工作時，每半年需進行一次系統查漏。氣路進儀器前，必須經過10u的物理過濾器，若發現氣阻現象，可先檢查過濾網（過濾器）。

儀器清潔與安裝環境要求 

定期清潔分析儀風扇過濾網，每季度一次，若環境惡劣則需更頻繁清理，防止因通風不暢導致儀器過熱。儀器應水平安裝，遠離振動源，避免因檢測器不水平造成樣品對流不均引起誤差。分析儀周圍環境要求通風良好，不能處于密閉空間，防止因氧量不均衡引起測量誤差，且周圍切忌有可燃性氣體，以免影響檢測器的準確測量。

特殊氣體測量注意事項 

當待測氣體中含有H?、CO、CH?等可燃性氣體時，這些物質會與氧發生反應，消耗部分氧，降低氧濃度，從而引起測量誤差，測量時需考慮該因素以避免測量失準。若測量含有腐蝕性氣體，應先用活性炭過濾。

三、常見故障及處理

測量值偏高 

可能原因是管路密閉，需首先檢查檢測器入口是否漏氣，或者標氣口是否打開，另外長期未校準也可能導致測量值偏高。

測量值偏低 

可能是儀器未校準或需要校準；檢測氣體內含有可燃性氣體；放空管線背壓大。

測量值波動大 

氧化鋯檢測器老化，內阻大、電極接觸不良；樣品氣中濕度大或有水滴，在檢測器內氣化。

測量值極限漂移，信號超量程 

可能是氧化鋯檢測器有部件損壞，如鋯管斷裂或者有裂紋、氧化鋯鋯池電極引線開路、氧檢測器老化、溫度補償電阻斷裂（氧含量顯示值100%）。

氧化鋯探頭老化 

氧化鋯探頭老化主要表現為內阻升高和本底電勢增大。內阻升高通常是由于探頭老化，內阻是引線電阻、電極與氧化鋯間界面電阻及氧化鋯體積電阻三部分之和，電極揮發、電極脫落和氧化鋯電解質的反穩（由穩定氧化鋯變為不穩定氧化鋯）都會引起內阻升高。當內阻增大到接近其使用極值，會出現信號大跳動現象，有些表現為響應遲緩。本底電勢是電池附加電勢，引起本底電勢增大的因素包括永存因素（如SO?和SO?的腐蝕作用、電池不對稱因素）和暫存因素（如電極積灰、空氣對流差等）。當本底電勢E0值超過分析儀的最大調節量時，說明檢測器已損壞。