氧化鋯氧氣含量分析儀是一種基于電化學(xué)測量技術(shù)的設(shè)備,主要用于測量氣體中的氧含量,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、環(huán)保、科研等領(lǐng)域。其核心原理是氧化鋯的氧濃差電勢效應(yīng)。在高溫環(huán)境下(通常600~1200℃),氧化鋯材料對氧離子具有良好的傳導(dǎo)性。當(dāng)氧化鋯管兩側(cè)氧濃度不同時,高濃度側(cè)的氧分子會在電極上結(jié)合電子形成氧離子,通過氧化鋯晶格中的氧離子空穴向低濃度側(cè)遷移,在低濃度側(cè)釋放電子形成氧分子,從而在兩電極間產(chǎn)生電勢差,即氧濃差電勢。通過測量該電勢,結(jié)合已知的參比氣體濃度和氧化鋯管的工作溫度,即可計算出被測氣體的氧含量。
1、開機(jī)前準(zhǔn)備
檢查連接:確認(rèn)分析儀的電源線、信號線、樣品氣導(dǎo)入管和標(biāo)準(zhǔn)氣連接管等連接牢固,無松動或破損。檢查探頭與分析儀主機(jī)之間的連接是否正常,確保數(shù)據(jù)傳輸和氣體流通順暢。
檢查環(huán)境:查看分析儀周圍的環(huán)境是否符合要求,包括溫度、濕度和電磁干擾等情況。確保環(huán)境溫度在儀器規(guī)定的工作范圍內(nèi),避免在高濕度、強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中使用,以免影響儀器性能。
預(yù)熱(如有需要):對于一些帶有加熱裝置的氧化鋯氧氣分析儀,根據(jù)儀器說明書的要求進(jìn)行預(yù)熱。將儀器接通電源,打開加熱開關(guān),使探頭和傳感器達(dá)到工作溫度。預(yù)熱時間一般根據(jù)儀器型號和環(huán)境溫度而定,通常為數(shù)分鐘到半小時不等。
2、開機(jī)操作
打開電源:將分析儀的電源開關(guān)轉(zhuǎn)到“開”的位置,此時儀器的顯示屏、指示燈等應(yīng)正常亮起。部分儀器可能會發(fā)出自檢提示音,表示儀器正在進(jìn)行自我診斷程序。
初始化設(shè)置:等待儀器完成自檢后,根據(jù)被測氣體的類型和測量要求,在儀器的操作界面上進(jìn)行初始化設(shè)置。設(shè)置內(nèi)容包括測量范圍(如0-25%氧含量或0-100%氧含量)、溫度補(bǔ)償方式(如果被測氣體溫度波動較大,需要選擇合適的溫度補(bǔ)償模式)、信號輸出模式等。同時,檢查儀器的日期、時間等基本信息是否正確,如有錯誤,及時進(jìn)行修正。
3、零點校準(zhǔn)
引入零點氣體:將零點校準(zhǔn)氣體(通常是高純氮氣,氧含量小于0.1%)連接到分析儀的標(biāo)準(zhǔn)氣入口。通過調(diào)節(jié)流量控制器,使零點氣體以穩(wěn)定的流量(一般按照儀器要求的流量,如0.5-1L/min)流經(jīng)分析儀的氣室和探頭。
執(zhí)行校準(zhǔn)操作:在儀器的操作界面上選擇零點校準(zhǔn)功能,然后按照儀器的提示進(jìn)行操作。儀器會自動測量零點氣體中的氧含量,并將其設(shè)置為測量的零點基準(zhǔn)。在校準(zhǔn)過程中,要確保零點氣體持續(xù)穩(wěn)定地流經(jīng)儀器,直到校準(zhǔn)完成,一般會有校準(zhǔn)完成的提示音或顯示信息。
4、量程校準(zhǔn)
引入量程校準(zhǔn)氣體:完成零點校準(zhǔn)后,關(guān)閉零點氣體供應(yīng),將量程校準(zhǔn)氣體(氧含量接近儀器測量上限的標(biāo)準(zhǔn)氣體,如20.9%氧含量的空氣或其他合適濃度的氣體)連接到標(biāo)準(zhǔn)氣入口。同樣,調(diào)節(jié)流量控制器,使量程校準(zhǔn)氣體以規(guī)定流量流經(jīng)儀器。
執(zhí)行量程校準(zhǔn)操作:在儀器操作界面上選擇量程校準(zhǔn)功能,儀器會測量量程校準(zhǔn)氣體中的氧含量,并將其作為測量的量程上限基準(zhǔn)。通過與零點校準(zhǔn)相結(jié)合,建立完整的測量量程。在校準(zhǔn)過程中,注意觀察儀器的測量值是否與標(biāo)準(zhǔn)氣體的氧含量相符,如有偏差,可能需要檢查儀器的設(shè)置或校準(zhǔn)氣體的準(zhǔn)確性。
5、樣品氣測量
引入樣品氣:將待測的樣品氣通過樣品氣導(dǎo)入管連接到分析儀。在連接過程中,要注意確保樣品氣的密封性,防止泄漏。然后,緩慢打開樣品氣閥門,使樣品氣以穩(wěn)定的流量(一般與校準(zhǔn)時的流量相同)進(jìn)入分析儀。
讀取測量值:當(dāng)樣品氣進(jìn)入分析儀后,儀器的顯示屏上會實時顯示樣品氣中的氧含量測量值。觀察測量值的穩(wěn)定性,在測量值穩(wěn)定后(一般需要等待數(shù)秒到數(shù)十秒,具體時間取決于儀器的響應(yīng)速度和樣品氣的穩(wěn)定性),記錄測量結(jié)果。同時,可以根據(jù)需要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、打印或傳輸?shù)狡渌O(shè)備(如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計算機(jī)等)。
6、關(guān)機(jī)操作
關(guān)閉樣品氣和標(biāo)準(zhǔn)氣:先關(guān)閉樣品氣閥門,停止樣品氣進(jìn)入分析儀。然后,關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)氣供應(yīng)閥門,避免氣體浪費和對儀器造成不必要的壓力。
關(guān)閉電源:將分析儀的電源開關(guān)轉(zhuǎn)到“關(guān)”的位置,切斷儀器的電源。如果是長時間不使用儀器,還需要注意將儀器的插頭從電源插座上拔下,以防止雷擊等意外情況對儀器造成損壞。