Описание газоанализатора кислорода с датчиком из оксида циркония GE Sensing CGA 351
Газоанализатор CGA 351 использует уравнение Нернста для расчета содержания кислорода в пробе газа. При нагревании диоксида циркония, допированного иттрием, до температур свыше 6500С он становится электролитом, так как вакансии в кристаллической решетке позволяют ионам кислорода диффундировать в керамику. Если с двух сторон керамической ячейки создаются различные парциальные давления кислорода, ионы кислорода будут мигрировать вдоль образующегося градиента концентрации. При этом будет происходить перенос электронов от одной стороны керамики к другой. Если переносимый заряд имеет возможность аккумулироваться, возникает градиент потенциала, действующий в противоположном направлении, что противодействует дальнейшей диффузии.
Газоанализатор кислорода CGA 351 обычно применяется на следующих объектах:
- Заводы по разделению воздуха
- Перчаточные камеры (на АЭС)
- Процессы производства полупроводников
- Термообработка и металлургические процессы
- Производства стекла и керамики
- Определение чистоты инертных газов
- Газовые подушки резервуаров
- Исследования в области медицины
- Вентиляционные смеси
Специальные области применения
- Газовая среда в зоне сварки
- Генераторы газов
- Смеси воздух/топливо
Газоанализатор кислорода с датчиком из оксида циркония
В газоанализаторе кислорода CGA 351 используется современный датчик из оксида циркония для точного определения содержания кислорода в различных технологических газах. Микропроцессорная электроника позволяет измерять концентрацию кислорода в пределах от единиц ppm до 100%.
Назначение
Газоанализатор кислорода CGA 351 с первичным измерительным преобразователем на основе оксида циркония предназначен для наблюдения и/или контроля различных сухих и чистых газовых потоков, например, в процессах разделения воздуха, термообработки, производства керамики и др. При наличии загрязнений и влаги необходимо использовать соответствующую систему пробоподготовки.
Принцип действия
Анализируемый газ вводится через игольчатый вентиль и поступает во входную керамическую трубку. Затем газ проходит через кольцевое пространство между входной трубкой и внутренней частью датчика кислорода из оксида циркония, а затем выходит через выходной штуцер и расходомер. Когда горючие вещества отсутствуют в анализируемом газе, газоанализатор осуществляет измерение суммарной концентрации кислорода. В том случае, когда в анализируемом газе присутствуют горючие компоненты, использование платинового катализатора на конце керамической трубки обеспечивает их окисление до их контакта с внутренним электродом. Таким образом, возможно измерение либо избытка кислорода, либо его дефицита в смесях воздух/топливо. Датчик из оксида циркония нагревается и поддерживается с высокой точностью при температуре 700°С. Как только анализируемый газ вступает в контакт с внутренним электродом нагретого датчика, возникает электрический сигнал. Он пропорционален логарифму отношения концентраций кислорода в пробе и образцовом газе, контактирующим с другим электродом. Величина концентрации кислорода отображается на экране дисплея показывающего прибора в единицах ppm или процентах. При этом также отображаются другие параметры: выходной сигнал датчика в милливольтах и его температуру в °F или °С. Окружающий воздух используется как образцовый газ на наружной стороне электрохимической ячейки.
Характеристики
- Быстрая, простая одноточечная калибровка
- Возможность измерения концентрации кислорода от 0,1 ppm до 100%; в том числе, и в том числе, в восстановительных газах
- Незначительное время отклика (менее 1 секунды при 90% ступенчатом изменении концентрации)
- Высокая стабильность датчика
- Безотказная работа прибора в течение длительного времени, не требующая обслуживания из-за отсутствия необходимости в частой поверке и регулировке
- Точность измерения возрастает при низких значениях концентрации кислорода
