一體式氧化鋯氧量分析儀是近幾十年發(fā)展起來的新型測氧器，因其具有結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、反應(yīng)速度快、測量范圍廣等特點，而廣泛應(yīng)用于電力、冶金、供暖、建材、電子等部門，分析各種工業(yè)鍋爐及窯爐中煙氣的氧含量，提高燃燒效率，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。
氧化鋯氧量分析儀由轉(zhuǎn)換器和檢測器（俗稱氧探頭）組成在檢測器的核心元件氧化鋯濃差電池上，采用了納米材料和*的生產(chǎn)工藝，在電極涂層上添加抑制電極老化的添加劑。大大提高了氧化鋯測量探頭的精度和使用壽命。檢測器采用直插式探頭結(jié)構(gòu)，不需取樣系統(tǒng)，能及時反映鍋爐內(nèi)燃燒狀況，如與自控裝置配合使用，可有效地控制燃燒狀況。轉(zhuǎn)換器采用單片機智能化設(shè)計，漢字液晶顯示，使數(shù)據(jù)顯示、功能控制更具有人性化；可與各類型DCS數(shù)據(jù)接入設(shè)備連接。使儀表的操作變的簡單，容易掌握。
氧化鋯氧分析儀主要由氧化鋯探頭和氧量變送器兩部分組成。
一、氧化鋯探頭。
氧化鋯探頭是氧分析器的檢測部件，其核心就是氧化鋯固體電解質(zhì)氧濃差電池。它的作用是將被測氣體的氧含量轉(zhuǎn)換成氧濃差電勢。
要使氧化鋯探頭輸出的濃差電勢信號和待測氣體的氧濃度成單值函數(shù)關(guān)系，必須使探頭的工作溫度保持恒定?，F(xiàn)常用的方法有兩種；一種是在探頭內(nèi)部設(shè)置溫度控制系統(tǒng)，使探頭置于恒定的工作溫度之中；另一種是采用熱電偶來檢測探頭感受的實際工作溫度，然后把此熱電勢信號送至氧量變送器，在變送器中進行溫度補償運算，以消除溫度對濃差電勢信號的影響。根據(jù)所采用的方法不同，氧化鋯探頭結(jié)構(gòu)有直插式、直插加熱恒溫式和恒溫抽氣式三種。其中直插式探頭采用溫度補償運算方法，后兩種探頭采用恒溫的方法。
國產(chǎn)氧化鋯氧分析器多數(shù)采用直插式氧化鋯探頭，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要由氧化鋯固體電解質(zhì)材料、鉑電極，碳化硅過濾器、鎧裝熱電偶(此圖中未表示出來)氧化鋁管及金屬套管等組成，碳化硅過濾器用于濾去粉塵，熱電偶用來檢測探頭感受的實際工作溫度，金屬套管則是為了使檢測部件免受機械損傷。
二、氧量變送器。
氧量變送器的作用就是把濃差電勢轉(zhuǎn)挨成0-10mA或4-20mA直流電流，輸出給顯示儀表或調(diào)節(jié)器。
氧量變送器的基本組成框圖如圖2所示。它由下列幾部分組成。
(1)高阻抗變換器。氧化鋯探頭檢測部件是一個氧濃差電池，，其本身具有較大的內(nèi)阻，為了使?jié)獠铍姵禺a(chǎn)生的電勢信號全部(或接近全部)輸出給氧量變送器，必須使流過濃差電池的電流為零或接近于零。為此，氧量變送器的輸入回路采用高輸入阻抗的阻抗變換級，以保證流過濃差電池的電流近似為零。
(2)溫度變換級。這是為在后面的除法器電路中，進行探頭溫度補償運算而設(shè)置的。氧量變送器采用類似兩函數(shù)式相除，將其公因式相消來進行溫度補償運算。
分體在線氧化鋯氧量分析儀具有以下特點：
1.通用性較強，可以直接替換其它廠家氧量分析儀。
2.大屏幕藍底白字ＬＣＤ顯示。
3.全中文操作菜單(出口產(chǎn)品可以提供英文菜單)。
4.氧量量程0-２５％內(nèi)自由設(shè)定（量程0-5%）。
5.溫度采用ＰＩＤ控溫，恒溫點７００℃和７５０℃（可現(xiàn)場選擇）。
6.可設(shè)置氧量上、下限報警指示，溫度上、下限報警指示。
7.本底電勢一鍵校正。
8.可用標(biāo)準(zhǔn)氣在線校準(zhǔn)。
9. 4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出與主電路光電隔離，可直接遠傳進入DCS系統(tǒng)。
10.多種故障信息提示。
工作原理
氧化鋯是一種高溫電解質(zhì)濃差電池，在數(shù)的高溫環(huán)境下，具有能產(chǎn)生氧離子遷移的導(dǎo)電性能，由于被測氣體（煙氣或其它氣體）與參比氣體（空氣或其它氣體）在氧化鋯兩側(cè)鉑電極的氧分壓不同，在兩極間有一定數(shù)量的氧離子遷移而產(chǎn)生了氧濃差電勢，其電勢值與氧濃度的關(guān)系，可以用能斯特（Nernst）公式來表示：E=RT/4F×LnP1/P2
式中：E—氧濃差電勢（V）
R—理想氣體常數(shù)（/moLK）
T—溫度值（K）
F—法拉第常數(shù)（96500c/moL）
P1—參比氣體分壓（空氣）
P2—被測氣體分壓
變送器把所測量出的數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機計算轉(zhuǎn)換，將氧含量在液晶屏上顯示出來，同時轉(zhuǎn)換成電流信號供計算機或記錄儀使用。
技術(shù)指標(biāo)
量程： ～%O2(量程從％－％內(nèi)自由設(shè)置）
輸出信號：4～20mA負(fù)載電阻≤500Ω隔離
重復(fù)性： 滿量程的±%
基本誤差：≤±1%（滿量程）
穩(wěn)定性： ≤±1%（儀器連續(xù)檢定4h）
響應(yīng)時間：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)氣體從檢測器入口引入時計，5秒內(nèi)達到90%的響應(yīng)
環(huán)境溫度：檢測器-10℃～80℃ 轉(zhuǎn)換器0℃～40℃
電源及功耗：電源220±10%VAC，功耗為150W
樣氣溫度： ≤700℃（700℃-1300℃請使用高溫抽氣式氧化鋯探頭）
樣氣壓力范圍：±10KPa
檢測器長度： ;;;；（其他長度可根據(jù)用戶要求生產(chǎn)）
