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氧化锆分析仪原理、维护与常见问题解析
氧化锆分析仪是一种广泛应用于工业生产中的气体分析设备，主要用于测量气体中的氧含量。其工作原理基于氧化锆的氧离子传导特性，在高温下，氧化锆两侧的氧浓度差会产生电势差，通过测量该电势差即可计算出气体中的氧含量。准确理解和掌握氧化锆分析仪的使用方法、维护要点及常见问题处理，对于保障工业生产的稳定运行和产品质量至关重要。
一、安装与校准
安装后不能立刻校准的原因
在安装调试氧化锆分析仪时，设备处于冷机状态，此时氧分析仪显示数值不正常。设备出厂时一般已进行标气标定，安装后可先接线预热，待升温稳定后直接插入烟道。如需标定，应在投用一天后再用标气进行校准。这是因为冷机状态下的氧化锆探头可能吸附有水分或可燃性物质，在高温环境中，吸附水分会蒸发，可燃性物质会燃烧，这会消耗参比侧电池中的参比空气，使参比空气的氧含量低于正常值20.6% ，导致检测器信号偏低，甚至出现负信号，造成测量的氧含量值偏高，甚至大于20.6%，此时测量值不准确。只有待检测器内部的水分和可燃性物质被空气置换、燃烧完毕，才能获得准确测量结果。
定期校准的必要性
氧化锆分析仪在生产过程中，平稳运行会受到多种因素干扰，如锆管老化、积灰、SO?和SO?对电极的腐蚀等。运行一段时间后，仪器容易出现漂移和测量误差。因此，需要定期对仪器进行校准，校准周期通常为1 - 3个月，具体时长取决于仪器的使用环境和使用情况。校准一般采用5%氮中氧标准气体。
二、使用注意事项
避免轻易断电
锆管属于陶瓷材料，断电过程中会产生骤冷或集热情况，可能导致锆管断裂。此外，断电停机时，由于锆管上的铂电极与氧化锆管间的热膨胀系数不一致，会使探头内阻变大，甚至损坏检测器。所以，非必要情况下应避免氧化锆分析仪断电。
检测器恒温判断
氧化锆分析仪通常自带温度补偿，一般设定恒温700度为工作温度。若检查发现温度低于恒定值，可能是加热未进行、加热丝断裂或温控系统出现故障与损坏。
样品气及标气压力控制
样品气进仪器前需进行控压处理，进仪器压力不得大于0.05MPA；标气二次表输出压不得大于0.30MPA。
气路管线检查与维护
进入仪器的所有气路管线都必须经过严格查漏，且在仪器正常工作时，每半年需进行一次系统查漏。气路进仪器前，必须经过10u的物理过滤器，若发现气阻现象，可先检查过滤网（过滤器）。
仪器清洁与安装环境要求
定期清洁分析仪风扇过滤网，每季度一次，若环境恶劣则需更频繁清理，防止因通风不畅导致仪器过热。仪器应水平安装，远离振动源，避免因检测器不水平造成样品对流不均引起误差。分析仪周围环境要求通风良好，不能处于密闭空间，防止因氧量不均衡引起测量误差，且周围切忌有可燃性气体，以免影响检测器的准确测量。
特殊气体测量注意事项
当待测气体中含有H?、CO、CH?等可燃性气体时，这些物质会与氧发生反应，消耗部分氧，降低氧浓度，从而引起测量误差，测量时需考虑该因素以避免测量失准。若测量含有腐蚀性气体，应先用活性炭过滤。
三、常见故障及处理
测量值偏高
可能原因是管路密闭，需首先检查检测器入口是否漏气，或者标气口是否打开，另外长期未校准也可能导致测量值偏高。
测量值偏低
可能是仪器未校准或需要校准；检测气体内含有可燃性气体；放空管线背压大。
测量值波动大
氧化锆检测器老化，内阻大、电极接触不良；样品气中湿度大或有水滴，在检测器内气化。
测量值极限漂移，信号超量程
可能是氧化锆检测器有部件损坏，如锆管断裂或者有裂纹、氧化锆锆池电极引线开路、氧检测器老化、温度补偿电阻断裂（氧含量显示值100%）。
氧化锆探头老化
氧化锆探头老化主要表现为内阻升高和本底电势增大。内阻升高通常是由于探头老化，内阻是引线电阻、电极与氧化锆间界面电阻及氧化锆体积电阻三部分之和，电极挥发、电极脱落和氧化锆电解质的反稳（由稳定氧化锆变为不稳定氧化锆）都会引起内阻升高。当内阻增大到接近其使用极值，会出现信号大跳动现象，有些表现为响应迟缓。本底电势是电池附加电势，引起本底电势增大的因素包括永存因素（如SO?和SO?的腐蚀作用、电池不对称因素）和暂存因素（如电极积灰、空气对流差等）。当本底电势E0值超过分析仪的最大调节量时，说明检测器已损坏。
