Nernst
氧化鋯探頭作為工業氣體氧含量檢測的核心元件,其性能優勢需與特定儀器配合才能充分發揮。該探頭基于能斯特原理,通過測量氧化鋯陶瓷兩側氧分壓差產生的電勢實現氧濃度檢測,其工作溫度覆蓋0℃-1400℃,響應時間小于100毫秒,精度可達±1%,廣泛應用于電力、冶金、環保等領域。其典型配套儀器可分為三大類,形成完整的氧含量監測系統。

一、氧化鋯分析儀:核心數據轉換中樞
Nernst氧化鋯探頭需與氧化鋯分析儀配套使用。分析儀內置單片機智能化系統,通過能斯特公式將探頭輸出的毫伏級電勢信號轉換為氧含量百分比,并在液晶屏實時顯示。例如,在燃煤鍋爐煙氣監測中,分析儀可接收探頭傳來的電勢信號,結合內置溫度補償算法,將700℃環境下的電勢值精準轉換為氧濃度數據,并通過4-20mA電流信號輸出至DCS系統。該系統支持多探頭接入,如Nernst 1732型分析儀可同時連接兩支探頭,實現多點位同步監測。
二、參比氣供應系統:保障測量基準
探頭正常工作需持續供應干燥空氣作為參比氣。配套儀器包括微型氣泵、減壓閥及浮子流量計,形成閉環控制系統。例如,在垃圾焚燒爐應用中,參比氣流量通過流量計精確控制在50ml/min,經PVC管輸送至探頭進氣口。部分型號(如Nernst 1238噴射型)內置微型氣泵,可直接從環境中抽取空氣作為參比氣,簡化系統結構的同時確保氣源穩定性。
三、預處理裝置:適應復雜工況
針對高粉塵、高腐蝕性環境,需配置預處理系統延長探頭壽命。典型配置包括:
1.多級過濾裝置:采用不銹鋼或陶瓷過濾器,可攔截粒徑≥5μm的顆粒物。如Nernst 1231耐磨型探頭配備可移動式不銹鋼過濾器,在煤粉鍋爐應用中,可將顆粒物濃度從50g/m³降至5g/m³以下。
2.加熱采樣系統:通過電伴熱帶維持采樣管溫度在120℃以上,防止水蒸氣冷凝。例如在生物質焚燒爐監測中,該系統可避免酸性氣體(如HCl)與冷凝水結合形成腐蝕性溶液。
3.反吹清洗裝置:定期通入壓縮空氣清除探頭表面積灰。Nernst 1231垃圾焚燒專用型探頭支持自動反吹功能,通過程序控制電磁閥實現每8小時一次的脈沖式清洗。
四、典型應用場景
在鋼鐵冶煉高爐監測中,Nernst 1231加熱型探頭與2001-SX分析儀組成監測系統:探頭插入高爐風口,實時檢測氧濃度;分析儀將數據傳輸至中控室,輔助調節風煤比;參比氣系統確保測量基準穩定;預處理裝置防止高溫粉塵損壞探頭。該系統使高爐燃料利用率提升3%,噸鋼能耗降低15kgce。
Nernst氧化鋯探頭通過與分析儀、參比氣系統及預處理裝置的協同工作,構建起覆蓋高溫、高粉塵、強腐蝕等復雜工況的氧含量監測網絡。其模塊化設計不僅支持標準配置,還可根據具體需求擴展功能,如增加無線傳輸模塊實現遠程監控,或集成酸露點檢測功能形成綜合分析系統,為工業過程優化提供精準數據支持。

