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年第期分析仪器
弋但,
氮纯度分析仪的研制
王娲邵长贯
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摘要奉文介绍一种利用氧化锆氧传感器分析氮中微量氧,
的原理和设计思想怍了较详尽的分析,重点介绍了转换器中新颢的单片机线路和查衰方法。仪器性舱指标的测试
结果符合企业标准.
关麓调·三的譬—壅—一一氧化锆侍薏器自动控温直接寻址查袁
换器组成。传感器主要由氧化锆浓差电池和加
一热炉及热电偶组成. 提供被测气体与参比气体
、引言

甘前,在冶金、轻纺、制氮、练钢等企℃高温之外,主要是将传感器输出的氧浓差
业的空分车间,都存在粗氮的分析问题。这信号转换成相对应的氧信号,同时推出氨的纯
些氮气主要来源于空气分离。氮气中的主度.
要杂质是氧量和水份粗氮中氧的含量一. 主要性能指标
般在.~ ,之间。目前大部分厂家仍测氧范围.~ .
采用比色法或磁氧分析法分析氮的纯度。测氮纯度. .
这两种分折方法的主要缺点是滞后时间
长、操作不方便、分析精确度差、灵敏度低。仪器的精度
。基测氮的基本误差; 满量程含
于此,我们在成功研制出常量氧. 传感器
分析仪的基础上,又研制了—型氮分转换器的精度:级≤. :满
折仪. 即利用氧化锆氧传感器分析氮气中氧的量程值
含量,:± ℃
测氧迅速、线性良好,克服了比色法和磁氧法分
析氮所带来的困难,
仪器还可分析还原性气体的环境气体中的氧含仪器的零点和量程漂移含传感器不
量,将广泛用于环境监测系统. ‘大于士,量程值/小时
转换器稳定性优于士. ,满量程
二、仪器的结构和主要性能指标/昼夜
温度控制稳定性优于士℃/昼夜
. 仪器的结构电源电压从~ 变化所引起
该仪器由氧化锆氧传感器和氧量及氮量转的偏差不大于士. 满量程值
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分析仪器年第期
工作环境温度从~ 帖℃变化所引起
的偏差不大于土满量程值。四、仪器的设计思路
. 传感器
三、
将传感器中的加热炉小型化。加热要提供传
,对该炉的设计至关重要。加
,因此,仪器渊热炉的寿命决定了传感器的寿命,关系到整个
氮的纯度实际上可以看成是测氮气中氧的含仪器的质量。必须精心设计.
量。由于微量氧的测量对流量要求较为严格,
氧化钴固体电解质在高温下导氧离子,一我们在流量通路上采取了稳压、稳流等措施,并
旦氧化锆固体电解质两边的氧浓度不一样时, 在池电势引线两侧留有良好的通空气处,不会
将会发生一系列的电化学变化,形成氧浓差电因空气流通不畅而影响测量效果。
:
含量在理想状况下遵循方程: 加热炉、热电儡、池电势信号‘
. 转换器的电路
各, 温度控制电路渊氮的首要问题是溯氧,