Nernst
氧化鋯探頭作為工業(yè)氣體氧含量檢測(cè)的核心元件，其性能優(yōu)勢(shì)需與特定儀器配合才能充分發(fā)揮。該探頭基于能斯特原理，通過(guò)測(cè)量氧化鋯陶瓷兩側(cè)氧分壓差產(chǎn)生的電勢(shì)實(shí)現(xiàn)氧濃度檢測(cè)，其工作溫度覆蓋0℃-1400℃，響應(yīng)時(shí)間小于100毫秒，精度可達(dá)±1%，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、環(huán)保等領(lǐng)域。其典型配套儀器可分為三大類，形成完整的氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
一、氧化鋯分析儀：核心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(nèi)置單片機(jī)智能化系統(tǒng)，通過(guò)能斯特公式將探頭輸出的毫伏級(jí)電勢(shì)信號(hào)轉(zhuǎn)換為氧含量百分比，并在液晶屏實(shí)時(shí)顯示。例如，在燃煤鍋爐煙氣監(jiān)測(cè)中，分析儀可接收探頭傳來(lái)的電勢(shì)信號(hào)，結(jié)合內(nèi)置溫度補(bǔ)償算法，將700℃環(huán)境下的電勢(shì)值精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為氧濃度數(shù)據(jù)，并通過(guò)4-20mA電流信號(hào)輸出至DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持多探頭接入，如Nernst 1732型分析儀可同時(shí)連接兩支探頭，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)位同步監(jiān)測(cè)。
二、參比氣供應(yīng)系統(tǒng)：保障測(cè)量基準(zhǔn)
探頭正常工作需持續(xù)供應(yīng)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(jì)，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如，在垃圾焚燒爐應(yīng)用中，參比氣流量通過(guò)流量計(jì)精確控制在50ml/min，經(jīng)PVC管輸送至探頭進(jìn)氣口。部分型號(hào)（如Nernst 1238噴射型）內(nèi)置微型氣泵，可直接從環(huán)境中抽取空氣作為參比氣，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)確保氣源穩(wěn)定性。
三、預(yù)處理裝置：適應(yīng)復(fù)雜工況
針對(duì)高粉塵、高腐蝕性環(huán)境，需配置預(yù)處理系統(tǒng)延長(zhǎng)探頭壽命。典型配置包括：
1.多級(jí)過(guò)濾裝置：采用不銹鋼或陶瓷過(guò)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(dòng)式不銹鋼過(guò)濾器，在煤粉鍋爐應(yīng)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(tǒng)：通過(guò)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(zhì)焚燒爐監(jiān)測(cè)中，該系統(tǒng)可避免酸性氣體（如HCl）與冷凝水結(jié)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(dòng)反吹功能，通過(guò)程序控制電磁閥實(shí)現(xiàn)每8小時(shí)一次的脈沖式清洗。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
在鋼鐵冶煉高爐監(jiān)測(cè)中，Nernst 1231加熱型探頭與2001-SX分析儀組成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：探頭插入高爐風(fēng)口，實(shí)時(shí)檢測(cè)氧濃度；分析儀將數(shù)據(jù)傳輸至中控室，輔助調(diào)節(jié)風(fēng)煤比；參比氣系統(tǒng)確保測(cè)量基準(zhǔn)穩(wěn)定；預(yù)處理裝置防止高溫粉塵損壞探頭。該系統(tǒng)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(guò)與分析儀、參比氣系統(tǒng)及預(yù)處理裝置的協(xié)同工作，構(gòu)建起覆蓋高溫、高粉塵、強(qiáng)腐蝕等復(fù)雜工況的氧含量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。其模塊化設(shè)計(jì)不僅支持標(biāo)準(zhǔn)配置，還可根據(jù)具體需求擴(kuò)展功能，如增加無(wú)線傳輸模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，或集成酸露點(diǎn)檢測(cè)功能形成綜合分析系統(tǒng)，為工業(yè)過(guò)程優(yōu)化提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。
