YOKOGAWA横河氧化锆氧分析仪

测量原理

   将氧化锆成分加热至750℃，在内外侧安装铂电极，电极内外侧若接触氧分压不同的气体，在氧浓差电池效应的作用下，会产生与氧气分压差相对应的电动势。换言之，在氧气分压高的电极，氧分子得电子后变为氧离子，氧离子在氧化锆内移动，达到另一侧的电极后释放电子，还原为氧分子。

通过此反应，两电极间产生的电动势E可根据能斯特（Nernst 德国 1864-1941）公式求得，从而测得电压并求出氧气浓度。

氧化锆氧分析仪原理

氧分压高的电极: O2 + 4e^- → 2O^--（参比端）
氧分压低的电极: 2O^-- → O2 + 4e^-（测量端）

通过能斯特公式求出反应电动势E（V）。

检测部分的锆池温度为750℃时的反应电动势:

氧化锆氧分析仪的外观实例

为什么仪表空气的氧气浓度是21%
   虽然大气的氧气浓度为20.6%，但是如果测量会发现仪表空气中的氧气浓度为21%，有明显差异。仪表空气只是将大气进行了压缩，理论上，仪表空气的氧气浓度应该与大气的一致，为什么实际却不同呢？

产生差异的原因是湿度。仪表空气为干燥状态，而大气通常含有相对湿度为70%左右的水份，因此由于水蒸气的缘故，氧气浓度约降低为20.6%。

例如:

常温（23℃）下的饱和蒸汽压为0.02864kg/cm²。大气压为1.0332kg/cm²，所以相对湿度为*的空气中含水蒸气的体积是:
0.02864/1.0332 × * ＝2.77%
此时求得的氧气浓度虽然是20.42%，但由于通常相对湿度约为70%，所以实际浓度应为20.6%。

因此，在需要严格测量氧气的情况下，必须考虑湿度的影响。
利用此原理，氧化锆氧分析仪可作为高温湿度（水份）分析仪使用。
 

用作高温湿度分析仪
    在纺织工厂的着色工艺、混凝土产品的蒸汽养护工艺、烟草、食品、造纸、木材干燥、石膏板、铅蓄电池电极、钽电容生产过程等高温环境的湿度管理中，可使用氧化锆高温湿度分析仪。

由于不含可燃气体的高温气体由氧气浓度为21%的空气及水份构成，所以可以根据因水份而稀释的氧浓度来计算水份含量。

利用此原理，氧化锆氧分析仪可作为高温湿度（水份）分析仪使用。

钽电容生产过程中的“加湿分解工艺”质量控制示例