工作原理：氧化鋯氧分析儀的核心是由氧化鋯氧固體電解質(zhì)構(gòu)成的一個濃差電池，即傳感器：其表達(dá)式：氧化鋯氧固體電解質(zhì)在高溫下（600℃以上）對氧離子表現(xiàn)導(dǎo)電性，若將其加熱到600℃以上，并使其兩側(cè)接觸不同氧分壓（濃度）時，在氧分壓較高的一側(cè)（比如空氣）電極上（陽極），氧分子獲得電子成為氧離子，氧離子進(jìn)入氧化鋯固體電解質(zhì)的氧離子空穴中，從而使該電極帶正電，氧離子通過氧化鋯 的氧離子空穴迅速遷移到氧分壓（濃度）低的一側(cè)（陰度）電極上，釋放電子還原為氧分子。使該電極帶負(fù)電。其電極反應(yīng)如下：
陽極邊：（Po）O2＋4e→202- 陰極邊：（Px）O2-－4e→02 總反應(yīng)：（Po）O2→（Px）O2
電極反應(yīng)達(dá)到平衡后，就形成一個濃差電勢E，根據(jù)能斯特定律，其值為：
（1）式中：E—— 電勢（mV）
R—— 氣體常數(shù)（=1.987卡／度·克分子） F—— 法拉弟常數(shù)（=23060卡／伏·克當(dāng)量）
T—— 熱力學(xué)溫度（K） Po——參比氣體氧濃度百分?jǐn)?shù)，如果是空氣為20.60％02
Px——被測氣體氧濃度百分?jǐn)?shù)（％） 選定T=750℃（T=1023K），將有關(guān)數(shù)值代入，得出公式：
（2）根據(jù)（2）式可知氧電勢E和被測氧濃度Px成單值對應(yīng)關(guān)系，即Px=f（E）習(xí)慣上稱這種測氧方法為定溫式或自溫式測氧；若只檢測氧化鋯傳感器溫度而并不對其進(jìn)行控制，則被測氣體氧濃度Px由T和E兩者決定，即Px=f（T.E）習(xí)慣上稱這種測氧方法為浮溫式或它溫式測氧。就這兩種測氧方法而言，定溫式適用于被測氣樣溫度較低的場合（低于600℃）而浮溫式則對于中高溫場合表現(xiàn)出更大的靈活性。ZOA系列氧化鋯氧分析儀將這兩種方式融為一體，應(yīng)認(rèn)為是氧化鋯測氧技術(shù)的一個進(jìn)步。
ZOA系列氧化鋯氧分析儀儀表特點：1．儀表屬直插式結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散式采樣，由于傳感器不直接經(jīng)受樣氣沖刷，傳感器壽命較長。 2．首先提出采用低溫測量，便于選取結(jié)構(gòu)材料，探頭整體壽命延長。3．探頭設(shè)計有校準(zhǔn)氣路和室溫補(bǔ)償器，可以就地進(jìn)行在線校準(zhǔn)，保證儀器靈敏，準(zhǔn)確，操作方便。4．轉(zhuǎn)換器智能化設(shè)計，多功能顯示。數(shù)據(jù)處理部分采用80C196單片微機(jī)，精度高功能強(qiáng)，除顯示傳感器工作溫度和被測氣體氧含量之外，還可以顯示傳感器內(nèi)阻及有關(guān)故障點，便于工作人員及時發(fā)現(xiàn)和處理。5．獨到的升溫和控溫系統(tǒng)把定溫式和浮溫式融合為一體，簡化了設(shè)計，又大大的擴(kuò)展了使用范圍。6．儀表采用全浮空結(jié)構(gòu)設(shè)計，既解決了系統(tǒng)的接地問題，又有效地屏蔽系統(tǒng)之間的干擾，加之設(shè)計有在線校準(zhǔn)程序，就提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又保證了儀表的準(zhǔn)確度要求。全套儀表還具有體積小，重量輕，安裝維修方便等優(yōu)點，大大減輕了操作人員的勞動量。
ZOA系列氧化鋯氧分析儀主要技術(shù)指標(biāo)：
1．測量對象：各種燃燒過程尾氣的含氧量。
2．測量范圍：0－10%、0－20.6%（VOL%O2）
3．信號輸出：0－10mA或4－20mA
4．轉(zhuǎn)換器環(huán)境溫度：－10℃—＋45℃
5．檢測器采樣溫度：A≤650℃ B650℃—900℃
6．轉(zhuǎn)換器型號：ZOA-1型 盤裝
ZOA-2型 盤裝
ZOA-3型 墻掛
ZOA-4型 盤裝
7．檢測器長度：180mm、400mm、600mm、1000mm或其它特定長度
8．校準(zhǔn)方式：通標(biāo)準(zhǔn)氣，建議使用1%（VOL%O2）
9．重復(fù)性：滿量程±2%
10．線性誤差：≤2%（滿量程）
11．工作電源：220VAC
