ZR22G

ZR22Gè una sonda analizzatrice di ossigeno installata direttamente nella canna fumaria per misurare il contenuto di ossigeno. La sonda utilizza la tecnologia del sensore di ossigeno allo zirconio, che si basa sul principio dell'elettrolita solido e può misurare direttamente il contenuto di ossigeno nei gas di scarico o in altri gas.

Il sensore allo zirconio è costituito da un tubo in ceramica allo zirconio e da un elettrodo rivestito di platino. Le ceramiche di zirconio diventano materiali conduttivi ad alte temperature e possono fungere da mezzo conduttivo per gli ioni di ossigeno. Quando la pressione parziale dell'ossigeno su entrambi i lati è diversa, si formerà una differenza di potenziale su entrambi i lati della ceramica di zirconio, generando un segnale di tensione. Questo segnale di tensione è proporzionale al logaritmo della pressione parziale dell'ossigeno e misurando questa tensione è possibile determinare la concentrazione di ossigeno.
 

• Un sensore allo zirconio (ZrO2) è un elettrolita a stato solido che può condurre elettricità ad alte temperature. Quando due lati sono circondati da diverse concentrazioni di ossigeno, lo zircone genererà una differenza di voltaggio proporzionale al logaritmo della concentrazione di ossigeno.
• Il sensore è in realtà una batteria di misurazione composta da ceramica allo zirconio allo stato solido e due elettrodi di platino. Le ceramiche di zirconio diventano materiali conduttivi ad alte temperature e fungono da mezzo conduttivo per gli ioni di ossigeno.
• Quando la sonda è esposta a gas di scarico ad alta temperatura, la differenza nella concentrazione di ossigeno su entrambi i lati della ceramica di zirconio farà migrare gli ioni di ossigeno dal lato ad alta concentrazione al lato a bassa concentrazione nell'elettrolita solido.
• A causa della migrazione degli ioni di ossigeno si forma una differenza di potenziale (ovvero di tensione) tra gli elettrodi di platino su entrambi i lati della ceramica allo zirconio. Questa differenza di potenziale è direttamente proporzionale al logaritmo della pressione parziale dell'ossigeno su entrambi i lati.
• La differenza di potenziale pari a 5 viene quindi convertita in un segnale di corrente proporzionale alla concentrazione di ossigeno e può essere elaborato da un dispositivo elettronico collegato alla sonda.
• A causa dell'influenza della temperatura sulla differenza di potenziale, la sonda ZR22G include una funzione di compensazione della temperatura interna per garantire l'accuratezza dei risultati di misurazione.
• La sonda dell'analizzatore richiede un gas di riferimento esterno (solitamente aria) per fornire una pressione parziale di ossigeno nota da confrontare con la pressione parziale di ossigeno nel gas da misurare.
• Sebbene la sonda stessa sia responsabile della misurazione della concentrazione di ossigeno, di solito deve essere utilizzata insieme a un rilevatore (come ZR402G), che è responsabile dell'ulteriore elaborazione dei segnali, della visualizzazione delle letture e della fornitura di vari segnali di uscita.
• Per mantenere la precisione della misurazione a lungo termine, può includere programmi di calibrazione automatica o manuale, nonché progetti che consentano agli utenti di sostituire i sensori ed eseguire altre attività di manutenzione.

La sonda Yokogawa ZR22G viene generalmente utilizzata insieme al rilevatore dell'analizzatore di ossigeno ZR402G, che è responsabile dell'elaborazione dei segnali dalla sonda e della fornitura dell'interfaccia utente e delle funzioni di uscita. Questo tipo di analizzatore di ossigeno utilizza diversi principi di misurazione come la tecnologia delle celle fotoelettrochimiche o la tecnologia a infrarossi per fornire letture accurate della concentrazione di ossigeno. Utilizzato per monitorare e ottimizzare il processo di combustione, garantendo l'efficienza della combustione e riducendo le emissioni.

A causa del fatto che ilZR22GLa sonda è progettata per il monitoraggio continuo del contenuto di ossigeno in condizioni difficili, il sensore allo zirconio deve funzionare a temperature elevate per mantenere la sua conduttività. Può resistere ad ambienti prolungati ad alta temperatura, in genere intorno ai 700 gradi C. Pertanto, è ampiamente utilizzato nel controllo della combustione e nel monitoraggio ambientale in settori quali elettricità, cemento, vetro, ceramica, lavorazione dei metalli e ingegneria chimica.

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