便携(xie)式烟气分(fen)析(xi)仪(yi)有(you)热磁(ci)式和氧化(hua)锆(gao)式(shi)两种(zhong)

    丈量(liang)烟气中(zhong)含(han)氧量(liang)的仪表称为便携(xie)式(shi)烟气(qi)分(fen)析仪(yi)。常(chang)用的便(bian)携式(shi)烟(yan)气分(fen)析仪(yi)首(shou)要有热(re)磁(ci)式(shi)和氧化锆(gao)式两(liang)种。

    （1）便携(xie)式烟(yan)气分析仪(yi)热(re)磁式(shi)氧分析(xi)仪(yi)其(qi)原理(li)是(shi)利(li)用(yong)烟气(qi)组分(fen)中(zhong)氧(yang)气(qi)的磁(ci)化(hua)率特别(bie)高这(zhe)一物(wu)理特(te)性来测(ce)定(ding)烟(yan)气中含(han)氧(yang)量。氧气为(wei)顺(shun)磁(ci)性(xing)气体（气(qi)体能(neng)被(bei)磁(ci)场所(suo)招(zhao)引的(de)称为顺磁性气(qi)体(ti)），在(zai)不(bu)均匀磁(ci)场中(zhong)受到招引而流(liu)向磁场(chang)较强(qiang)处(chu)。在该(gai)处(chu)设(she)有加(jia)热(re)丝，使此处氧(yang)的(de)温(wen)度(du)升高而(er)磁化率下(xia)降(jiang)，因而磁(ci)场(chang)招(zhao)引力减(jian)小(xiao)，受(shou)后(hou)面磁化(hua)率(lv)较(jiao)高的(de)未被加热(re)的氧(yang)气分子推(tui)挤而排出磁场(chang)，由(you)此形成(cheng)"热磁(ci)对流(liu)"或"磁风"现(xian)象。在(zai)必(bi)定(ding)的(de)气样(yang)压(ya)力、温(wen)度和流(liu)量(liang)下(xia)，经(jing)过(guo)丈量(liang)磁风大(da)小就(jiu)可测(ce)得(de)气样(yang)中氧气(qi)含量。因为热敏元(yuan)件（铂丝(si)）既作为不(bu)平衡(heng)电桥的(de)两(liang)个(ge)桥臂电(dian)阻(zu)，又作为加热电(dian)阻(zu)丝(si)，在磁(ci)风(feng)的(de)作(zuo)用下出(chu)现温度(du)梯度，即(ji)进(jin)气(qi)侧(ce)桥(qiao)臂的(de)温度低于(yu)出(chu)气侧桥臂(bi)的(de)温度。不平衡(heng)电桥将(jiang)跟着气(qi)样(yang)中氧(yang)气(qi)含(han)量(liang)的不同，输(shu)出相应(ying)的(de)电压值。

    热磁式氧(yang)分析仪尽管具(ju)有(you)结构简(jian)略、便(bian)于制(zhi)造(zao)和调(diao)整(zheng)等优(you)点(dian)，但(dan)因(yin)为(wei)其(qi)反(fan)响(xiang)速度慢(man)、丈(zhang)量(liang)误(wu)差(cha)大(da)、容易发(fa)生(sheng)丈量环(huan)室堵(du)塞(sai)和(he)热(re)敏(min)元件(jian)腐蚀(shi)严重(zhong)等(deng)缺点，已逐步被氧(yang)化锆(gao)氧(yang)分(fen)析(xi)仪所(suo)取(qu)代(dai)。

    （2）便携(xie)式(shi)烟气(qi)分(fen)析仪氧化(hua)锆(gao)传感(gan)器(qi)式(shi)氧(yang)分(fen)析(xi)仪氧化(hua)锆(gao)（ZrO2）是一(yi)种陶瓷(ci)，一(yi)种(zhong)具有(you)离子导(dao)电(dian)性(xing)质(zhi)的(de)固体(ti)。在(zai)常温(wen)下为单(dan)斜(xie)晶体(ti)，当(dang)温度(du)升高到1150℃时(shi)，晶型转(zhuan)变(bian)为(wei)立方(fang)晶体，同(tong)时约有7%的(de)体积(ji)收缩；当(dang)温度(du)下(xia)降时(shi)，又变为单斜晶体(ti)。若(ruo)重(zhong)复加热(re)与(yu)冷却(que)，ZrO2就(jiu)会(hui)破(po)裂。因而(er)，纯洁(jie)的(de)ZrO2不能(neng)用(yong)作(zuo)丈量元件。如果在(zai)ZrO2中参(can)加必(bi)定(ding)量(liang)的(de)氧(yang)化(hua)钙（CaO）或氧(yang)化钇（Y2O3）作安稳剂(ji)，再经(jing)过高温焙(bei)烧(shao)，则(ze)变为安(an)稳的(de)氧(yang)化锆资料，这(zhe)时，四(si)价(jia)的锆被(bei)二(er)价的(de)钙或(huo)三价(jia)的钇(yi)置(zhi)换，同(tong)时(shi)发生(sheng)氧(yang)离子(zi)空穴，所以(yi)ZrO2属(shu)于(yu)阴离子(zi)固体(ti)电(dian)解(jie)质(zhi)。ZrO2首(shou)要(yao)经过空(kong)穴的运(yun)动(dong)而(er)导电，当温度(du)到达600℃以(yi)上时(shi)，ZrO2就(jiu)变(bian)为良(liang)好的氧离子导(dao)体。

    在氧化锆(gao)电(dian)解质的双面各(ge)烧(shao)结(jie)一(yi)个铂(bo)电(dian)极，当(dang)氧(yang)化(hua)锆(gao)两边(bian)的(de)氧分(fen)压(ya)不(bu)同时，氧(yang)分压(ya)高的(de)一侧的氧以(yi)离(li)子(zi)方(fang)式向氧(yang)分压(ya)低(di)的(de)一(yi)侧(ce)迁(qian)移，成果使氧分(fen)压(ya)高(gao)的一(yi)侧铂(bo)电(dian)极(ji)失去电子(zi)显(xian)正(zheng)电，而(er)氧(yang)分压低的一(yi)侧铂(bo)电极(ji)得(de)到电子(zi)显负(fu)电，因(yin)而在两(liang)铂(bo)电(dian)极(ji)之(zhi)间(jian)发生(sheng)氧(yang)浓(nong)差(cha)电(dian)势。此(ci)电势在温(wen)度(du)必(bi)定时(shi)只与(yu)两边(bian)气(qi)体中氧气含(han)量(liang)的(de)差(cha)（氧(yang)浓(nong)差）有(you)关(guan)。若一侧氧气(qi)含量(liang)已知（如空气中氧气(qi)含量(liang)为常(chang)数），则另(ling)一侧氧(yang)气(qi)含(han)量（如(ru)烟气(qi)中氧气含量）就(jiu)可用(yong)氧(yang)浓(nong)差(cha)电(dian)势表示，测出(chu)氧(yang)浓差(cha)电势，便可(ke)知道(dao)烟气(qi)中(zhong)氧(yang)气含(han)量。

    氧(yang)化(hua)锆氧(yang)分(fen)析仪(yi)具有(you)结(jie)构和采(cai)样预处(chu)理系(xi)统较简略(lve)、灵敏(min)度和(he)分(fen)辨(bian)率高(gao)、丈(zhang)量(liang)范(fan)围(wei)宽(kuan)、响应(ying)速度(du)较(jiao)快等优(you)点(dian)。