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氧化鋯管元件是氧探頭的核心部件，由它發(fā)生氧濃差電勢信號。氧化鋯管是陶瓷類金屬氧化物，使用時必須防止劇烈顫動，避免損壞鋯管元件。
熱電偶是探頭內(nèi)置加熱器恒溫控制之用，也是測量鍋爐、窯爐煙道中被測氣體的溫度的元件，為氧量計算供應(yīng)一個溫度信號。
加熱器的效果是供應(yīng)氧化鋯固體電解質(zhì)元件正常作業(yè)所需的溫度，然后使其在低于600℃的被測煙氣環(huán)境中也能正常作業(yè)。
來自氧探頭的氧電勢信號、熱偶溫度信號經(jīng)放大送A/D轉(zhuǎn)化電路，與校正系數(shù)一同進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即可得出氧含量的百分含量。同時，體系可實(shí)行氧電勢、探頭溫度、校正系數(shù)值的顯示，并對鋯管的加熱電爐進(jìn)行恒溫控制，且輔以斷偶、超溫保護(hù)、熱偶反接保護(hù)，確保體系可靠作業(yè)。
按檢測辦法的不同，氧化鋯氧探頭分為兩大類：采樣檢測式氧探頭及直插式氧探頭。
采樣檢測式氧探頭
采樣檢測辦法是經(jīng)過扶引管，將被測氣體導(dǎo)入氧化鋯檢測室，再經(jīng)過加熱元件把氧化鋯加熱到作業(yè)溫度（750℃以上）。氧化鋯一般選用管狀，電極選用多孔鉑電極。其長處是不受檢測氣體溫度的影響，經(jīng)過選用不同的導(dǎo)流管可以檢測各種溫度氣體中的氧含量，這種靈活性被運(yùn)用在許多工業(yè)在線檢測上。其缺點(diǎn)是反應(yīng)時間慢；結(jié)構(gòu)雜亂，簡略影響檢測精度；在被檢測氣體雜質(zhì)較多時，采樣管簡略堵塞；多孔鉑電極簡略受到氣體中的硫，砷等的腐蝕以及細(xì)微粉塵的堵塞而失效；加熱器一般用電爐絲加熱，壽數(shù)不長。
在被檢測氣體溫度較低（0℃～650℃），或被測氣體較清潔時，適合采樣式檢測辦法，如制氮機(jī)測氧，實(shí)驗(yàn)室測氧等。
直插檢測式氧探頭
直插式檢測是將氧化鋯氧量分析儀直接插入高溫被測氣體，直接檢測氣體中的氧含量，這種檢測辦法適合被檢測氣體溫度在700℃～1150℃時（特殊結(jié)構(gòu)還可以用于1400℃的高溫），它利用被測氣體的高溫使氧化鋯到達(dá)作業(yè)溫度，不需另外用加熱器。直插式氧探頭的技能關(guān)鍵是陶瓷材料的高溫密封和電極問題。
由于需要將氧化鋯氧量分析儀直接插入檢測氣體中，對氧探頭的長度有較高要求，其有效長度在500mm～1000mm左右，特殊的環(huán)境長度可達(dá)1500mm。且檢測精度，作業(yè)穩(wěn)定性和使用壽數(shù)都有很高的要求，因而直插式氧探頭很難選用傳統(tǒng)氧化鋯氧探頭的整體氧化鋯管狀結(jié)構(gòu)，而多采納技能要求較高的氧化鋯和氧化鋁管銜接的結(jié)構(gòu)。密封功能是這種氧化鋯氧探頭的最關(guān)鍵技能之一。現(xiàn)在國際上最先進(jìn)的銜接辦法，是將氧化鋯與氧化鋁管永久的焊接在一同，其密封功能極佳，與采樣式檢測辦法比，直插式檢測有清楚明了的長處：氧化鋯直接接觸氣體，檢測精度高，反應(yīng)速度快，保護(hù)量較小。
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