氧化锆分析仪作为测量气体中氧含量的核心设备,广泛应用于电力、冶金、化工等行业的燃烧控制与尾气监测中。其工作原理基于氧化锆固体电解质在高温下的氧离子传导特性,但若在使用中受环境干扰、部件老化或操作不当影响,易出现故障,导致测量数据偏差甚至仪器停机。掌握常见故障的排查方法,对保障生产安全与工艺稳定性至关重要。
一、测量数据漂移故障
测量数据漂移是氧化锆分析仪最常见的问题之一,表现为显示的氧含量值持续偏离真实值,且无固定变化规律。造成该故障的核心原因主要有三点:一是参比气供应异常,若参比气(通常为洁净空气)管路堵塞、压力不足或混入杂质,会导致参比侧氧分压不稳定,影响测量精度。此时需检查参比气过滤器是否堵塞,管路接口是否漏气,并用标准气体校准参比气纯度;二是电极老化,长期高温运行会导致氧化锆探头的铂电极活性下降,出现信号漂移。可通过测量电极间的阻抗判断老化程度,若阻抗值超过规定范围(通常大于 1000Ω),需更换新的探头;三是温度控制失效,氧化锆探头需在恒定高温(通常 600-800℃)下工作,若加热丝断裂或温度传感器故障,会导致工作温度波动,进而引发数据漂移。需用万用表检测加热丝通断,用校准仪验证温度传感器读数,及时更换损坏部件。
二、无测量信号故障
仪器无测量信号时,显示屏通常显示 “无数据” 或固定数值,无法正常监测氧含量。首先应排查电源与线路连接,检查分析仪供电电压是否正常(符合设备额定电压要求),信号线缆是否存在断路、短路或接触不良,尤其关注探头与主机间的接线端子,需重新插拔并紧固,避免因振动导致的接触问题;其次需检查探头损坏情况,若探头因高温烧结、机械碰撞出现裂纹,或内部氧化锆管破裂,会导致无法产生氧浓差电势。可通过目视检查探头外观,或用专用仪器检测探头输出电势,若电势值为 0 或接近 0,基本判定探头损坏,需更换同型号探头;此外,主板故障也可能导致无信号,若电源与探头均正常,需检查主机主板上的信号处理模块,观察指示灯状态,必要时联系厂家进行主板维修或更换。

三、测量值偏高或偏低故障
测量值持续偏高或偏低,且偏差固定,多与校准不当或气路污染相关。若测量值偏高,可能是校准气体浓度选择错误(如误将低浓度标准气当作高浓度使用),或校准过程中气体未充分置换探头内残留气体。需重新选择与实际工况接近的标准气,按说明书步骤进行多点校准,校准前用标准气冲洗气路 5-10 分钟,确保残留气体排尽;若测量值偏低,大概率是气路泄漏,样气在传输过程中混入空气(空气中氧含量约 21%,高于多数工业尾气氧含量),导致测量结果被稀释。需用肥皂水涂抹气路接头、阀门等部位,观察是否产生气泡,重点检查取样管路的焊接点与密封垫片,更换老化的密封件,确保气路气密性。
四、日常维护与故障预防
减少氧化锆分析仪故障的关键在于规范日常维护。一是定期清洁探头,每 3-6 个月拆下探头,用软毛刷清理表面的积灰、油污,若有结焦可先用砂纸轻轻打磨,再用酒精擦拭干净,避免污染物覆盖电极影响信号;二是按时更换耗材,根据使用环境定期更换参比气过滤器、取样管路滤芯,一般每 6-12 个月更换一次;三是定期校准,建议每月用标准气进行一次单点校准,每季度进行一次多点校准,确保测量精度;四是做好环境防护,避免仪器长期暴露在粉尘浓度高、腐蚀性强或振动剧烈的环境中,必要时加装防尘、防腐罩与减震装置。
氧化锆分析仪的故障排查需遵循 “先简单后复杂、先外部后内部” 的原则,从电源、气路、探头等易检查部件入手,逐步缩小故障范围。日常使用中,不仅要掌握故障解决方法,更要通过规范维护降低故障发生率,确保仪器始终处于稳定运行状态,为工业生产的高效与安全提供可靠的数据支持。