Il motivo diretto per cui l'ossido di zirconio si danneggia facilmente quando il forno viene spento e riavviato è che il vapore acqueo presente nei gas di scarico rimane nella sonda per l'ossido di zirconio dopo essersi condensato dopo lo spegnimento del forno. È facile danneggiare la testa in ceramica di zirconio. Molte persone sanno che la sonda allo zirconio non può toccare l'acqua quando viene riscaldata. La struttura della sonda per zirconio Nernst è diversa dalla sonda per zirconio ordinaria, quindi questo tipo di situazione non si verificherà.
Le sonde allo zirconio di Nernst sono state utilizzate in dozzine di centrali elettriche e dozzine di acciaierie e impianti petrolchimici in Cina, con una durata media di 4-5 anni. In alcune centrali elettriche, le sonde allo zirconio venivano scartate e sostituite dopo essere state utilizzate per 10 anni. Naturalmente, ciò ha a che fare con le condizioni delle centrali elettriche, con la qualità della polvere di carbone e con un uso ragionevole.
Quando si calibra il gas, prestare attenzione al flusso del gas di calibrazione, poiché il flusso del gas di calibrazione farà abbassare la temperatura locale dello zirconio e causerà errori di calibrazione. Poiché il gas di calibrazione potrebbe non essere ben controllato, il flusso di l'ossigeno standard nella bombola di compressione potrebbe essere troppo grande. Inoltre, una situazione simile può verificarsi quando si utilizza aria compressa per lo spurgo in linea, soprattutto quando l'aria compressa contiene acqua. La temperatura delle diverse teste di zirconio durante il processo online è di circa 600-750 gradi. Le teste in ceramica di zirconio a questa temperatura sono molto fragili e si danneggiano facilmente. Una volta incontrati cambiamenti di temperatura locale o umidità, sulle teste in zirconio si genereranno immediatamente delle crepe, questa è la causa diretta del danno della testa in zirconio. Tuttavia, la struttura della sonda in zirconio di Nernst è diversa da quella delle normali sonde in zirconio. Può essere spurgato direttamente con aria compressa in linea e ha un'ampia portata del gas di calibrazione senza danneggiare la testa in zirconio.
Poiché qualsiasi materiale ceramico è molto fragile alle alte temperature, quando la testa in zirconio tocca l'acqua ad alta temperatura, la zirconia verrà distrutta. Questo è senza dubbio un buon senso. Immaginate cosa succede quando si mette nell'acqua una tazza di ceramica con una temperatura di 700 gradi? Ma la sonda allo zirconio di Nernst può effettivamente fare un simile tentativo. Naturalmente non incoraggiamo i clienti a eseguire tali test. Ciò dimostra che la sonda allo zirconio di Nernst è più resistente all'acqua ad alte temperature. Questo è anche il motivo diretto della maggiore durata delle sonde allo zirconio di Nernst.
Poiché la testa in zirconio è un materiale ceramico, tutti i materiali ceramici devono controllare il processo di cambiamento di temperatura in base allo shock termico del materiale (il coefficiente di espansione del materiale quando la temperatura cambia). Quando la temperatura cambia troppo velocemente, la testa in zirconio della ceramica materiale verrà danneggiato. Pertanto, la sonda deve essere gradualmente messa nella posizione di installazione della canna fumaria quando si cambia linea. Tuttavia, la sonda allo zirconio Nernst ha una resistenza superiore allo shock termico. Quando la temperatura della canna fumaria è inferiore a 600°C, può entrare e uscire direttamente senza alcuna influenza sulla sonda per zirconio. Ciò facilita notevolmente la sostituzione online degli utenti. Ciò dimostra anche l'affidabilità della sonda allo zirconio Nernst.
Poiché la struttura della sonda allo zirconio Nernst è diversa dalle sonde allo zirconio più comuni, può comunque funzionare normalmente anche quando entrambi i lati della sonda sono usurati. Tuttavia, se la sonda risulta usurata, è possibile installare facilmente anche un manicotto protettivo, in modo da prolungare la durata della sonda. In generale, quando la qualità del carbone della centrale elettrica è relativamente buona, può funzionare per 5-6 anni senza aggiungere una custodia protettiva. Tuttavia, quando la qualità del carbone in alcune centrali elettriche non è buona o il flusso di gas di scarico è relativamente grande, la sonda allo zirconio Nernst può essere facilmente installata con un manicotto protettivo per ritardare il tempo di usura. In generale, il tempo di usura ritardato può essere prolungato di circa 3 volte dopo l'aggiunta di una custodia protettiva.
A causa della grande quantità di perdite d'aria nel economizzatore di gas, se la sonda allo zirconio viene installata dopo il economizzatore di gas, la perdita d'aria del economizzatore di gas causerà errori nella precisione della misurazione dell'ossigeno nella canna fumaria. Infatti, i progettisti di energia tutti desiderano installare la sonda allo zirconio il più vicino possibile alla parte anteriore della canna fumaria. Ad esempio, dopo il canale della canna fumaria, più si avvicina alla canna fumaria anteriore, minore è l'influenza delle perdite d'aria e maggiore è la precisione dell'ossigeno misurazione. Tuttavia, le normali sonde allo zirconio non possono resistere alla temperatura elevata di 500-600°C, perché quando la temperatura è elevata, la parte sigillante della testa in zirconio è facile da perdite (il motivo della grande differenza tra il coefficiente di dilatazione termica del metallo e della ceramica) e quando la temperatura ambiente è superiore a 600°C, si verificheranno errori durante la misurazione e anche la testa in zirconio è molto facile da danneggiare a causa dello scarso shock termico. Di solito, i produttori di sonde in zirconio con riscaldatori richiedono agli utenti di installare la zirconia sonde dove la temperatura dei fumi è inferiore a 600C. Tuttavia, la sonda allo zirconio Nernst con riscaldatore può sopportare una temperatura elevata di 900°C, il che non solo migliora la precisione di misurazione del contenuto di ossigeno, ma prolunga anche notevolmente la durata della sonda allo zirconio.
I rifiuti urbani sono il metodo di trattamento più scientifico e di risparmio energetico bruciando per generare elettricità. Tuttavia, poiché la composizione dei rifiuti è molto complessa, al fine di garantirne la completa combustione e ridurre l'inquinamento ambientale durante l'emissione dei gas di scarico, il contenuto di ossigeno nel processo di combustione è superiore a quello delle normali caldaie alimentate a carbone o olio, il che rende vari componenti acidi nei gas di combustione aumentano. Inoltre, ci sono più sostanze acide e acqua nella spazzatura, per cui dopo la combustione della spazzatura verrà prodotto un acido fluoridrico altamente corrosivo. A questo punto, se la sonda allo zirconio è installata in una posizione in cui la temperatura ambiente della canna fumaria è relativamente bassa (300-400°C), il tubo esterno in acciaio inossidabile della sonda marcirà in breve tempo. Inoltre, l'umidità nei gas di scarico può facilmente rimanere sulla testa in zirconio e danneggiarla.
La sonda allo zirconio di Nernst può essere utilizzata per la misurazione dell'ossigeno in varie occasioni. La sonda per zirconio in linea può essere utilizzata per una temperatura massima del forno di 1400 °C e il contenuto di ossigeno più basso che può essere misurato è 10 meno 30 potenze (0,0000000000000000000000000000001%). Completamente adatto per forni di sinterizzazione di polveri metalliche.
