第1期 黄克勒等：钢液定氧测头响应时间和热平衡态 ,193, 利于提高响应速度，但实验中也发现，参比电极量过少，将使EMF值波动大，重现性差， 难以实用，综合上述结果，认为最佳的参比电极加入量为40~60g 12T 8 T=1873K[0]=10-3% T=1873KO]=10-3% 10- 头部厚度：1.16mm 6 参比电极置：100mg 8 4 6 4 2 2 04 0 0.0 0.4 0.8 1.2 0 20 406080100120140 头部厚皮hmm 参比电极量血g 图2ZO2(Mg0)管头部厚度对响应时间的影响 图3参比电极加入量对响应时间的影响 Fig.2 Effect of tip end thickness of Zro tube on Fig.3 Effect of reference electrode addition respoose time on response time 2.2定氧测头的热平衡 图4是用“双偶法”测得的温度电势曲线.石英管中热电偶的响应速度要明显快于氧电 池中的热电偶，说明氧电池中的传热是控制环节，图5表明了氧电池中热电偶不同位置X 时，石英管和氧电池中热电偶响应时间的差值·由图可见，随着X的增大，内外热电偶响 应时间差值(：，一t)基本呈线性增加. 综合以上分析，可以认为实际测量得到的氧电势曲线不但与氧电池的电化学反应有关， 同时也与电池本身的热平衡有关，结合图6绘出了热平衡曲线与电化学曲线相叠加时氧电势 (EMF)曲线示意图，见图7，可见产生了峰值.以上便是氧电势曲线有峰值出现的原因. 有关如何消除峰值、请参考文献[2]. 0j=10-% 21F头部厚度：1.161mum 10 17.00mV [0]=10-% 8 头部厚度：1.16mm 14 6 4 2 o 1TC在石类管内 0 TC在每化钻管内 0 x/am 0 2 t/s 图5热电偶的位置对响应时间的影响 图4“双偶法”测量的热电势曲线 Fig.4 Themmoclectric voltage curve measured Fig.5 Effect of position of thermocouple by"TwoT℃Method” in ZrO,(MgO)tube on response time第 期 黄 克勤 等 钢 液 定 氧测 头 响应时 间和 热平衡态 利 于提高 响应速度 但 实验 中也发 现 ， 参 比 电极 量 过 少 ， 将 使 值 波 动 大 ， 重 现 性 差 ， 难 以 实用 综合上述结果 ， 认 为最 佳 的参 比 电极加 人量 为 一 【 】 一 头部厚度 二 岔创俘国， ， 一 ， 鑫 比 电极 叱 国言侧俘， 头部厚度加口 参比电极量 叱 图 式〕 夕 管头部厚度对响应 时间的影响 瑰 · 场双 勿 耐 白电匕 留 ‘ 加 咏 佣 理甲” 理 自 姆 图 参比电极加入最对响应 时间的影 响 瑰 胶 成 侧匕 耽 已比加词匕 侧峭公刀 肥甲址祀 血犯 定氧测头 的热平衡 图 是用 “ 双偶法 ” 测得 的温度 电势 曲线 石英管 中热 电偶 的 响应速度要 明显快于 氧 电 池 中的热 电偶 ， 说 明氧 电池 中的传热是 控 制 环 节 图 表 明 了 氧 电池 中热 电偶 不 同位 置 时 ， 石英管和 氧 电池 中热电偶 响应 时 间的差 值 由 图可 见 ， 随着 的 增 大 ， 内外 热 电偶 响 应 时间差 值 一 基本呈 线性 增加 综合 以 上分析 ， 可 以认 为实 际测量得到 的氧 电势 曲线不但 与 氧 电池 的 电 化 学 反 应 有 关 ， 同时也 与 电池本 身 的热平衡有 关 结合 图 绘 出 了热平衡 曲线 与 电化学 曲线相 叠 加 时氧 电势 曲线示意 图 ， 见 图 ， 可见 产 生 了 峰值 以 上 便 是 氧 电 势 曲线 有 峰 值 出 现 的 原 因 有 关如何 消 除峰值 ， 请 参考文献 【 卜 ，。 一 、 一刁 卜头部厚度二 一。 一 ’ 一 头部 厚度 泛‘才 旬日 乙 图 瑰 “ 双偶法 ” 测最的热 电势 曲线 即侧州如巾 勿 “ 、 旧 丫 ， 恤罗 。 刀八 班，，川翻 加 ” 图 热电偶的位里对响应时间的影 晌 瑰 肠以 苗 砰 位刃 曰 甲 恤 乙 梦刀加晚 叨 龙甲皿祀 血班