motoyama氧傳感器的與那里及運用分析
通常所說的氧氣傳感器(氧氣濃度計 O2 傳感器)有多種類型，具體取決于其用途、目標環(huán)境(大氣/溫度范圍)、所需的精度和測量原理。
那么如何為您的測量目標選擇最佳的氧傳感器呢？
測量原理
?按測量原理分類
，主要有原電池型、氧化鋯固體電解質型、磁性型、波長可調半導體激光光譜型。
?原電池
由金 (Au) 電極、鉛 (Pb) 電極、樹脂隔膜和電解液組成。氧氣通過隔膜并溶解在電解液中，發(fā)生化學反應，產生與氧氣濃度成比例的電流。 ……，由此可以確定氧氣濃度。
由于結構簡單，多用于便攜式血氧計。
但僅限于在接近一般環(huán)境的大氣中使用，精度約為±0.5%O2。
?氧化鋯法
這種氧傳感器使用穩(wěn)定氧化鋯電池來測量高溫爐中的氧濃度。
原理如下。
氧化鋯電池具有在高溫下傳導氧離子的特性，如下圖所示，
離子從氧濃度高的參比氣體(氣氛)移動到氧濃度低的爐氣氛中，產生電位差在 處，根據能斯特定律，以溫度為系數會產生電動勢。
E: 氧化鋯電池產生的電動勢 (?)
T: 氧化鋯電池的溫度 (K)
PO2 (S): 參考氣體的氧氣濃度
PO2 (A):
測量氣氛的氧氣濃度。參考氣體，
可以確定測量氣氛中的氧氣濃度，即 PO2(A)。
通常采用爐外空氣(大氣)作為參比氣體。
{我們的產品采用氧化鋯方式，是直插式。特點是傳感器內置鼓風機，將空氣吹入氧化鋯池中。
氧化鋯電池的溫度由內置熱電偶測量。
將這些測量值導入顯示器(氧氣濃度計)，根據上述能斯特定律計算并顯示，即可測量氧氣濃度。
除直接插入法外，另一種方法是利用采樣管等將大氣氣體吸入爐內，在加熱至恒溫的氧化鋯電池的電極之間施加電壓，由于氧氣的限制電流測量形成的擴散限制孔，通過測量極限電流來測量氧濃度。
直插式和采樣式的選擇點在于，在高溫大氣(約700℃以上)下，直插式可以將傳感器部分直接插入大氣中，利用熱量加熱氧化鋯電池。大氣本身的變化是可能的，并且在總體準確性和響應性方面具有優(yōu)勢。
在中低溫氣氛下(約400℃以下)，通過采樣管引入目標大氣氣體，利用鉑加熱器將池加熱到一定溫度，測量氧濃度，在不同的條件下進行測量來自正在處理的實際溫度。
氧化鋯法測量時的注意事項
考慮在可能降低或影響氧傳感器的氣體環(huán)境中使用。
① 降解并影響氧化鋯電池(固體電解質)的氣體
SO2 ? NOx ? HCl ? H2S ? NH? 等
② 降解并影響鉑的
氣體 ? 高溫下吸收還原性氣體(CO、H2、鹵素等) 機械情況惡化。
?在還原性氣氛中與P、S、Si、As等形成化合物。
- 容易形成合金的金屬蒸氣，如Cu、Pb、Zn、Cd等。
在1000℃以上(特別是1300℃以上)的氧氣氣氛中蒸發(fā)明顯。
操作直插式氧傳感器時的一般注意事項
① 搬運時請勿掉落傳感器或將其撞到硬物上。
細胞體可能會受損而無法使用。另外，保護管也可能損壞。
② 請勿在產品熱時插入或取出。它可能會因熱沖擊而損壞。
這也很危險，因為可能會導致燒傷或受傷。
③ 主體的套筒部分由鋁制成，端子部分由塑料制成。
請注意法蘭連接的溫度(70℃以下)。如果溫度達到高溫，套筒(鋁材料)和端子部分(ABS樹脂)可能會損壞并可能無法使用。這很危險，可能會導致燒傷或受傷。
④ 如果電池破裂或電池外部的鉑電極剝落，電池就會劣化。
劣化的電池將不再能夠準確測量氧氣濃度。
按用途
?缺氧預防(檢測/監(jiān)控)：
當人們在隧道等封閉空間工作時，空氣中氧氣比例的下降會對人體健康和生命支持產生嚴重影響。
正常大氣中大約含有 21% 的氧氣 (O2)。如果降低至以下濃度，
則為 19% 礦山安全法規(guī)定的低氧氣濃度
18% 勞動安全衛(wèi)生法規(guī)等規(guī)定的低氧氣濃度(活性限度)
16% 蠟燭熄滅時為 15%～11%
呼吸困難 7% 以下 據說大腦功能受損，
意識模糊程度低于 4% 時可能會導致死亡。
氧氣濃度計是與人體生命維持相關的監(jiān)測設備，一般為便攜式產品或壁掛式產品，監(jiān)測空間內的氧氣濃度，并標配報警功能(蜂鳴器或報警觸點)。有。
此外，由于其預期用途，是在室溫下使用，對其他氣體的考慮不是太嚴格，分辨率約為0.1%，對于其功能來說已經足夠了。
*過去，“金絲雀”被用作礦井和其他隧道中的氧氣傳感器。
?氧氣濃度管理：
在化學工業(yè)、陶瓷和金屬等討厭氧化的工業(yè)熱處理工藝中，必須將氧濃度控制在低氧范圍內(以 ppm 級或氧分壓表示)。此外，在工業(yè)爐的燃燒過程中，為了獲得最佳燃燒效率以及從熱處理質量控制和節(jié)能的角度來看，監(jiān)測和控制氧化還原過程中的氧氣濃度非常重要。
此外，用于這些應用的氧氣傳感器必須滿足在化學反應劇烈的高溫氣氛中測量的嚴格要求。
為工業(yè)爐應用選擇氧傳感器時要考慮的事項：
1. 按溫度范圍，大致分為
低溫使用：從低溫到室溫左右，中溫使用：約 400°C 至 800°C，高溫使用：約 400°C 至 800°C
溫度范圍：約700℃及1400℃以上
2. 待測氧濃度
低氧濃度區(qū)...10^-4atmPO2 至 10^-25atmPO2
一般低氧濃度...1ppm 至 10^-6atmPO2
高濃度氧濃度范圍...0 至 100vol%O2
3. 按用途劃分的陶瓷零件
...低氧烘箱
電子零件相關...氣氛爐/特殊燒成爐
金屬熱處理...滲碳爐/氮化爐
