什么是氧傳感器或 O2 傳感器？
通常所說的氧氣傳感器(氧氣濃度計(jì) O2 傳感器)有多種類型，具體取決于其用途、目標(biāo)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(biāo)選擇最佳的氧傳感器呢？
缺氧預(yù)防(檢測/監(jiān)控)：
當(dāng)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(chǎn)生嚴(yán)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(jù)說大腦功能受損，
意識模糊程度低于 4% 時可能會導(dǎo)致死亡。
氧氣濃度計(jì)是與人體生命維持相關(guān)的監(jiān)測設(shè)備，一般為便攜式產(chǎn)品或壁掛式，監(jiān)測空間內(nèi)的氧氣濃度，并標(biāo)配報警功能(蜂鳴器或報警觸點(diǎn))。有。
另外，由于其預(yù)期用途，是在室溫下使用，對其他氣體的考慮并不太嚴(yán)格，分辨率約為0.1%，對于其功能來說已經(jīng)足夠了。
*過去，“金絲雀”被用來代替礦井和其他隧道中的氧氣傳感器。
?氧氣濃度管理：
在化學(xué)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(nèi)(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(zhì)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(yīng)用的氧氣傳感器必須滿足在化學(xué)反應(yīng)劇烈的高溫氣氛中測量的嚴(yán)格要求。
選擇工業(yè)爐應(yīng)用氧傳感器時需要考慮的事項(xiàng)：
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℃至800℃，
高溫范圍：約 700℃ 至 1400℃
2. 測量的氧氣濃度
低氧氣濃度區(qū)域...10^-4atmPO2 至 10^-25atmPO2
一般低氧氣濃度...1ppm 至 10^-6atmPO2
高氧氣濃度區(qū)域... 0 to 100vol%O2
3. 陶瓷零件按用途
...低氧烘箱
電子零件相關(guān)...氣氛爐/特殊燒成爐
金屬熱處理...滲碳爐/氮化爐4
其它
是否有
市電電源與供應(yīng)設(shè)備顯示設(shè)備
的兼容性
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(zhì)型、磁性型、波長可調(diào)半導(dǎo)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(xué)反應(yīng)，產(chǎn)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(jié)構(gòu)簡單，多用于便攜式血氧計(jì)。
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
這種類型的氧氣傳感器使用穩(wěn)定氧化鋯電池來測量高溫爐中的氧氣濃度。
原理如下。
氧化鋯電池具有在高溫下傳導(dǎo)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(chǎn)生電勢差。在 處，根據(jù)能斯特定律，以溫度為系數(shù)會產(chǎn)生電動勢。
E：氧化鋯電池產(chǎn)生的電動勢 (?)
T：氧化鋯電池的溫度 (K)
PO2 (S)：參考?xì)怏w的氧氣濃度
PO2 (A)：
測量氣氛的氧氣濃度。參考?xì)怏w，
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(chǎn)品采用氧化鋯方式，是直插式。特點(diǎn)是傳感器內(nèi)置鼓風(fēng)機(jī)，將空氣吹入氧化鋯池中。
氧化鋯電池的溫度由內(nèi)置熱電偶測量。
將這些測量值導(dǎo)入顯示器(氧氣濃度計(jì))，根據(jù)上述能斯特定律計(jì)算并顯示，即可測量氧氣濃度。
除了直接插入法之外，另一種方法是使用采樣管等將大氣氣體吸入爐內(nèi)，并在加熱至恒溫的氧化鋯電池的電極之間施加電壓，從而產(chǎn)生由于氧氣而產(chǎn)生的極限電流。測量形成的擴(kuò)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(diǎn)在于，
在高溫氣氛下(約700℃以上)，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，使得測量當(dāng)前大氣成為可能，并且在總體精度和響應(yīng)性方面具有優(yōu)勢。
在中低溫氣氛(約低于400℃)下，通過采樣管引入目標(biāo)大氣氣體，并使用鉑加熱器將池加熱到一定溫度來測量氧濃度，然后在不同的條件下進(jìn)行測量。來自正在處理的實(shí)際溫度。
氧化鋯法測量時的注意事項(xiàng)
考慮在可能降低或影響氧傳感器的氣體環(huán)境中使用。
?、?降解并影響氧化鋯電池(固體電解質(zhì))的氣體
- SO2 ? NOx ? HCl ? H2S ? NH? 等
?、?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(jī)械劣化取得進(jìn)展。
?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。
處理直插式氧傳感器時的一般注意事項(xiàng)
?、?搬運(yùn)時請勿掉落傳感器或?qū)⑵渥驳接参锷稀?br />
細(xì)胞體可能會受損而無法使用。另外，保護(hù)管也可能損壞。
?、?請勿在產(chǎn)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?yàn)榭赡軙?dǎo)致燒傷或受傷。
?、?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(dá)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(dǎo)致燒傷或受傷。
?、?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(zhǔn)確測量氧氣濃度。
