氧气浓度传感器

氧气浓度传感器
氧气浓度传感器

氧气浓度传感器

氧气泄露检测探测器

产品适用于各种环境和特殊环境中的氧气气体浓度和泄露,在线检测及现场声光报警,对危险现场的作业安全起到了预警作用,此仪器采用进口的电化学传感器和微控制器技术,具有信号稳定,精度高,重复性好等优点,防爆接线方式适用于各种危险场所,并兼容各种控制器,PLC,DCS 等控制系统,可以同时实现现场报警和远程监控,报警功能,4-20mA 标准信号输出,继电器开关量输出。

氧气浓度传感器产品特性:

气体传感器参数

工作电压DC5V±1%/DC24±1%

波特率9600测量气体氧气气体检测原理电化学采样精度±2%F.S 响应时间<30S

重复性±1%F.S 工作湿度10-95%RH,(无冷凝)工作温度-30~50℃长期漂移≤±1%(F.S/年)

存储温度-40~70℃预热时间30S 工作电流≤50mA 工作气压86kpa-106kpa

安装方式7脚拔插式质保期1年输出接口7pIN 外壳材质铝合金使用寿命2年外型尺寸(引脚除外)

33.5X3121.5X31

测量范围详见选型表

输出信号TTL(标配)0.4-2.0VDC(常规)/4-20mA

数字信号格式

数据位:8;停止位:1;校验位:无;

①进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能,适用寿命8年。

②采用先进微处理技术,响应速度快,测量精度高,稳定性和重复性好。

③检测现场具有具有现场声光报警功能,气体浓度超标即时报警,是危险场所作业的安全保障。4现场带背光大屏幕LCD显示,直观显示气体浓度,类型,单位,工作状态等。

5独立气室,更换传感器无须现场标定,传感器关键参数自动识别。

6全量程范围温度数字自动跟踪补偿,保证测量准确性。

氧气浓度传感器技术参数:

检测气体:空气中的氧气气体

检测范围:0~50ppm,0~500ppm,0~1000ppm可选。

分别率:0.01ppm(0~50ppm);0.1ppm(0~500ppm);1ppm(0~10000ppm以上);

工作方式:固定式连续工作,扩散式,管道式,流通时,泵吸式可选。

检测误差:≦1%(F.S)

响应时间:≦10S

输出信号:电流信号输出4-20MA

报警方式:2路无源节点信号输出,报警点可设置。

工作环境:-20℃~50℃(特殊要求:(-40℃~+70℃)

相对湿度:≦90%RH

工作电压:DC12~30V

传感器寿命:3年

防爆形式:探头变送器及传感器均为隔爆型。

防爆等级:Exd II CT6

连接电缆:三芯电缆(单根线径≧1.5mm);建议选用屏蔽电缆。

连接距离:≦1000m.

防护等级:IP65.

外形尺寸:183X143X107mm.

重量:1.5Kg.

氧气浓度传感器的外型尺寸及安装方式

氧气浓度传感器电器定义连接图:

氧气浓度传感器的电气连接原理图:

氧气浓度传感器的简单介绍:

氧气气体报警器●自动温度补偿,零点,满量程漂移补偿●防高浓度气体冲击的自动保护功能●全软件校准功能,用户也可自行校准,用3个按键实现,操作简单●二线制4-20mA输出

氧气浓度传感器的应用场所

医药科研、制药生产车间、烟草公司、环境监测、学校科研、楼宇建设、消防报警、污水处理、工业气体过程控制石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、、锅炉房、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、加气站、地下燃气管道检修、室内空气质量检测、危险场所安全防护、航空航天、设备监测等。

相关气体检测范畴

深圳市东日瀛能科技有限公司同时提供有毒有害气体报警器,氧气检测仪,氧气传感器,氧气检测仪,氧气传感器,过氧化氢H2O2检测仪,过氧化氢H2O2传感器,氧气检测仪,氧气传感器,氧气检测仪,氧气传感器,氧气检测仪,氧气传感器,氧气检测仪,氧气传感器,柴油EX检测仪,柴油EX 传感器,液化气LPG检测仪,液化气LPG传感器,甲苯C7H8检测仪,甲苯C7H8传感器,二甲苯

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O2氧气浓度传感器

O2氧气浓度传感器 O2氧气浓度传感器特点: ★整机体积小,重量轻 ★高精度,高分辨率,响应迅速快. ★上、下限报警值可任意设定,自带零点和目标点校准功能,内置温度补偿,维护方便. ★数据恢复功能,免去误操作引起的后顾之忧. ★外壳采用特殊材质及工艺,不易磨损,易清洁,长时间使用光亮如新. O2氧气浓度传感器技术参数: ★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能,使用寿命长达3年; ★采用先进微处理器技术,响应速度快,测量精度高,稳定性和重复性好; ★全量程范围温度数字自动跟踪补偿,保证测量准确性; ★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器; ★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能;★防高浓度气体冲击的自动保护功能

O2 氧气浓度传感器结构图: O2氧气浓度传感器接线示意图 :O2氧气气体传感器参数 工作电压DC5V±1%/DC24±1%波特率9600 测量气体O2氧气气体检测原理电化学 采样精度±2%F.S响应时间<30S 重复性±1%F.S工作湿度10-95%RH,(无冷凝)工作温度-30~50℃长期漂移≤±1%(F.S/年)存储温度-40~70℃预热时间30S 工作电流≤50mA工作气压86kpa-106kpa 安装方式7脚拔插式质保期1年 输出接口7pIN外壳材质铝合金 使用寿命2年外型尺寸 (引脚除外)33.5X31 21.5X31 测量范围详见选型表 输出信号TTL(标配)0.4-2.0VDC(常规)/4-20mA 数字信号格式数据位:8;停止位:1;校验位:无;

传感器PIN脚定义图: 传感器应用场所: 医药科研、学校科研、制药生产车间、烟草公司、环境检测、楼宇建设、消防报警、污水处理、石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、锅炉房、加气站、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、工业气体过程控制、室内空气质量检测、地下燃气管道检修、危险场所安全防护、设备检测等。

氧传感器的功能及工作原理全解

氧传感器的功能及工作原理 氧传感器的功能 测定发动机排气中氧气含量,确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制,以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX三种污染物都有最大的转化效率。 工作原理 氧传感器的工作原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用,其基本工作原理是:在一定条件下(高温和铂催化),利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量为21%,浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少得多。 特点 抗铅;较少依赖于排气温度;起动后迅速进入闭环控制。 氧传感器的常见故障 氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障,尤其是经常使用含铅汽油的 汽车,即使是新的氧传感器,也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒,接着使 用一箱不含铅的汽油,就能消除氧传感器表面的铅,使其恢复正常工作。但往往由于 过高的排气温度,而使铅侵入其内部,阻碍了氧离子的扩散,使氧传感器失效,这时 就只能更换了。 积碳 由于发动机燃烧不好,在氧传感器表面形成积碳,或氧传感器内部进入了油污或 尘埃等沉积物,会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部,使氧传感器输出的信号失准,ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳,主要表现为油耗上升,排放浓度明显增加。此时,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。 氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用强烈气流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,处理时要特别小心,发现问题及时更换。 加热器电阻丝烧断

氧气浓度监测仪

氧气O2气体检测仪 氧气气体检测仪产品描述: 在线式氧气体检测仪,适用于各种环境中的氧气体浓度和泄露实时准确检测,采用进口电化学传感器和微控制器技术. 响应速度快,测量精度高,稳定性和重复性好等优点. 防爆接线方式适用于各种危险场所, 并兼容各种控制报警器, PLC, DCS等控制系统, 可以同时实现现场报警预警, 4-20mA标准信号输出,继电器开关量输出; 完美显示各项技术指标和气体浓度值; 同时具有多种极强的电路保护功能, 有效防止各种人为因素, 不可控因素导致的仪器损坏; 氧气气体检测仪产品特性: ★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能,使用寿命长达3年; ★采用先进微处理器技术,响应速度快,测量精度高,稳定性和重复性好; ★检测现场具有现场声光报警功能,气体浓度超标即时报警,是危险现场作业的安全保障; ★现场带背光大屏幕LCD显示,直观显示气体浓度/类型/单位/工作状态等; ★独立气室,传感器更换便捷,更换无须现场标定,传感器关键参数自动识别; ★全量程范围温度数字自动跟踪补偿,保证测量准确性; ★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器; ★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能; ★具备过压保护,防雷保护,短路保护,反接保护,防静电干扰,防磁场干扰等功能; 并且具有自动恢复功能,防止发生外部原因,人为原因,自然灾害等造成仪器损坏; ★全中文/英文操作菜单,简单实用,带温度补偿功能; ★PPM,%VOL,mg/m3三种浓度单位可自由切换; ★防高浓度气体冲击的自动保护功能;

型号:SK-600-O2 检测气体:空气中的氧气O2 检测范围:0-100ppm、500ppm、1000ppm、5000ppm、0-100%LEL 分辨率:0.1ppm、0.1%LEL 显示方式:液晶显示 温湿度 : 选配件,温度检测范围:-40 ~120℃,湿度检测范围:0-100%RH 检测方式:扩散式、流通式、泵吸式可选安装方式:壁挂式、管道式检测精度:≤±3% 线性误差:≤±1% 响应时间:≤20秒(T90)零点漂移:≤±1%(F.S/年) 恢复时间:≤20秒重复 性: ≤±1% 信号输出:①4-20mA信号:标准的16位精度4-20mA输出芯片,传输距离1Km ②RS485信号:采用标准MODBUS RTU协议,传输距离2Km ③电压信号:0-5V、0-10V输出,可自行设置 ④脉冲信号:又称频率信号,频率范围可调(选配) ⑤开关量信号:标配2组继电器,可选第三组继电器,继电器无源触点,容量220VAC 3A/24VDC 3A 传输方式:①电缆传输:3芯、4芯电缆线,远距离传输(1-2公里) ②GPRS传输:可内置GPRS模块,实时远程传输数据,不受距离限制(选配) 接收设备:用户电脑、控制报警器、PLC、DCS、等 报警方式:现场声光报警、外置报警器、远程控制器报警、电脑数据采集软件报警等 报警设置:标准配置两级报警,可选三级报警;可设置报警方式:常规高低报警、区间控制报警 电器接口:3/4″NPT内螺纹、1/2″NPT内螺纹,同时支持2种电器连接方式 防爆标志:ExdII CT6(隔爆型)壳体材料:压铸铝+喷砂氧化/氟碳漆,防爆防腐蚀 防护等级:IP66 工作温度:-30 ~60℃工作电源:24VDC(12~30VDC)工作湿度:≤95%RH,无冷凝 尺寸重量:183×143×107mm(L×W×H)1.5Kg(仪 器净重) 工作压力:0 ~100Kpa 标准配件:说明书、合格证质保期:一年 应用场所 石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、医药科研、制药生产车间、烟草公司、环境监测、

在线溶解氧数字式传感器使用手册

在线溶解氧数字式传感器 用户手册 目录 一、设备应用环境说明 (3) 二、技术参数、功能和规格要求 (3) 1. 技术参数 (3) 2. 数据通信 (3) 3. 尺寸图 (5) 4. 产品规格 (6) 5. 产品维护指导 (6) 6. 配件和备件 (7) 7. 质量保证 (7) 8. 售后服务承诺 (7) 一、设备应用环境说明 应用于水产养殖行业的溶解氧传感器,能够在水下深度 20cm 至 1000cm 工作,能适应海水或淡水水体中多微生物、鱼虾类、水草类、泥沙等环境条件。 二、技术参数、功能和规格要求

2、通信协议 2.1Modbus 通信默认的数据格式为:9600、n、8、1(波特率 9600bps,1 个起始位,8 个数据位,无校验,1 个停止位)。 波特率等参数可以定制。 2.2信息帧格式 a) 读数据指令帧: b) 读数据应答帧:

2.3 寄存器地址 注意:

a) 寄存器地址为根据 Modbus 协议定义的带寄存器类型的寄存器起始地址(括号中的 16进制表示的实际的寄存器起始地址)。 b) 更改传感器地址时,返回指令中的传感器地址为更改后的地址。 c) 读取数据时返回测量值的数据定义: 数据类型默认为:双字节整型,高字节在前;其他如浮点数类型可选。 2.4 命令示例 a) 设置设备 ID 地址 作用:设置电极的 Modbus 设备地址; 将设备地址 06 改为 01,范例如下 请求帧:06 06 20 02 00 01 E3 BD 应答帧:01 06 20 02 00 01 E2 0A b) 开始测量指令 作用:获取测量探头的溶解氧值和温度;温度的单位为摄氏度,溶解氧的值为mg/l 请求帧:06 03 00 00 00 04 45 BE 应答帧:06 03 08 01 02 00 02 00 B0 00 01 14 B4 读数示例: 如:溶解氧值 01 02 表示十六进制读数溶解氧值,00 02 表示溶解氧数值带 2 位小数点; 温度值 00 B0 表示十六进制读数温度值,00 01 表示温度数值带 1 位小数点。 c) 校准指令 零点校准,作用:设定电极的溶解氧零点校准值; 请求帧:06 06 10 00 00 00 8C BD

几种气体传感器的研究进展

一、前言 1964 年,由Wickens 和Hatman 利用气体在电极上的氧化还原反应研制出了第一个气敏传感器,1982年英国Warwick 大学的Persaud 等提出了利用气敏传感器模拟动物嗅觉系统的结构,自此后气体传感器飞速发展,应用于各种场合,比如气体泄漏检测,环境检测等。现在各国研究主要针对的是有毒性气体和可燃烧性气体,研究的主要方向是如何提高传感器的敏感度和工作性能、恶劣环境中的工作时间以及降低成本和智能化等。 下面简单介绍各种常用的气体传感器的工作原理和一些常用气体传感器的最新的研究进展。 二、气体传感器的分类和工作原理 气体传感器主要有半导体传感器(电阻型和非电阻型)、绝缘体传感器(接触燃烧式和电容式)、电化学式(恒电位电解式、伽伐尼电池式),还有红外吸收型、石英振荡型、光纤型、热传导型、声表面波型、气体色谱法等。 电阻式半导体气敏元件是根据半导体接触到气体时其阻值的改变来检测气体的浓度;非电阻式半导体气敏元件则是根据气体的吸附和反应使其某些特性发生变化对气体进行直接或间 接的检测。 接触燃烧式气体传感器是基于强催化剂使气体在其表面燃烧时产生热量,使传感器温度上升,这种温度变化可使贵金属电极电导随之变化的原理而设计的。另外与半导体传感器不同的是,它几乎不受周围环境湿度的影响。电容式气体传感器则是根据敏感材料吸附气体后其介电常数发生改变导致电容变化的原理而设计。 电化学式气体传感器,主要利用两个电极之间的化学电位差,一个在气体中测量气体浓度,另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质,而液体电解质又分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量;电流型采用极限电流原理,利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施,获得稳定的传质条件,产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。 红外吸收型传感器,当红外光通过待测气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸收,其吸收关系服从朗伯—比尔(Lambert-Beer)吸收定律,通过光强的变化测出气体的浓度:

氧传感器的功能及工作原理

氧传感器的功能及工作原理 来源:一大把汽车电子圈 氧传感器的功能 测定发动机排气中氧气含量,确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一 信息实现以过量空气系数入=1为目标的闭环控制,以确保三元催化转化器对排气中H C、CO 和NOX 三种污染物都有最大的转化效率。 工作原理 氧传感器的工作原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用,其基本工作原理是:在一定条件下(高温和铂催化),利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量为21% ,浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少得多。 特点 抗铅;较少依赖于排气温度;起动后迅速进入闭环控制。 氧传感器的常见故障 氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障,尤其是经常使用含铅汽油的汽车,即使是新的氧传感器,也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒,接着使用一箱不含铅的汽油,就能消除氧传感器表面的铅,使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度,而使铅侵入其内部,阻碍了氧离子的扩散,使氧传感器失效,这时就只能更换了。 积碳 由于发动机燃烧不好,在氧传感器表面形成积碳,或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物,会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部,使氧传感器输出的信号失准,ECU 不能及时地修正空燃比。产生积碳,主要表现为油耗上升,排放浓度明显增加。此时,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。 氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用强烈气流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,处理时要特别小心,发现问题及时更换。 加热器电阻丝烧断 对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝烧蚀,就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。 氧传感器内部线路断脱

氧含量气体传感器

氧含量气体传感器 氧含量气体传感器特点: ★整机体积小,重量轻 ★专业精选进口传感器,可以搭载电化学,催化燃烧,红外原理,热导原理的传感器。★高精度,高分辨率,响应迅速快. ★本安电路设计,可带电热拔插操作。 ★数据恢复功能,免去误操作引起的后顾之忧. ★自动温湿度补偿功能,出厂精准标定,无须再使用标定。. ★模拟电压或电流和串口同事输出,方便客户调试和使用。 ★最精密的电路设计和制造工艺,生产复杂,使用简单。 ★可与电脑连接通讯,自行标定校准。

★自带零点微调功能,方便选定参照数据。 ★低功耗产品,可异动电源供电可大量用于分析仪仪器,大气,环境无人机监测。 氧含量气体传感器结构尺寸图: 氧含量气体传感器接线 PIN 脚定义图: 氧含量气体传感器 工作电压DC5V±1%波特率9600测量气体氧含量O2气体 检测原理电化学采样精度±2%F.S 响应时间<30S 重复性±1%F.S 工作湿度0-95%RH,(无冷凝)工作温度-30~50℃长期漂移≤±1%(F.S/年) 存储温度-40 ~ 70℃ 预热时间30S 工作电流≤50mA 工作气压86kpa-106kpa 安装方式8脚拔插式质保期1年输出接口8pIN 外壳材质铝合金使用寿命2年外型尺寸(引脚除外) 33.5X3121.5X31 测量范围详见选型表 输出信号 TTL(标配)0.4-2.0VDC(常规)定制RS485/4-20mA 引脚名称说明 1+5V 电源接入PIN 脚 2EN Rs485(3.3V),可接MCU Tx 3Rx/A 串口RX(3.3V),可接MCU Rx 5Scl I2C,Scl(3.3v)引脚6SDA I2C(3.3V)引脚7GND 电源GND 引脚 8 VOUT 电压输出,0-5V/0.4-2.0V

气体传感器介绍

气体传感器介绍 1气体传感器简介 1、稳定性 2、灵敏度 3、选择性 4、抗腐蚀性 2气体传感器分类 1气体传感器简介 气体传感器是电子鼻系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体浓度转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、作干燥或制冷处理、样品抽吸、甚至对样品进行化学处理以便化学传感器进行更快速的测量。 采样方法直接影响传感器的响应时间。目前,气体的采样方式主要是通过简单扩散法,或是将气体吸入检测器。简单扩散是利用气体天然向四处传播的特性。目标气体穿过探头内的传感器,产生一个正比于气体浓度的信号。由于扩散过程渐趋减慢,所以扩散法需要探头的位置非常接近于测量点。扩散法的一个优点是它将气体样本直接引入传感器而无需物理和化学变换。 样品吸入式探头通常用于采样位置接近处理仪器或排气管道的情况,这种技术可以为传感器提供一种速度可控的稳定气流,所以在气流大小和流速经常变化的情况下,这种方法较值得推荐。将测量点的气体样本引到测量探头可能经过一段距离,距离的长短主要是根据传感器的设计。但采样线较长会加大测量滞后时间,该时间是采样线长度和气体从泄漏点到传感器之间流动速度的函数。对于某 SiH以及大多数生物溶剂,气体和汽化物样品量可能会因种目标气体和汽化物如 4 为它们的吸附作用甚至凝结在采样管壁上而减少。 在任何情况下,探头及其内部气体传感器都必须能够检测某给定值以上的气体浓度,并发出报警信号;或者说,当气体浓度低于给定值时,探头不允许发出警报。经常误警会使人对传感器的可靠性产生怀疑,而忽略正确发出的警报,最终可能造成严重的后果。 在介绍气体传感器之前,有必要先对气体传感器的一些特性作一介绍:

氧传感器工作原理

氧探头工作原理 氧探头又称氧化锆浓差电池,它的工作原理(见示意图)是:以高温氧化锆作固体电解质,在高温下若电解质两侧氧浓度不同时,便形成氧浓差电池。浓差电池产生的电势与两侧氧浓度有关,如一侧氧浓度固定,即可通过测量浓差电势来测量另一侧的氧含量。 氧化锆固体电解质是在氧化锆(ZrO2)中掺入一定数量的氧化钙(CaO),经高温焙烧而成。在氧化锆电介质的内外壁上用高温烧结(或压紧)的方法附上不易氧化的多孔性(网状)白金电极和电极(丝)引线。经过上述掺杂和焙烧而成的氧化锆,其晶型为稳定的立方晶体,晶体中部分四价锆离子被二价钙离子所取代而形成氧离子空穴。由于氧离子空穴的存在,在600-1200℃高温下,这种氧化锆材料就成为对氧离子有良好的传导性的固体电解质。在氧化锆两侧氧浓度不等时,浓度大的一侧的氧原子在该侧的表面电极上结合两个电子形成氧离子(1/2 O2+2e- - O-),然后通过氧化锆材料晶格中的氧离子空穴向氧浓度低的一侧运动,当到达低浓度一侧时,便在该侧电极上释放两个电子并结合成氧分子放出(O- -1/2 O2+2e-),于是在高氧侧和低氧侧电极上分别造成正负电荷积累,产生电势,此电势阻碍这种迁移的进一步进行,直至达到平衡为止,从而形成氧浓差电池。 氧探头在可空气氛加热炉中使用的药店及常见故障 1.在可控气氛加热炉中氧探头的使用要点 (1)氧探头属于一种高精度、高灵敏的传感器,其核心元件氧化锆头是球状或管状结构陶瓷件,很容易受冲击破碎。在新的氧探头使用前,应仔细检查氧探头是否受过碰撞,氧探头是否有弯曲,氧探头外管有无裂纹,探头部位氧化锆是否有裂纹或破裂、或有陶瓷装碎片;轻轻摇动氧探头,听听氧探头内部是否有响声。如有响声,可能是氧探头的氧化锆已经破裂。 (2)氧探头在安装时要注意安装位置插入炉膛50-100mm,安装在炉气较稳定的区域内。不要靠近各种渗剂的滴注口、分扇附近;不要安装在炉内口、角落、震动大的部位。如安装在井式炉炉盖等处时,应在氧探头前端家保护套并注意气氛流通良好。 (3)注意氧探头安装座与炉壳保持良好的密封性,不要漏气。氧探头联线使用屏蔽信号线,防止信号干扰。 (4)氧探头最好在室温装入炉内,随炉升温到使用温度,避免急冷、急热。安装时注意轻拿轻放。如遇特殊情况,在高温状态下需要拔出或插入氧探头时,拔出或插入速度控制在30mm/min以内,并且在氧探头拔出加热炉时,应停供可燃气氛,降低炉压,以避免高温氧探头拔出引燃气氛被火苗烫伤。 (5)初次使用氧探头,需对氧探头进行预渗碳8-24h,建议不要在新炉刚开始预渗碳时就安装氧探头。因为在新炉预渗碳时,炉中可能还存在较多水分等杂质,气氛不稳定,会对氧探头的使用造成不良影响;一般在新加热炉烘炉结束,用甲醇预渗碳24h以上再安装氧探

氧传感器原理与检测方法

《汽车微电脑控制系统与故障检测》王忠良人民邮电出版社 氧浓度传感器 氧浓度传感器(又称氧传感器)是发动机电子控制系统中一个重要的传感器,其作用就是把排气中氧的浓度转换为电压信号,微电脑根据氧浓度传感器输入的信号判断混合气的浓度,进而修正喷油量,最终将缸内混合气的浓度控制在理想空燃比14.7附近。 现代汽车为了降低发动机排气中的有害成分(CO、HC、NO X等)的含量,在排气管中安装了三元催化转换装置。三元催化转换装置内有三元催化剂(常用的是铂、钯、铑),三元催化剂能促使排气中的有害成分进行化学反应,可使CO氧化为CO2,使HC氧化为CO2和H2O,将NOx还原为N2。但是,只有当发动机在14.7空燃比附近的一个很小范围内运转时,三元催化剂才能同时促进氧化、还原反应,三元催化转换装置的转换效率才最高,排气中有害物质的含量才最低。因此,现代汽车中均安装了氧传感器。 氧传感器的数量因车而异,有的发动机只有一个氧传感器:有的双排气管发动机在左、右排气管上各安装一个氧传感器,这样该系统就有两个氧传感器,即左氧传感器和右氧传感器;也有的双排气管发动机在每个排气管的三元催化转换装置前、后各安装一个氧传感器(分别叫主、副氧传感器),这样该系统共有4个氧传感器,即左主氧传感器、左副氧传感器、右主氧传感器以及右副氧传感器。氧传感器安装在排气管中排气消音器的前面。 一、氧传感器的结构与工作原理 氧传感器根据内部敏感材料的不同分为氧化锆式(也称锆管式)和氧化钛式两种。 1.氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器是目前应用最多的氧传感器,它主要由锆管、电极等组成,如图1—42 图l—42 氧化锆式氧传感器的结构 氧化锆式氧传感器内部的敏感元件是二氧化锆(ZrO2)固体电解质。在二氧化锆固体电解质粉末中添加少量的添加剂并烧制成管状,便称为锆管。紧贴锆管内、外表面的是作为锆管内、外电极的铂膜,内、外电极通过电极引线与传感器的线束插接器相连。锆管的内电极与外界大气相通,外电极与排气管内的排气相通。为防止发动机排出的废气腐蚀外层的铂电极,在外层铂电极表面都覆盖着一层多孔性的陶瓷层。 作为锆管外电极的金属铂的另一个重要作用是催化作用,对排气中(尤其是外电极铂膜附近)的一氧化碳(CO)和氧气(O2)起催化作用,使其反应生成二氧化碳(CO2),其化学反应式为: 2CO+O2? ?→ ?催化剂2CO2 这种催化作用尽可能多地使浓混合气燃烧后排放废气中的低浓度氧气(O2)和高浓度一氧化碳(CO)发生化学反应(甚至可使氧气全部参加反应)。这样既减少了废气中一氧化碳

氧分析仪说明书

注意事项 !使用及保存注意事项 ●仪器在使用过程中不可打开外壳,避免发生烫伤及触电危险。 ●仪器在使用、存放、及运输过程中应避免强烈震动,以免损坏氧化锆 传感器。 ●仪器在存放期间应保持清洁,要防止仪器受潮,进排气嘴应加盖防尘 帽,以防落入异物及灰尘。 请严格遵守注意事项,否则将造成人为测量误差或重大事故!!! 服务与保证

仪器自出厂之日起,仪器的保修期限为一年。凡在此期限内,工作人员在正常操作的情况下,仪器出现的软件或硬件的故障,我公司均负责免费维修及更换零部件。若由于工作人员违反操作规程、不严格按照使用说明操作仪器以及由于不可抗拒的因素而对仪器造成的损坏,我公司不负责免费维修。如需维修,我公司将根据损坏情况适当收取维修成本费用。 如有用户需要,我公司也可指派技术人员进行现场培训。 如果您对本公司的仪器在使用和操作过程中,还有什么疑问及要求请及时与我们联系,以便我们能给您提供更完善的服务。联系方式见封底。 一、概述

该氧分析仪是利用氧化锆氧浓度差电池作为检测传感器的氧量分析仪器。该仪器测控系统采用了最新型的单片机计算与控制系统,LED显示器;具有技术先进、精度高、响应快、性能稳定、功能齐全、操作方便、气体分析过程连续等特点;它不仅可测量锅炉燃烧过程中残余氧量,而且可以用于热力学研究,气体制造厂氧含量的连续监测、均热炉燃烧过程中的控制、化工、冶金、电子工业、医疗等方面的气体中氧含量的检测。 本公司生产的测量氧探头分为中温型、低温型、高温型,其基本参数及使用性能如下表1所示: 二、工作原理 2.1氧化锆原理图

仪器的工作原理如图1.0所示。它主要由气路系统、氧化锆传感器、微机测控系统三部分组成。 图1.0 测量原理框图 2.2氧化锆传感器 氧化锆传感器是由氧化锆陶瓷材料制成的氧浓度差电池,在高温时氧化锆具有氧离子的传导特性,当氧化锆管的两个电极之间的氧分压不同时,氧浓度差电池产生一个与氧浓度成比例的电势,电势大小按下式计算: E = ln 式中:R ——理想气体常数 F ——法拉第常数 T ——氧化锆加热炉绝对温度(K) n——电极反应的电子交换数目 P 0 ——空气中氧分压(20.9%) P ——样气中的氧分压 通过测量氧浓度差电池的电动势E 与温度T ,就可以计算出样气中的氧分压,即氧含量。浓度差电池的各种干扰电势,如本底电势、渗透效应、 RT 2n P 0 P

氧化锆氧传感器工作原理

氧化锆氧传感器工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一部分氧化锆氧传感器工作原理 一、产品简介: 氧化锆氧传感器是利用氧化锆陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,达到监测和控制炉内燃烧空然比,保证产品质量及尾气排放达标的测量元件,广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。它是目前最佳的燃烧气氛测量方式,具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量,又可缩短生产周期,节约能源。 二、氧传感器工作原理: 氧传感器是利用稳定的二氧化锆陶瓷在650℃以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的。在一定的温度条件下,如果在二氧化锆块状陶瓷两侧的气体中分别存在着不同的氧分压(即氧浓度)时,二氧化锆陶瓷内部将产生一系列的反应,和氧离子的迁移。这时通过二氧化锆两侧的引出电极,可测到稳定的毫伏级信号,我们称之为氧电势。它服从能斯特(Nernst)方程: 式中E为氧传感器输出的氧电势(mv),Tk为炉内的绝对温度(K),P1和P2分别为二氧化锆两侧气体的氧分压。实际应用时,将二氧化锆的一侧通入已知氧浓度的气本(通常为空气),我们称之为参比气。另一侧则是被测气体,就是我们要检测的炉内的气氛,详见图1。氧传感器输出的信号就是氧电势信号,通过能斯特方程我们就可以得到被测炉气氛中的氧分压和氧电势的关系。参比气为空气时,可表示为: 式中E为氧传感器输出氧电势;Tk为炉内的绝对温度;P02为炉内的氧分压。我们的氧传感器产品带有自加热装置,一般温度保证在700℃,这样TK数值基本是恒定的,从而通过上式可以直接测量出炉内氧分压浓度。工程应用中采用标准气体来标定氧传感器输出氧电势E和氧分压浓度PO2的对应关系,这种方法也是目前公认的最准确、最直接的标定方法。 第二部分 HMP系列氧传感器 一.HMP氧传感器基本结构: HMP氧传感器的核心部件采用进口氧化锆氧传感器(详见图2),该氧化锆氧传感器自带智能加热装置,提供稳压恒定控制信号即可快速达到使用温度,并保证传感器在该恒定温度下连续、稳定工作。安装该探头需要调整引导板方向,尽量使引导板正对气流方向,这样才能形成对检测气氛的气体自导流。进口氧化锆氧传感器典型性能特性如下: 零点误差:£±0.2mv ;交流电阻(1500赫兹):(700℃)£100 千欧;(1100℃)£ 5 千欧。响应时间(700-1300℃):£1秒 二.HMP氧传感器采样、维护方式: HMP氧传感器采用气氛自导流方式,导入被检测气氛,考虑工程现场的环境因数,设计有吹扫清除通道,可方便地对采样引导管道进行吹扫工作,以避免炉内或管道内的灰尘、煤灰、油杂质等等堵塞采样管,请参考图3。

气体传感器标定

气体传感器的标定 为了保证传感器的精度和系统的完整性,气体传感器需要被标定。传感器固定安装位置是很重要 的,位置必须使标定容易完成。标定的时间间隔依传感器的不同而不同。通常,传感器的制造厂商将建 议传感器的标定的时间间隔。然而,在传感器安装后的三十天,按照惯例应频繁的对传感器进行检查。 在这个周期内,观察该传感器是否适合新的环境。 同样,厂家并没有在系统的设计中说明传感器性能影响的因素。如果传感器的功能作用能连续大 约三十天,说明安装的可信度很高。在这段时间里,任何可能的问题都可确认和修改。经验说明:传感 器第一次安装后三十天,按照操作的希望值,完成传感器的各种功能。大多数问题如传感器位置的不适 合、其他气体的干扰、密度的降低,在这段时间里将会出现。 在前三十天,传感器应做周检察。而后,制定维修计划包括标定的时间间隔。正常情况下,每月 标定足以满足传感器的效率和灵敏度,同时月检察也能保证传感器的精度。 由上,传感器的标定方法和过程被立即确定。标定的过程简单、直接、容易。这种标定是一种简 单的安全检查,不象实验室分析仪要求很高的精度。为了某一区域气体的质量和安全,要求气体的监视 仪满足简单、可重复和经济。标定的过程将具有一致性和追溯性。标定的过程将在传感器安装的现场完 成。 气体传感器的标定包括两步骤:首先是"零点"设置;然后是"量程"的标定。 步骤1:"零点"设置 定义气体的零点没有确定的标准。许多分析过程,包括一些特殊的分析过程如EPA方法,都使用纯 氮或纯人造气体来建立零点。这是因为这种瓶装氮气和人造气体容易获得。由于这个原因,人们普遍认 为使用瓶装氮气和人造气体是传感器零点设置的一种好方法。 不幸的是,这种方法不太准确。通常空气中除了含有氮气和氧气外,还含有微量的其他气体。同

氧传感器的工作原理与检测方法

氧传感器的工作原理与检测方法!!! 氧传感器安装在发动机的排气管上,位于三效催化转化器之前,用于测量废气中的氧含 量。如果废气中的氧含量高,说明混合气偏稀,氧传感器将这一信息输入发动机电控单元 (ECU),ECU 指令喷油器增加喷油量;如果废气中的氧含量低,说明混合气偏浓,ECU 指 令喷油器减少喷油量,从而帮助ECU 把混合气的空燃比控制在理论值(14.7)附近。因此, 氧传感器相当于一个混合气的浓度开关,它是电喷发动机实行闭环控制不可缺少的重要部 件。 1 氧传感器是一种热敏电压型传感器 氧传感器间接地反映进入气缸中混合气的浓度,这种信息是以波动的电压传递给电控单 元(ECU)的,因此判断氧传感器性能的主要方法是检测氧传感器输出的信号电压值及其波 动的范围和波动的频率。另一方面,发动机只有达到一定的温度才能激活氧传感器。因此, 检测氧传感器前,必须对发动机充分预热,在氧传感器达到正常工作温度300℃~350℃以后

才能进行检测,在此之前,氧传感器的电阻大,如同开路,氧传感器不产生任何电压信号; 若发动机的排气温度超过800℃,氧传感器的控制也将中断。 目前有的车型采用主、副2 个氧传感器,主氧传感器(在前)通常带有加热器,副氧传 感器不带加热器,要依*废气预热,温度超过300℃才能正常工作。对于加热型氧传感器, 其加热电阻的阻值一般为5Ω~7Ω。如果加热电阻被烧蚀(电阻为无穷大),氧传感器很难快 速达到正常的工作温度,此时应当更换氧传感器。 2 氧传感器的故障确认采取“时域判定法” 所谓“时域判定法”,是指某传感器的输出信号是否在一定的时间内发生变化以及变化的 范围、频率是否符合标准值,如果不发生这种变化,自诊断系统即确认其有故障。 氧传感器提供的信号电压标准为0.1 V ~1.0V,并且在这个范围内快速波动,其波动频率 标准为30 次/min。当氧传感器输出的信号电压在0.1 V ~0.3V 之间波动时,ECU 判定为混合 气偏稀;当氧传感器的信号电压在0.6 V ~0.9V 之间波动时,ECU 判定为混合气偏浓;当信 号电压为0.45V 左右时属最佳。如果氧传感器在一定的时间内没有

英国CITY氧气传感器 7OXV气体检测探头

7OX-V CiTiceL? Performance Characteristics Nominal Range Max Overload Expected Operating Life Output Signal T 95 Response Time Offset (3mins N 2 ) Temperature Range Temperature Coefficient Absolute Pressure Range Differential Pressure Range Pressure Coefficient Operating Humidity intermittent continuous Long Term Output Drift Recommended Load Resistor 0-25% Oxygen 30% Oxygen Two years in air 0.195 - 0.25 mA in air ≤15 seconds <0.5% O 2 -20°C to +50°C 0.2% signal/°C Atmospheric ± 10% 0 to 40 mBar max <0.02% signal/mBar 0 to 99% RH non-condensing 15 to 99% RH non-condensing <5% signal loss/year 100 ? Six months in CTL container 0-20°C 24 months from date of despatch (This amounts to a variation of condition 6 of our standard terms and conditions which otherwise apply) Physical Characteristics Storage Life Recommended Storage Temperature Warranty Period All tolerances ±0.15 mm unless otherwise stated. IMPORTANT NOTE: Connection should be made via PCB sockets only. Soldering to the pins will render your warranty void. Outline Dimensions N.B. All performance data is based on conditions at 20°C, 50%RH, and 1013 mBar 深圳市深国安电子科技有限公司 地址:广东省深圳市龙华新区牛栏前大厦C507 网址:www.singoan.com www.singoan.com.cn www.shenguoan.com 蒋小姐:134 2876 2631 电话:86 755-85258900

氧传感器技术手册

氧传感器使用说明书 (第一版) 适用零件号:25327985 25359908

1.概述 氧传感器是现代发动机管理系统中必不可少的重要零部件。它是一种利用电化学工作原理发展出来的电器元件。 氧传感器在现代发动机管理系统的配置机构中被用于探测汽车发动机所排出的燃烧废气中氧的含量,借以判定发动机实时燃油供给空气燃料混合比的实际状态,并通过自身产生的电器反应信号反馈给发动机电子控制模块(ECM),以作为系统燃油管理系统的闭环燃油修正补偿控制的重要依据,使燃油管理子系统能够更加精确地控制调整发动机各种工作状态下的空气燃料混合比;并在绝大多数工况下使系统保持在理想空燃比工作状态,以便获得更加优良的汽车排放控制特性和燃油经济性。 氧传感器的输出信号为0 ~ 1V的交变电压信号。传感器可根据发动机所排燃烧气中氧的含量高低自动感应和探测并向发动机电子控制模块输出这一高低变化的电压信号。 现代发动机管理系统采用的氧传感器有两种主要类型:非加热型氧传感器和加热型氧传感器。 装配在发动机排气歧管上的氧传感器,由于可以利用发动机所排出燃烧废气的余热进行快速加热,故可使用价格低廉的非加热型氧传感器;当氧传感器的安装位置受到整车布置限制,氧传感器距离发动机排气歧管出口较远时,由于不能利用发动机燃烧废气对于传感器迅速加热,此时必然需要采用加热式氧传感器。 加热式氧传感器的内部设计有热敏电加热元件,可利用系统供电电压强制使氧传感器加速预热,促使其快速起燃,及早实现系统的闭环燃油管理控制。

2. 工作原理 德尔福公司生产的氧传感器是采用氧化锆元件作为传感器的基础元件。氧化锆元件是一种通体充满无数微孔的陶瓷基础元件外面镀有氧化锆涂层,该涂层外测暴露于发动机燃烧废气之中;涂层的内侧透过含微孔的陶瓷元件与大气相通。集中在氧化锆内外两侧电极之间氧含量的差别形成的微分电压信号。 当氧化锆元件被电流加热或被流经传感器的发动机燃烧废气加热所激活,空气经过通体充满无数微孔的陶瓷基础元件进入氧化锆元件的内电极,而燃烧废气流经氧化锆的外电极。氧离子将从氧化锆内电极向外电极移动,传感器的内外电极之间构成了一个简单的原电池,发动机燃烧废气中氧含量的变化不同在两个电极之间产生不同的输出电压信号。氧传感器将根据发动机燃烧废气中氧离子浓度的高低变化来改变这一输出电压信号的高低。 氧传感器通常的工作表现为在当发动机的工作时空燃比变稀时,排气中氧含量的浓度将会升高,此时,氧传感器的输出电压信号接近 0V;当空燃比变浓时,排气中氧含量的浓度降低,传感器的输出电压将接近 1V。 发动机电子控制模块(ECM)根据这一输入电压信号,配合系统控制逻辑及控制策略,通过响应的传感器和执行器,就可以调整系统输出控制指令,使发动机工作在和保持理想的空燃比燃油供给状态。 氧传感器核心元件允许的最低工作温度为300摄氏度;最高温度一般不超过850摄氏度。具体情况参照实际产品图纸规定的实际数值为准。 氧传感器是闭环燃油管理控制子系统的关键元件。正是由于有了该传感器才使得发动机的空燃比的闭环燃油控制成为可能,从而使系统实现为达到最佳三元催化转换器转化效率所需的理想空燃比的控制目标,实现最佳发动机燃烧控制目的。 3. 结构特征 德尔福公司生产的现代发动机管理系统配套用氧传感器的主要特点为: ?零部件统一设计,全球采购系统可保障全球产品性能的一致性 ?传感器具备防水功能 ?无需空气渗透过滤装置 ?通用化接口结构设计,简便易于替代竞争对手产品 ?大批量生产,大批量产品应用考核,可靠性能优良 ?超强低温适应性能

热学式气体传感器的分类及作用

热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的,其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛(如h2、co2、so2、nh3、ar等)。 热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的co、h2 、c2h2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的ch4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸气、酒精乙醚蒸气等。 美国rae systems公司生产的fgm-3100催化燃烧式可燃气体检测仪,其采样方式为扩散式,检测精度达±2%满量程,响应时间《15s。催化燃烧式气体传感器的主要优点是对所有可燃气体的响应有广谱性,对环境温度、湿度影响不敏感,输出信号近线性,且其结构简单,成本低。但其主要不足是精度低,工作温度高(内部温度可达700~800℃),电流功耗大,易受硫化物、卤素化合物等中毒的不利影响等。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/fd8752261.html,/

氧气传感器探头

氧气传感器探头 ADL-600A-O2 ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

品牌 型号ADL-600A-O2 检测气体氧气 化学式O2 检测原理电化学 检测方式气体扩散式、管道式、泵吸式可选 安装方式靠墙面安装(离气体泄漏源靠近的地方)显示方式液晶显示(选配功能)报警方式声光报警LED灯+≥85dB(选配功能)继电器1组(1A/24VDC)(选配功能)输出信号RS485通讯信号 线制四线制(总线式2电源线2信号线) 工作电压 24VDC工作电压范围12- 30VDC 防爆等级ExdⅡCT6Gb 工作压力86~106Kpa防护等级IP65 精度≤±3%计量证可选 响应时间≤30S(T90)外壳材质不锈钢/铝合金铸体 重复性≤±2%固定位置2处 线性误差≤±2%进线口M20*1.5 零点漂移≤±1%(F.S/年)出线口M20*1.5 工作温度-20℃~+50℃(特殊要求请咨询)设计寿命2~5年(根据传感器而定)工作湿度≤95%RH无结露出厂恢复有 功耗≤1.5W(24V DC)覆盖半径≤7.5米 尺寸175mm×140mm×95mm重量约1.5Kg 附件说明书、合格证、出货单、包装盒、各一份 设计标准GB50493-2009《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB12358-2006《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》 执行标准GB3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备第一部分:通用要求》GB3836.2-2010《爆炸性气体环境用电气设备第二部分:隔爆型“d”》Q/ADL01-2013《安德量科技有限公司企业执行标准》 ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

氧化锆氧传感器原理及应用

氧化锆氧传感器原理及应用 摘要:氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的,通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制,以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。 关键词:氧化锆氧传感器,氧传感器,测氧原理,传感器 一、序言 人们早就知道,某些固体氧化物、卤化物、硫化物等具有离子导电性能,其中最著名的是1989年Nernst发现的稳定氧化锆在高温下呈现的离子导电现象。在此后的一段时期内,尽管人们对这种具有离子导电性能的物质——固体电解质进行了种种研究,但始终进展不大。直到1957年,K.kiukkala和C.Wagner首次用固体电解质组装原电池并从理论上阐明其原理以后,这方面的研究和应用才得以迅速发展。在所有固体电解质,氧化锆是目前研究和开发应用得最普遍的一种。它不仅用来作高温化学平衡,热力学和动力学研究,而且已在高温技术,特别是高温测试技术上得到广泛应用。氧探头这种以氧化锆固体电解质为敏感元件,用以测定氧浓度的装置就是一个典型的例子。1961年,J.Weissbart和R.Ruka研制成功的第一个氧化锆浓差电池测氧仪。七十年代初出现商业用氧化锆氧探头以后,引起科学界和工业界的普遍重视,特别是西德、日本、美国等国都进行了深入的研究和产品开发工作。到七十年代中期,氧探头的理论和实践已趋成熟,开发出了多种结构形式的氧探头。 由于氧探头与现有测氧仪表(如磁氧分析器、电化学式氧量计、气象色谱仪等)相比,具有结构简单,响应时间短(0.1-0.2秒),测量范围宽(从ppm到百分含量),使用温度高(600~1200℃),运行可靠,安装方便,维护量小等优点,因此在冶金、化工、电力、陶瓷、汽车、环保等工业部门得到广泛的应用。 二、氧传感器测氧原理 氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的,通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制,以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。下面介绍氧化锆陶瓷是如何来完成测氧功能的。 1.ZrOa锆头的导电机制 ZrO2是典型的离子晶体,ZrO2中添加的二价或三价立方对称氧化物,如CaO、MgO、Y2O3和其它三价稀土氧化物时,在适当的加热和冷却条件下可以使ZrO2在600℃以上时成为氧的快离子导体,人们称它为固体电解质。这种陶瓷材料对氧具有高度的敏感性,选择性亦十分好,用它作成的氧探头(又称氧传感器)广泛应用于工业炉和环境保护。ZrO2固体电解质是离子导电体,它是通过晶格内的氧离子空位来实现导电的,锆的导价金属氧化物的加入在ZrO2 晶格中产生了大量的氧离子空位(如图1所示)。每加入二个钇离子就建立一个氧离子空位,ZrO2的缺陷浓度主要决定于添加剂的加入量,而与温度和环境气氛无关。ZrO2的离子导电就是通过ZrO2内的氧离子的迁移来实现的。

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