氧化锆传感器探头选型信息
氧化锆说明书1
其中E是氧电势, R是气体常数,T是绝对温度值, PO2 INSIDE是氧在氧化锆管里部的气压值
,PO2 OUTSIDE是氧在氧化锆管外部的气压值.根据公式当氧化锆管里部和外部的氧浓度不同时,就会产生相应的氧电势.
从计算公式可知道当氧化锆管里部和外部的氧浓度相同时,氧电势应该是0毫伏.
220V的灯泡来替代加热器进行测试,当加热电压输出时(发光二极管闪亮时,电灯泡也应该同时闪亮.当一切测试正常后再把加热器接入.这样测试比较保险,不易损坏加热器
仪器有7键，每键有两种功能。一种是运行时的功能，一种是设定时的功能。当仪器在运行状态RUN时，按Display键，仪器的下行显示仪器的有关信息，比如探头的温度TEMP，探头氧的电信号EMF，探头的阻抗IMP等各种有用的参数。如报警指示灯闪亮，按ALARM键，可在下行显示报警指示的信息。CAL1键在运行状态时，可执行校正功能。CAL2键是校正功能第二键，该仪器可用2种标准气体进行自动和手动的校正（一般用于精度高的测量，可按低值和高值氧的标准气自动进行校验，详细情况请查阅使用手册）。PURGE键是清尘键。另外Autocal键在设定状态时按此键，可对仪器自动校正，运行时可手动检查探头的阻抗值。当按Setup键时，该指示灯亮进入设定状态，此时按△Function键和▽Function功能键，可显示要设定的状态，在显示屏的上行会出现1，2，3，4……76等，按△Option和▽Option选择键时，可设定有关的值。每次改变有关的设定后，必须按ENTER确认键，以便仪器记住要改变的值，这时在显示屏的右下角会出现*星号，如无此*星号出现，改变值无效。
5.528.615Βιβλιοθήκη 030.654.532.90
4.035.42
氧化锆氧传感器
氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器，其核心的氧化锆管安置在一个微型电炉内，位于整个探头的顶端，其结构原理图如下图所示。
氧化锆管是由氧化锆材料掺以必然量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳固的氧化锆陶瓷烧结体。
由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。
因其这一特性，在必然高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它即是一个典型的氧浓差电池，在此电池中，空气是参比气，它与烟气别离位于内外电极。
在实际的氧探头中，空气流经外电极，烟气流经内电极，当烟气氧含量P小于空气氧含量P0（%O2）时，空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子，发生如下电极反映：O（P0）+4e-→2O-2氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边，在内电极上发生相反的电极反映：2O-2 →O（P0）+4e-由于氧浓差致使氧离子从空气边迁移到烟气边，因此产生的电势又致使氧离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合"能斯特"方程：E=(RT/4F)Ln(P0 /P) (1)式中R、F别离是气体常数和法拉第常数，T是锆管绝对温度（K）, P0是空气氧含量（%O2）, P 是烟气含量。
由（1）式可见，在必然的高温条件下（一般）600℃），必然的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量见下表。
附表被测气体温度、氧浓差电势与氧浓度对照表注：参比气为大气，在理想状况下（本底为零时），热电偶为K分度号。
0 0 0 0 0 0 0 0 0在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时，其输出电势E值为0 mV, 但在实际应用中，锆管实际条件和现场情形均不是理想状态。
故事实上的锆管是偏离此值的。
实际上，必然氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和，咱们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势，此值的大小又在不同温度下呈不同的值，而且随锆管利用期延长而转变。
氧化锆
氧含量在线分析系统使用说明书福州福光百特自动化设备有限公司FB-OSP01，FB-OSP02氧含量在线分析系统★ 概述：FB-OSP系统由FBP氧探头，XMOA系列氧含量分析变送仪组成。
氧探头和变送器可以一起安装在测量现场，通过4-20mA 将检测的氧含量值远传（FB-OSP01系统），也可以将氧探头和氧含量分析仪分别安装在现场和控制室（FB-OSP02系统）。
主要应用于：冶金行业的均热炉、热风炉、加热炉等；石化行业的加热炉，萃取炉，反应炉等工业加热装置中，以及电厂锅炉，热力锅炉，焚烧炉等工业锅炉中。
★ 综合技术参数：1、氧探头测量气氛温度：0-700℃（氧探头采用316材质采样管），0-900℃（氧探头采用310S材质采样管），2、变送器输出类型：0-10mA，4-20mA，0-5v，1-5v隔离变送输出3、变送器报警输出：两路报警输出4、变送器通讯：RS485隔离通讯5、系统量程范围：0.01-20.9 O2%6、系统响应时间：在探头测量端被测气氛变化时： 1-5秒，与样气流速有关。
在探头标定孔输入标气时：3秒内达到95%响应值7、系统安装环境：氧探头安装环境温度：-10—60℃（标准型）或-20—120℃（高温环境型）；变送器及氧探头维护仪安装环境温度：-10—50℃; 湿度<90%8、结构：氧探头采用防爆接线盒，防水设计，可露天安装；变送器及维护仪均为壁挂形式，均为防水设计，可露天安装。
9、氧探头有效长度：1000mm，1500mm，2000mm，特殊定制长度。
10、氧探头采样管材料：SUS316，SUS310S★ 系统配置：FB-OSP01系统配置该系统为现场变送系统，包含FBP氧探头，XMOA5000现场氧含量变送器，以及吹扫及维护装置，系统配置图见图（1）。
★ 系统主要设备介绍：1、FBP氧探头：FBP氧探头采用成套进口的澳大利亚SIRO2(二氧化锆)氧传感器和陶瓷加热器，测量精度高，使用寿命长。
传感器 电化学 氧化锆
传感器电化学氧化锆氧化锆（Zirconia）是一种具有重要应用价值的材料，尤其是在传感器和电化学领域。
它的化学式是ZrO2，具有高熔点、高电阻率、高催化性和良好的热、力学性能等优点。
因此，氧化锆已经广泛应用于气体和液体传感器、电化学传感器和其它相关设备中。
氧化锆在传感器领域的应用主要体现在气体浓度检测和液体参数监测。
其中，气体浓度检测主要包括氧气浓度和气体成分检测。
氧化锆氧传感器基于氧化锆的电化学性质，利用其在高温下与氧气发生反应生成氧离子的特性，通过测量氧离子浓度的变化来检测气体中氧气的浓度。
这种传感器广泛应用于燃烧控制、车辆尾气监测和生命科学等领域。
另外，氧化锆还可以用于检测其它气体成分，如CO2、CO、NOx等，适用于环境监测、工业过程控制等应用场合。
除了气体传感器，氧化锆在液体参数监测中也有广泛应用。
例如，氧化锆pH传感器通过测量液体中氧离子和阳离子的浓度变化来监测液体的pH值。
这种传感器通常用于化学、医疗和生物技术领域，广泛应用于水质监测、生物反应器控制等。
此外，氧化锆还可以用于测量液体中的电导率、温度等参数，对于工业过程控制和环境监测等具有重要作用。
在电化学领域，氧化锆也是一个重要的材料。
由于氧化锆具有高催化性和良好的电化学性能，它被广泛应用于电化学传感器和电化学催化剂中。
电化学传感器是一种通过测量电流、电势或阻抗变化来检测物质浓度或参数变化的传感器。
氧化锆基的电化学传感器通常通过改变表面的电势来实现对物质浓度或参数变化的检测。
这种传感器广泛应用于环境监测、生命科学和工业过程控制等领域。
此外，氧化锆还可以作为电化学催化剂，在电化学反应中发挥催化作用。
例如，氧化锆可以用作氧还原反应的催化剂，促进氧气在电极表面的还原和氧化反应。
这种催化剂常用于燃料电池、电解水制氢等系统中，对于能源领域具有重要意义。
综上所述，氧化锆在传感器和电化学领域具有广泛的应用价值。
通过利用氧化锆的电化学性质和催化性能，可以开发出高精度、高灵敏度的传感器，并且在物质浓度检测和参数监测中具有重要作用。
氧化锆说明书
AMETEK／Thermox承诺提供给用户在工业应用中最好的技术支持，如果用户需要技术服务或提供帮助，请打AMETEK电话（412）828－9040，或者AMETEK／Termox代理商－上海旭能电子科技有限公司(/35303992/35303996/35303998或AMETEK上海代表处的电话。
参数
氧浓度
标气
锆头温度
故障信息
锆头/热电偶信息
模拟量输出
单通道隔离，菜单可选择0~10，0~20，2~20，4~20mA
量程
选择范围0~1到0~25%体积O2
阻尼
1~100可选
串行输出
RS485 Modbus协议
故障指示
LED显示故障代码
标定
选择跟踪或锁定
标定形式
手动，自动（需要选择自动标气控制器）远程触发
当两边的电极镀层接触到的气体(在同样标准压力下)有不同的氧浓度，(或不同压力下),根据氧含量比例，锆管会产生一个电压。如果其中一种气体的氧含量是已知的(参比气常常是空气--20.9%)。另外一种氧含量直接被锆头的电压反映出来。
对于测量没有可燃物气体的氧,分析器的标定按照下述公式:
E=ATLOG20.9%AT=48.2AT700℃
图3-4选择测量点
安装控制器
所有的单位都用mm（英寸）
图3-5控制器尺寸
安装控制器
用四个7mm安装孔把控制器安装在横平、竖直的位置，见图3-5。
图3-6安装详图
标定配制
如图3-7a和3-7b所示，标气进口在两个传感器上的位置。当标定时把标气通到标气进口。
图3-7aWDG-1200标气口
图3-7bWDG-1210标气口
铝合金
机械数据
氧化锆式氧传感器的性能与应用
氧化锆式氧传感器的性能与应用摘要：氧传感器安装在排气管上，将检测到的废气中氧浓度的电信号传递给ECU，ECU根据此信号对喷油和废气再循环量进行反馈控制，为尾气净化装置（如三元催化转换器、存储式NOx净化器等）提供良好的外部环境，从而降低尾气排放，以满足严格的排放法规。
氧传感器性能的优劣对于尾气净化的效果起着关键作用。
本文通过简述氧化锆式氧传感器的工作原理，重点论述了氧化锆式氧传感器的类型、性能特点、应用及发展情况，并阐述了其使用方法和注意事项。
关键词：氧化锆式氧传感器；性能；应用；发展1 氧化锆式氧传感工作原理1.1 氧传感器类型根据检测电信号不同：可分为氧化锆式氧传感器和二氧化钛（Ti02）式氧传感器，前者为电压型，后者为电阻型。
发动机电控系统常用氧化锆式氧传感器（下文氧传感器均为氧化锆式氧传感器）。
1.2 氧传感器的工作原理当气缸内混合气空燃比较浓时，排放气体中的氧气比较少，大气中的氧通过二氧化锆管在两电极（通常为Pt电极）间通过氧的渗透产生较大的电压（1V）左右；反之，当空燃比较低时，排气管中氧气浓度较高，大气中的氧通过二氧化锆管在两电极（Pt电极）间氧通过氧的渗透产生较小的电压（0V）左右。
因此，氧传感器是一个反应排气管氧含量浓稀的一个开关，形象地称为是一个随时向ECU反馈空燃比信息的“通信员”。
ECU则根据反馈来的氧传感器信号及时调整喷油量（喷油脉宽），如信号反映混合气较浓，则减少喷油时间；反之，如信号反映较稀，则延长喷油时间。
从而使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比（14.7：1）附近，这就是氧传感器闭环控制或氧传感器反馈控制。
2 氧化锆式氧传感器的应用与发展2.1 普通型氧化锆传感器氧化锆式传感器的基本元件是氧化锆管。
氧化锆管固定在带有安装螺纹的固定套内，在氧化锆管的内、外表面均覆盖着一薄层铂（Pt）作为电极，传感器内侧通大气，外侧直接与排气管中的废气接触。
在氧化锆管外表面的铂层上，还覆盖着一层多孔的陶瓷涂层，并加有带槽的防护套管，用来防止废气对铂电极产生腐蚀；在传感器的线束连接器端有金属护套，其上设有小孔，以便使氧化锆管内侧通大气。
ABB氧化锆氧量分析仪及探头介绍
ABB氧化锆氧量分析仪及探头介绍一、A BB氧量分析仪介绍1、ZDT分析/报警单元是一款基于微处理器的功能强大的氧量分析仪,为能源管理而设计。
该单元和ABB先进的氧化锆探头一起使用。
2、低温型ZDT变送器和ZFG2低温型氧化锆探头一起使用。
探头温度控制在700摄氏度。
3、标准的分析仪有高低报警继电器和一路线性或对数型的远传输出。
显示功能包括O2%，镐头温度，加热器控制输出，报警设定点诊断输出和输出设定。
E mv=0.0496T(log10P0/P1)+C mv其中：0.0496＝气体常数T ＝绝对温度（K）P0 =参比氧气分压（21%）P1 =待测氧气分压（%测试气体）C =本底电势（新镐头通常为1mv）二、ZFG2系列氧化锆探头介绍1、ZFG2烟道氧量探头是世界上最先进的产品之一。
简化的设计使它所有的部件都能轻易的触及和现场服务。
新的探头结构使系统柔性大大增强，减少了安装取样系统的费用。
2、工作原理：稳定的氧化锆和一体化的铂电极构成了检测单元。
空气被导入内（参比）电极，提供了一个恒定的氧分压，待测气体流经外电极，这样就产生了一个跟氧比例的电势。
3、氧化锆探头其护套由316不锈刚构成。
包含一陶瓷粉尘过滤器，火焰捕捉器，测量探头，加热器和热电偶。
电子单元（变送器）和探头之间的接线可以置于6米长的柔性管中，这管子是包裹PVC的，可用于IP65等级的探头。
这跟管子也包含提供参比空气的管子。
三、控制和显示1、启动确保所有电气连接均正确无误，并给仪器通电。
2、操作页面操作页面是通用页面，可显示（但不可更改）连续更新的测量值及预设参数。
如需调节或设定参数，参见第7节中的编程页。
％氧量 上部显示行指示测得的氧量值。
如果监测到过高或过低的温度，上部显示行会显示'------'，同时在下方的点阵显示屏中显示错误信息 - 见6.3节。
锆头温度(°C )上部显示行指示测得的锆头温度（单位为°C ）。
富士氧化锆的优势
一、富士氧化锆采样导流的原理，使得烟气不直接接触探头的结构， 烟气对锆池（核心部件）没有冲刷侵蚀，可以大大的延长使用寿命。
并且之间还有过滤器，可 以将烟气对锆池的侵蚀影 响降到最小。
锆池位置 过滤芯
采用导流方式，能对传感器寿命产生的影响效果，德国著名品牌 MRU 氧化锆也是 采用与富士一模一样的导流式结构（见下图），它对其使用寿命的描述（截屏）是：
更换后，由于电偶、加热器、锆池 的相对位置变化，会引起性能改变 ，必须重新校验。
探头由几十个散件组成，维修十分 复杂。而且价格昂贵。
锆池组件非常小巧，重量只有２００ｇ。 人员随身携带方便。便于快递。
１米探头的重量在１３ｋｇ以上。拆卸、 包装麻烦。运输成本高，且速度慢。 人员无法随身携带。不便于快递。
二、影响锆池寿命的另一个重要因素是工作温度。锆池处的温度 1400℃的烟气温度降到125℃以下。这对延长使用 125℃以下。 125℃
1400℃
O2浓度。
600℃，锆池寿命急剧减少。超过750℃，
三、导流管方式：烟气只冲刷导流管，丝毫冲不到探头。即使导流管被磨透，只需更换
烟气只冲刷侵蚀导流管部分
探头在导流管的尾部，烟气冲刷不到。
其它非一体化结构
是不能在现场更换包括锆池、热电 偶、加热器任何一个部件的，必须 拆回车间，由于拆卸部件的过程很 麻烦，耗时很长，必须需要专业技 术人员才能维修。有时拆卸锆池就 要耗时两天时间（用除锈剂浸泡固 定锆池的螺丝）。
由于更换时间短，几乎对生产运行 不造成任何影响。
由于更换维修时间太长，对生产运 行造成严重影响。
２、只需连接一台ＧＰＲＳ无线传输模块，将 多至３１台氧化锆的参数发送到互联网 上。这样，不仅是用户，生产厂家通 过上网都可以随时随时随地的监测氧 化锆的状态，有多达几百个工作数据 可以读取和写入。生产厂家可以远隔 千里之外，立即帮用户发现氧化锆的 故障点。
沃森OMA-800氧化锆产品样本
IP65/NEMA4 700℃ ±3℃ 316L 不锈钢 100VAC~240VAC，50Hz~60Hz -20℃ ~ 70℃（-4 ℉ ~158 ℉） ≤ 600℃（1112 ℉）标准型
插深
1.2m 1.5m 2.0m 特殊要求定制 2"150ib 3"150ib 4"Байду номын сангаас50ib
烟气温度
≤ 900℃ (1652 ℉ ) 中温型 ( 需要加装适配器 ) ≤ 1400℃ (2552 ℉ ) 高温型 ( 需要加装适配器 )
模拟输出
Today's Quality for Tomorrow's World Walsn Enterprises Ltd.
◆ 特殊工艺
◎ 氧化锆传感器采用专业的纳米涂层技术，保证了其具有完好的气密性，并且可以阻 止待测气体中少量存在的 SO2，H2S 等有毒气体，防止氧化锆传感器中毒而失效 ◎ 内置式加热器分布在氧化锆传感器四周，确保氧化锆传感器温度稳定，不易破裂， 使用寿命长 ◎ 使用稀有的铂金引线（铂金焊工艺）导出模拟信号
◆ 系统智能技术
◎ 具有诊断功能，可以实时诊断氧化锆传感器运行现状，并及时提示故障报警信息 ◎ 电源功耗比常规氧分析仪低
◆ 维护便捷
◎ 可实现现场更换，便于日常维护
◆ 多种可选配置
◎ 可提供 CRTube 耐磨防腐保护套管的专业定制服务，延长设备使用寿命 ◎ 可提供中 / 高温适配器，适应现场使用的温度环境
◆ 金牌服务
◎ 365 天金牌售后服务，24 小时快速响应机制 ◎ 定期为用户提供无偿的设备巡检服务
项目 结构
型号：OAM-800 一体式 分体式 0.5m 1.0m
X 缺省 -R
ECEFast 2000系列氧化锆氧分析仪 说明书
2000系列氧化锆氧分析仪2001/2002氧化锆测氧探头2011型氧气变送器 2022型氧气变送器目录一 2000系列氧化锆氧分析仪简介 (1)(一)2000系列氧化锆氧分析仪原理 (1)(二)2000系列氧化锆氧分析仪系统组成 (1)(三)2000系列氧化锆氧分析仪主要特点.............................1-2二 氧化锆测氧探头 (3)(一)探头分类 (3)(二)结构特点················································3-4(三)性能指标 (4)(四)主要技术指标 (5)三 氧气变送器 (6)(一)变送器分类 (6)(二)性能特点················································6-7(三)技术指标················································8-9四 系统选型及安装接线 (10)一 2000系列氧化锆氧分析仪简介(一)2000系列氧化锆氧分析仪原理氧化锆氧量分析仪(又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表)，主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。
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SST 传感器探头型号产品信息
用户应用的最佳选择-选型导引
所有的SST 氧化锆探头都用同样的传感元件， 但是SST 可以提供一个与所有探头相匹配并 应用广泛性能很好的O2I-FLEX 控制板。
上面 显示的是可连接的探头类型。
顶盖的选择很重要
根据应用的不同，客户选择的探头要满足所需的 响应时间。
SST 为迎合这种需求，特别提供两种类型的过滤
方法。
一种是全透型顶盖，如名所述， 响应时间<4S 。
另外一种顶盖只有盖子的顶部透气，叫半透型顶 盖，响应时间<15S 。
图1是半透型顶盖和全透顶盖类型。
全透型 半透型
所有尺寸以MM 为单位 所有尺寸都是近似值
所有尺寸都是近似值
法兰型只有全透型所有尺寸以MM为单位
所有尺寸都是近似值
所有尺寸以MM为单位所有尺寸都是近似值
定制规格
物料号 探头长度 顶盖类型 O2S-T2 80 半透 O2S-FR-T2 80 全透 O2S-T6-SH 220 半透 O2S-T6-SH 400 半透 O2S-FR-T2-18X (1) 80 全透 O2S –FR-T4-4p - 全透 O2S-FR-T4-5p - 全透 O2S-T3 - 半透 O2S-FR-T3
-
全透
注释注释：：
1. 第三页的X 定义为螺母到探头顶端的距离。
螺纹型探头有3种可选导线长度：150mm ，
300mm 和1.1m 。
详细信息请参看具体的产品信息。
警告：氧化锆探头禁止用于含硅的环境
SST 的探头和其他任何公司的氧化锆探头一样，容易遭到硅的破坏。
RTV 橡胶的有机蒸汽和密封剂是已知的使氧化锆中毒的物质，一定要避免污染！ 详细信息参看应用笔记000043
警告
由于电源要求，传感器加热棒和PCB 在工作时温度会很高。
人身伤害
勿将该产品用在安全或紧急停止设备或其他产品失效导致人身伤害的任何场合
不按此说明操作会造成死亡或严重伤害不按此说明操作会造成死亡或严重伤害。
注意
不要超过最大额定值，确保传感器按照AN0043要求进行操作。
不安此说明操作会造成产品损失不安此说明操作会造成产品损失。