氧化锆氧传感器 测量原理

 

特征

・响应速度比原电池式和极化式氧传感器更快。
・氧化锆氧传感器的使用寿命比电镀和极性氧传感器长。
・不受CO2气体影响。

测量原理

氧化锆氧传感器测量原理

高温氧化锆有两个主要优点。

[1] 如果氧化锆隔板两侧存在氧分压,则根据该分压差产生电动势。(氧浓差池)

氧化锆氧传感器测量原理

[2] 当电流施加到氧化锆隔壁时,氧分子会向与电流方向相反的方向移动。(氧气泵)

氧化锆氧传感器测量原理

我们的氧化锆氧传感器使用两种氧化锆元素,并结合上述氧化锆元素[1]和[2]的特性来测量氧。

氧化锆氧传感器结构

通过使电流流过氧化锆 [2] 从房间 [1] 供应氧气,房间 [2] 变成 100% O2 气氛。
(然而,由于房间 [2] 非常小,并且在提供非常少量的 O2 时变成 100% O2,因此房间 2 中的氧气浓度几乎不会由于这种 O2 运动而改变。) [2] 房间是 100% O2,

并且在电极CD之间产生对应于[2]和[1]腔室之间的氧浓度差的电动势。电流(Ip)在AB之间通过,使CD之间的电压为450 mV,[1]室中的浓度为0%O2),氧气通过氧化锆[1]从室[1]中释放到外部。。

[1] 由于腔室中的氧气浓度为 0% O2, [1] 如果腔室与外界大气之间存在氧气浓度差异,则氧气将扩散到另外 1 个房间。
这种扩散的氧气量与外部大气中的氧气浓度成正比。

通过气体扩散口扩散的任何氧气都会通过氧化锆 [1] 释放。也就是说,Ip电流值与从气体扩散口流入的氧气是相等的,Ip电流值与外部大气中的氧气浓度成正比。 

<弱点>
・可燃性气体(酒精等)共存时,传感器部会发生燃烧反应,有时显示值会偏低。(但传感器不会劣化。)
・不含腐蚀性气体(H、HF、CI2、SO2、H2S等)或有毒物质(Si、Pb、P、Zn、Sn、As等)。否则,传感器可能会在短时间内劣化。

常见氧化锆氧传感器的弱点

1、零点偏移。
一般氧化锆氧传感器根据大气中的氧浓度形成浓差电池。换句话说,零气 (N2) 调整量程输出参考。因此,零点可能会随着时间的推移而发生变化。

2. 需要定期进行两点校准。
一般的氧化锆氧传感器是基于大气中氧气浓度的零输出和零气体的量程输出。当然,随着时间的推移会有漂移,因此需要定期进行两点校准。

3.需要热身。
与电镀型和极化型不同,需要预热操作来预热氧化锆元件。其他公司的产品大约需要 10 到 20 分钟。

4、更换传感器时,必须寄回厂家。
对于一般的氧化锆传感器,更换传感器时需要将主体送至厂家,更换传感器。维修大约需要 2 到 4 周。

我们的措施

1、零点不偏移。
检测测量气体的室 [1] 中的氧化锆 [1] 流过电极,使 [1] 室中的氧气浓度变为 0% O2。因此,[1]室中的氧气浓度将始终为零,即使通入零气,[1]室中也没有氧分子的运动,因此输出为零。因此,零点长期不偏离。

2.校准只需要一次大气校准。

如上所述,零点始终稳定,因此只需一个空气点即可完成校准。

3、预热时间短。
我们的氧化锆元素比其他公司使用的元素更小。因此,氧化锆元件达到测量温度(预热时间)只需3分钟。

4.客户可以更换传感器。
我们的氧化锆传感器非常容易更换,因此您可以自行更换。(更换传感器大约需要 10 分钟。)
更换传感器可立即交付。