氧化鋯傳感器
氧化鋯傳感器是由氧化鋯(ZrO2)、和護(hù)套組成的儀器。氧化鋯傳感器有加熱式的和非加熱式的兩種。加熱式的氧傳感器在鋯管中間有加熱棒, 鋯管是由陶瓷體制成、固定在帶有安裝螺紋的固定套中。排插入排氣管中,它的內(nèi)表面與空氣相通,外表面與廢氣相通。鋯管的內(nèi)、外表面覆蓋一層多孔性鉑膜作電極,為防止廢氣腐蝕鉑膜,在鋯管外表面的鉑膜層上覆蓋一層多孔陶瓷層,并有一個(gè)防護(hù)套管,套管上開有槽口或孔。氧化鋯傳感器的接線端有一個(gè)金屬護(hù)套,上面開有孔,使鋯管內(nèi)表面與空氣相通,電線將鋯管內(nèi)表面鉑極經(jīng)絕緣套從傳感器引出。
結(jié)構(gòu)性能
氧化鋯傳感器,系直插加熱式,全不銹鋼結(jié)構(gòu). 具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。它不僅可測量鍋爐燃燒過程中殘余氧量,而且還可用于熱力學(xué)的研究,氣體制造廠氧含量的連續(xù)監(jiān)測、均熱爐燃燒過程的控制、化工廠等生產(chǎn)過程中氧量的控制分析等。它在減少環(huán)境污染、節(jié)能提高燃燒效率方面起著積極的作用,還作為工程管理和質(zhì)量控制的重要手段,在電力、石化、冶金、化肥等生活鍋爐工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。此傳感器具有測量精度高,重現(xiàn)性與互換性好,結(jié)構(gòu)牢固,使用壽命長等特點(diǎn)。
氧氣傳感器采用兩個(gè)氧化鋯盤,在其中間是一個(gè)密封空間。其中一個(gè)盤起的功能是可逆氧氣泵,依次充滿樣品氣和抽空此小空間。另一個(gè)盤用于測量氧分壓差比率,得到相對應(yīng)的傳感電壓。氧化鋯盤作為氧氣泵運(yùn)行時(shí),需要的700 °C 的溫度由加熱元件產(chǎn)生。氧氣泵使小空間范圍內(nèi)達(dá)到額定的最小和最大壓力所花的時(shí)間和環(huán)境中氧分壓值具有對應(yīng)關(guān)系。
原理
氧化鋯氧濃差電池用于實(shí)際檢測中,主要需要解決的問題是,氧化鋯檢測頭,反應(yīng)電極及將被測氣體與參比氣(空氣)嚴(yán)格隔離的問題(也叫做氧探頭的密封問題)。實(shí)際應(yīng)用過程中,最難以解決的是密封問題和反應(yīng)電極問題。
氧探頭是利用氧化鋯陶瓷敏感元件來測量各類應(yīng)用環(huán)境下的氧含量的,通過它以求實(shí)現(xiàn)工業(yè)加熱爐燃燒過程自動控制,以及熱處理可控氣氛爐對零件的質(zhì)量控制。下面介紹氧化鋯陶瓷是如何來完成測氧功能的。
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