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您知道氧化锆传感器的原理吗

发布时间:2022-04-20   点击次数:75次
   氧化锆传感器是由氧化锆(ZrO2)、和护套组成的仪器。氧化锆传感器有加热式的和非加热式的两种。加热式的氧传感器在锆管中间有加热棒, 锆管是由陶瓷体制成、固定在带有安装螺纹的固定套中。排插入排气管中,它的内表面与空气相通,外表面与废气相通。锆管的内、外表面覆盖一层多孔性铂膜作电极,为防止废气腐蚀铂膜,在锆管外表面的铂膜层上覆盖一层多孔陶瓷层,并有一个防护套管,套管上开有槽口或孔。氧化锆传感器的接线端有一个金属护套,上面开有孔,使锆管内表面与空气相通,电线将锆管内表面铂极经绝缘套从传感器引出。
  氧化锆传感器原理是使用氧化锆陶瓷敏感元件测量各种加热炉或排气管中的氧势,并根据化学平衡原理计算相应的氧浓度,以监测和控制炉内的燃烧空气比,以确保产品质量。并且测量元件具有废气排放标准,广泛应用于各类煤燃烧、燃油燃烧、燃气燃烧等炉内气氛控制。它是目前测量燃烧气氛的最佳方式,结构简单。快速响应、易于维护、易于使用、精确测量。氧化锆传感器用于燃烧气氛测量和控制不仅可以稳定和提高产品质量,优势还在于缩短生产周期并节省能源。
  氧化锆传感器是使用稳定的氧化锆陶瓷的氧离子传导特性在650℃或更高的环境中设计的。在一定的温度条件下,如果氧化锆块体陶瓷两侧的气体中存在不同的氧分压(即氧浓度),则氧化锆陶瓷内部会发生一系列反应,并且氧离子迁移。此时,可以通过二氧化锆两侧的引出电极测量稳定的毫伏级信号,我们将其称为氧势。
  氧化锆传感器遵循能斯特方程:其中E是氧化锆传感器输出的氧势(mv),Tk是炉内的绝对温度(K),P1和P2是两侧气体的氧分压,二氧化锆。在实际应用中,将二氧化锆的一侧引入已知氧浓度的气体(通常是空气)中,我们将其称为参考气体。另一方面是要测量的气体,这是我们想要检测的炉子中的气氛。氧化锆传感器输出的信号是氧势信号。通过能斯特方程,我们可以得到氧气分压与炉内气氛中的氧势之间的关系。
  当参考气体是空气时,它可以表示为:其中E是氧化锆传感器输出氧势;Tk是炉内的绝对温度;P02是炉内的氧分压。我们的氧化锆传感器产品配有自加热装置。温度通常保证在700℃,因此TK值基本恒定,因此炉内的氧分压浓度可以通过上式直接测量。在工程应用中,标准气体用于校准氧化锆传感器输出氧势E和氧分压浓度PO2之间的对应关系。对于准确的,此方法也是最准确的校准方法。
 

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