氧化锆 点击：1331 | 回复：7
发表于：2004-10-10 15:48:00
3楼
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：E=0.0215×Tk×Ln（P1/P2）
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。碳势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：
E=0.0215×Tk×Ln（0.209/PO2）
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。
通过以上模型，可见氧化锆传感器直接测量输出的是氧电势，一般氧分析仪接收氧电势信号后，通过上面模型转换成下面公式：
PO2=0.209/EXP(E/（0.0215×Tk））
EXP是对数，这样换算出来的是氧浓度分压的理论值，一般在氧分析仪中再增加线性和零点修正，称为实际经验模型，横河氧化锆系统是一样的。
你实际使用时可按我说的如下方法检查、调整设备：
1.用万用表电压挡检查：200V挡检查哪2个端子是加热端，一般电压为12V或24V；200mV挡检查哪2个端子是氧电势输出端。
2.找到加热和输出后，你可以用我上面提供的模型在Excel下面自己排列出理论数值表格，把这些数据作为基础数据保留，一般说明书会提供该数据。
3.最后就是进行标定工作了，准备不同浓度的标气3～5种，将不同标气依次通入传感器，用万用表测量输出氧电势、同时观察氧分析仪显示浓度，对照2.中的理论数值和标气实际数据，查看误差大小，调整仪表线性或零点，做好误差修正。
完成以上工作就完成了基本的分析标定过程，如果按计量标准过程还要严格，你如果还想了解详细信息可以去我们华敏公司网站看看，那里有各种详细资料！
发表于：2004-10-18 09:05:00
6楼
补充说明一点：目前基本各类氧化锆传感器都必须在650度以上的环境中进行监测工作。
当前市面上的氧化锆传感器从使用温度分类主要有低温、中温、高温三种，低温传感器都带加热装置，上面提到的就是这类传感器，一般在检测点温度较低的位置使用，对该处气氛进行分析，此时温度是固定的加热温度，监测变量为氧电势；中温类是直插炉内或管道内，要求检测点温度达到700度以上、1100度以下，这类传感器大都是高温合金材料电极传感器，测量输出变量除了氧电势外，温度是电偶测量温度（此时作为补充变量），这时就有2个测量参数进入模型换算氧浓度；高温类主要是环温在1200度以上的气氛测量，材料使用陶瓷材料，测量参数与中温是相同的，只是环境不同传感器材料改变了。
热门招聘
相关主题
- 电工学重要公式实用手册——普...
[2812] - E+H的办事处该注意了[1674]
- 沈阳三洋电梯有限公司研制的...[2470]
- 数控电火花线切割加工中电极...[3286]
- 自主研发,勇于创新:新华P600...[1494]
- 纺织设备电器故障案例介绍[2285]
- 求助：国内做化工DCS系统集成...[4022]
- 流浆箱操作[4115]
- 沈阳纺机FA306A并条机梯形图[2071]
- server/client 与 master/sl...[2501]
官方公众号
智造工程师
-
客服
-
小程序
-
公众号
工控网智造工程师好文精选
