氧氣傳感器–原理和應(yīng)用

來源：珠海易奧科技有限公司 2012年05月14日 17:28

珠海易奧科技有限公司氧氣分析儀使用的傳感器有兩種。我們生產(chǎn)的幾種型號的氧儀涵蓋了大部分這兩種技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。該技術(shù)注解描述了這兩種電池 – 氧化鋯電池和原電池（或‘金屬/氧氣’電池）的工作原理，并解釋了每種電池的其中一些優(yōu)缺點。

氧化鋯電池 –工作原理

珠海易奧科技有限公司氧化鋯氧氣傳感器（參見圖1）是一個密封的管狀氧化鋯元件，它的一端是封閉的，內(nèi)、外表面都被多孔金屬電極（一般都是鉑質(zhì)的）覆蓋。在溫度高于400°C 時，氧化鋯變成了一個氧離子導(dǎo)體，從而使電極間產(chǎn)生一個電壓。電壓值與樣氣氧分壓和參比氣（通常是空氣）氧分壓間的差有關(guān)，由能斯托方程得出

公式中的

R=摩爾氣體常數(shù)

T= 電池的溫度（K）

F = 法拉弟常數(shù)

P1= 參比氣（大多數(shù)情況是空氣）中氧氣的分壓

P2 = 樣氣中氧氣的分壓

這樣，當電池兩側(cè)都是空氣時，輸出是0（log1=0）。當樣氣的氧氣濃度高于空氣中氧氣濃度時，相對于樣氣電極，參考電極是負極；當?shù)陀诳?/span>氣中氧氣濃度時，它是正極。依賴于不同的工況，內(nèi)部電極或外部電極都可以用作參考。

輸出電壓經(jīng)過電子處理，提供適合于顯示或過程控制的信號。

原電池 –工作原理

陽極反應(yīng):

2Pb + 4OH - = 2PbO + 2H2O + 4ε−

陰極反應(yīng)：

O2 + 2H2O + 4ε− = 4OH

總反應(yīng)：

2Pb+O2 = 2PbO

輸出（µA） = K log （1/1-C）

這里，K是一個常數(shù)，C是樣氣中氧氣的分壓。對于ppm和高達25%的百分比檢測來說，線性近似通常就足夠了，盡管所有我們的微處理器分析儀都可以線化。

       我們‘E’型原電池的工作原理稍微有些不同。它能夠檢測含有大量二氧化碳的樣氣中的氧氣含量。它是高達100%線性的，輸出是毫伏，不是電流。
      作為有消耗電極的原電池，它們的壽命是有限的。不同類型的原電池，它們的壽命是不同的：‘L’ 型（檢測ppm）是25,000個氧百分比小時； ‘N’ 型（通常的目標是200ppm到25%）是100,000 個氧百分比小時； ‘E’ 型（在中性和微酸氣體背景中檢測高達100%的氧）是1,000,000 個氧百分比小時。
        針對特定工況選擇適用傳感器類型時，要考慮的zui重要的因素是：a）氧化鋯高的運行溫度會導(dǎo)致樣氣組份的變化； b）響應(yīng)速度 – 原電池傳感器要比氧化鋯傳感器慢得多。

比較 – 氧化鋯和原電池傳感器
使用氧化鋯傳感器時，樣氣要被加熱到傳感器的工作溫度，尤其有鉑存在時。這通常意味著, 樣氣中可以相互反應(yīng)的組份將發(fā)生反應(yīng)。這樣，任何的氫氣、一氧化碳和/或有機物質(zhì)將與存在的氧氣反應(yīng)，由此會使檢測到的氧濃度偏低。這樣，氧化鋯傳感器會使含有這些成份的混合氣發(fā)生變化，從而不能檢測出常溫樣氣中存在的 ‘游離’ 氧；但，由于被抽吸到傳感器中的樣氣的狀況與工藝狀況非常類似，所以可以很好地被利用來監(jiān)測金屬處理爐內(nèi)氣氛的質(zhì)量。通過檢測進入爐前的樣氣，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變壞，可以提前采取更正措施。氧化鋯傳感器還可以用來分析直接來自工藝的高溫樣氣，這對于冷卻后會出現(xiàn)凝結(jié)物的樣氣 – 如高硫份燃料的燃燒氣 – 檢測來說，是非常有優(yōu)勢的。珠海易奧科技有限公司還提供配備有非催化式電極氧化鋯傳感器的儀表，這種類型的傳感器尤其可以用來監(jiān)測有微量級易燃物質(zhì)存在的PPM氧。經(jīng)常地，空氣液化廠產(chǎn)生的氮氣和氬氣就是這樣的工況。氧化鋯電池的動態(tài)范圍非常寬，對于大多數(shù)的實際應(yīng)用，大約是10的23次方，而且響應(yīng)速度非常快，它們可以在幾秒內(nèi)對從百分比濃度到PPM濃度以下的階躍變化作出響應(yīng)。使用溫控電路加熱傳感器的需要使得氧化鋯類型的分析儀比原電池類型的要更加昂貴，同時它們還大約需要10分鐘的預(yù)熱時間。（備注：這個時間是針對珠海易奧科技有限公司的氧化鋯傳感器而言的；一般地，其他
公司的氧化鋯傳感器要花費更長的預(yù)熱時間。）

由于它們在大氣溫度下運行，原電池可以檢測包含有可氧化物質(zhì)的樣氣中的‘游離’氧。它可以處理大多數(shù)的溫和氣體，但必須避免腐蝕性及一些強氧化性氣體。從100%到低PPM的濃度需要三種不同類型的原電池。由于原電池不需要高功耗電路（諸如氧化鋯電池的加熱器），所以使用這種類型傳感器的儀表可以被設(shè)計為用充電電池的便攜式表。盡管原電池是消耗件，但它們的運行壽命還是相當長的（參見前面相關(guān)內(nèi)容），而且很容易更換，并且更換費用不高。它們的響應(yīng)速度明顯要低于氧化鋯傳感器，尤其從百分比級移到PPM級氧時。但與其他‘常溫’傳感器的響應(yīng)速度相比，它們還是比較好的。珠海易奧科技有限公司還有使用顯著提高響應(yīng)速度的雙電池技術(shù)的儀表。

相關(guān)產(chǎn)品

免責聲明

凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

三级片视频播放,精品三级片在线观看,A级性爱视频,欧美+日韩+国产+无码+小说,亲子伦XX XX熟女,秋霞最新午夜伦伦A片黑狐,韩国理伦片漂亮的保拇,一边吃奶一边做边爱完整版,欧美放荡性护士videos

氧氣傳感器–原理和應(yīng)用

免責聲明

聯(lián)系我們

關(guān)注我們