motoyama氧传感器的与那里及运用分析
通常所说的氧气传感器(氧气浓度计 O2 传感器)有多种类型，具体取决于其用途、目标环境(大气/温度范围)、所需的精度和测量原理。
那么如何为您的测量目标选择最佳的氧传感器呢？
测量原理
・按测量原理分类
，主要有原电池型、氧化锆固体电解质型、磁性型、波长可调半导体激光光谱型。
・原电池
由金 (Au) 电极、铅 (Pb) 电极、树脂隔膜和电解液组成。氧气通过隔膜并溶解在电解液中，发生化学反应，产生与氧气浓度成比例的电流。 ……，由此可以确定氧气浓度。
由于结构简单，多用于便携式血氧计。
但仅限于在接近一般环境的大气中使用，精度约为±0.5%O2。
・氧化锆法
这种氧传感器使用稳定氧化锆电池来测量高温炉中的氧浓度。
原理如下。
氧化锆电池具有在高温下传导氧离子的特性，如下图所示，
离子从氧浓度高的参比气体(气氛)移动到氧浓度低的炉气氛中，产生电位差在 处，根据能斯特定律，以温度为系数会产生电动势。
E: 氧化锆电池产生的电动势 (㎷)
T: 氧化锆电池的温度 (K)
PO2 (S): 参考气体的氧气浓度
PO2 (A):
测量气氛的氧气浓度。参考气体，
可以确定测量气氛中的氧气浓度，即 PO2(A)。
通常采用炉外空气(大气)作为参比气体。
{我们的产品采用氧化锆方式，是直插式。特点是传感器内置鼓风机，将空气吹入氧化锆池中。
氧化锆电池的温度由内置热电偶测量。
将这些测量值导入显示器(氧气浓度计)，根据上述能斯特定律计算并显示，即可测量氧气浓度。
除直接插入法外，另一种方法是利用采样管等将大气气体吸入炉内，在加热至恒温的氧化锆电池的电极之间施加电压，由于氧气的限制电流测量形成的扩散限制孔，通过测量极限电流来测量氧浓度。
直插式和采样式的选择点在于，在高温大气(约700℃以上)下，直插式可以将传感器部分直接插入大气中，利用热量加热氧化锆电池。大气本身的变化是可能的，并且在总体准确性和响应性方面具有优势。
在中低温气氛下(约400℃以下)，通过采样管引入目标大气气体，利用铂加热器将池加热到一定温度，测量氧浓度，在不同的条件下进行测量来自正在处理的实际温度。
氧化锆法测量时的注意事项
考虑在可能降低或影响氧传感器的气体环境中使用。
① 降解并影响氧化锆电池(固体电解质)的气体
SO2 ・ NOx ・ HCl ・ H2S ・ NH₃ 等
② 降解并影响铂的
气体 ・ 高温下吸收还原性气体(CO、H2、卤素等) 机械情况恶化。
・在还原性气氛中与P、S、Si、As等形成化合物。
- 容易形成合金的金属蒸气，如Cu、Pb、Zn、Cd等。
在1000℃以上(特别是1300℃以上)的氧气气氛中蒸发明显。
操作直插式氧传感器时的一般注意事项
① 搬运时请勿掉落传感器或将其撞到硬物上。
细胞体可能会受损而无法使用。另外，保护管也可能损坏。
② 请勿在产品热时插入或取出。它可能会因热冲击而损坏。
这也很危险，因为可能会导致烧伤或受伤。
③ 主体的套筒部分由铝制成，端子部分由塑料制成。
请注意法兰连接的温度(70℃以下)。如果温度达到高温，套筒(铝材料)和端子部分(ABS树脂)可能会损坏并可能无法使用。这很危险，可能会导致烧伤或受伤。
④ 如果电池破裂或电池外部的铂电极剥落，电池就会劣化。
劣化的电池将不再能够准确测量氧气浓度。
按用途
・缺氧预防(检测/监控)：
当人们在隧道等封闭空间工作时，空气中氧气比例的下降会对人体健康和生命支持产生严重影响。
正常大气中大约含有 21% 的氧气 (O2)。如果降低至以下浓度，
则为 19% 矿山安全法规定的低氧气浓度
18% 劳动安全卫生法规等规定的低氧气浓度(活性限度)
16% 蜡烛熄灭时为 15%～11%
呼吸困难 7% 以下 据说大脑功能受损，
意识模糊程度低于 4% 时可能会导致死亡。
氧气浓度计是与人体生命维持相关的监测设备，一般为便携式产品或壁挂式产品，监测空间内的氧气浓度，并标配报警功能(蜂鸣器或报警触点)。有。
此外，由于其预期用途，是在室温下使用，对其他气体的考虑不是太严格，分辨率约为0.1%，对于其功能来说已经足够了。
*过去，“金丝雀”被用作矿井和其他隧道中的氧气传感器。
・氧气浓度管理：
在化学工业、陶瓷和金属等讨厌氧化的工业热处理工艺中，必须将氧浓度控制在低氧范围内(以 ppm 级或氧分压表示)。此外，在工业炉的燃烧过程中，为了获得最佳燃烧效率以及从热处理质量控制和节能的角度来看，监测和控制氧化还原过程中的氧气浓度非常重要。
此外，用于这些应用的氧气传感器必须满足在化学反应剧烈的高温气氛中测量的严格要求。
为工业炉应用选择氧传感器时要考虑的事项：
1. 按温度范围，大致分为
低温使用：从低温到室温左右，中温使用：约 400°C 至 800°C，高温使用：约 400°C 至 800°C
温度范围：约700℃及1400℃以上
2. 待测氧浓度
低氧浓度区...10^-4atmPO2 至 10^-25atmPO2
一般低氧浓度...1ppm 至 10^-6atmPO2
高浓度氧浓度范围...0 至 100vol%O2
3. 按用途划分的陶瓷零件
...低氧烘箱
电子零件相关...气氛炉/特殊烧成炉
金属热处理...渗碳炉/氮化炉
