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极限电流氧传感器(离子流氧传感器)的优缺点-南京钛格金仪表官网
   
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极限电流氧传感器(离子流氧传感器)的优缺点

文章作者:高氧分析仪    审核:微量氧分析仪    发布日期 [2024年1月15日]    文章阅读 [1346]   来源:www.tgking.net

    首先,极限电流氧传感器的工作原理
极限电流型氧传感器通常由两个电极组成:工作电极和参比电极。它们之间被一个电解质间隔层隔开,电解质间隔层主要起到电离氧气分子的作用。工作电极具有与氧气反应的特殊催化剂,一般为白金或银,而参比电极则没有催化剂。 当氧气接触到工作电极时,氧气分子会发生氧化反应。这个反应是一个极限反应,即当反应速率达到最大速率时,不能再加速反应。根据这个原理,极限电流型氧传感器利用工作电极表面的催化剂,促进氧气分子的氧化反应,并测量与氧气浓度正相关的电流变化。

第二,极限电流型氧传感器的应用场景
? 极限电流型氧传感器广泛应用于医疗、环保、化工、制药等领域。例如,在医疗领域,可以使用极限电流型氧传感器实时监测手术室和病房的氧气浓度,从而保证患者的安全和医务人员的健康;在化工领域,限流式电流氧传感器可用于检测氧化反应中的氧浓度,从而控制反应。医疗:氧气浓缩器、 恒温箱、制氧机
? 实验室:惰性气体处理柜(手套式操作箱)、细菌培养箱
? 食品产业:包装、食品检验、 监控水果成熟过程(储存/运输)
? 家庭/烹饪:自动化烘焙/烘烤(高温>100℃)
? 测量技术:固定式/便携式氧气测量仪、 在控制氧含量的情况下进行测量、空气调节和流通
? 安全技术/监控:防火(氮气增加,例如服务器机房)、温室,酒窖、气体贮藏,精炼厂、潜水、发酵单元
? 电气工业:惰性气体处理器和柜、 惰性气体焊接监控、 在氮气增加的情况下进行储存(防氧化)、干燥设备、氮气浓缩器、废气测量

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第三,极限电流型氧传感器的优缺点
极限电流型氧传感器具有以下优点:
1. 相对灵敏度高: 极限电流型氧传感器可以实现对氧气浓度的精确测量,其灵敏度远高于其他类型的氧传感器,但对比传统氧浓差电池氧化锆传感器基本没有优势,和电流型电化学微量氧传感器接近。
2. 寿命较长:针对理想洁净工况下,寿命较长。
3. 适应性强: 极限电流型氧传感器能适应不同环境的氧浓度范围。
4.单点校准,线性输出,比较简单易用
5.可使用在10ppm-96.0%范围内测试相对可靠,对极高和极低氧浓度测量效果不理想

然而,极限电流型氧传感器也有以下缺点:
1. 对环境要求高:由于极限电流型氧传感器是通过电极测量氧浓度来实现的,因此对周围环境的要求较高,环境中的污染物会影响其精度。输出信号为UA,信号小,对电路信号处理要求极高,在低信号下,由于放大倍数高,信号相对难以稳定。
2. 维护成本高:终极电氧传感器更复杂,维护成本更高。
3. 被测气氛要求洁净,针对污染物,粉尘等,极易堵塞气孔,造成失效,所以,针对恶劣环境下的测量比较挑剔,需要进行相关处理使用
4.低氧环境下测量不佳,尤其在10ppm以下的氧含量测量,灵敏度差,响应速度慢,精度较差
5.低氧环境下,测量速度慢,尤其针对灵敏度要求高的工况不合适。
6. 锌(锌)、镉(镉)、铅(铅)、铋(铋)等金属的蒸气会对铂电极的催化性能产生影响。必须避免将氧化锆氧气传感器暴露在这些金属蒸气中。
7. 少量(<100ppm)卤素和/或硫化物对氧传感器的性能有影响。这些气体的含量越高,最终会导致读数问题,或者,特别是在冷凝环境中,导致传感器部件的腐蚀。主要气体如下所示:
1、卤素、氟(氟)、氯(氯)        2、HCL(氯化氢),HF(氟化氢)
3、二氧化硫(二氧化硫)         4、硫化氢
5、氟利昂气体              6、二氧化碳(二硫化碳)
7、H2(氢气)              8、CO(一氧化碳)
9、CH4(甲烷)             10、NH3(氨)
8. 极限电流型氧传感器因测量气体中存在硅而损坏。RTV橡胶和密封剂的蒸汽(有机硅化合物)是罪魁祸首,在许多应用中被普遍使用。这些材料通常由更便宜的硅酮制成,当加热时,硅酮蒸汽仍会散发到周围的大气中。当这些蒸汽到达传感器时,传感器的有机部分将在热传感器零件处燃烧,留下非常细的二氧化硅(SiO 2). 这个SiO 2完全堵塞电极的孔隙和活性部分。建议使用不含硅成分的氟橡胶,丁晴橡胶,聚四氟乙烯等密封。
9. 极限电流型氧传感器将被使用的环境在温暖、潮湿的环境中使用氧气传感器时,由于氧化锆内核在 高温 ,因此不是问题。但当氧气传感器关机时,可能被腐蚀,因为加热器和传感元件上如果形成冷凝水,当传感器重新通电时,冷凝水会蒸发,留下腐蚀性盐分,这些盐分会损坏加热器和传感元件。如图所示,氧气传感器的外部正常,但是内核被腐蚀了。

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   以上就是<极限电流氧传感器(离子流氧传感器)的优缺点>的完整内容

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