第(di)一部分 氧化锆(gao)氧傳感器工作(zuo)原理
一、産品簡(jiǎn)介：
氧化锆氧傳(chuan)感器是利用氧(yang)化锆陶瓷敏感(gǎn)元件測量各類(lei)加熱爐或排氣(qì)管道中的氧電(diàn)勢，由化學平衡(héng)原理計✉️算出對(dui)應的氧濃度，達(dá)到監測和控制(zhì)爐💜内燃燒🈚空然(ran)比，保證産品質(zhi)量⭐及尾氣排放(fang)達标的測量元(yuan)件，廣泛應用于(yu)各類煤燃燒、油(you)燃燒、氣燃燒等(deng)爐體的氣氛控(kong)制。它是目前最(zui)佳的燃燒氣氛(fēn)測量方式，具有(you)🙇🏻結構簡單、響應(ying)迅速、維護容易(yi)、使用方便、測量(liàng)準🏃‍♀️确等優點。運(yùn)用該傳感器進(jin)行燃燒氣氛☎️測(ce)量和控制既能(néng)穩定和提高産(chan)品質量，又可縮(suo)短生産周期❄️，節(jiē)約能源。
二、氧傳(chuán)感器工作原理(li)：
氧傳感器是利(li)用穩定的二氧(yǎng)化锆陶瓷在650℃以(yǐ)上的環境中産(chan)生的氧離子導(dao)電特性而設計(ji)的。在一定的溫(wen)度條件下，如果(guǒ)在二氧化锆塊(kuai)狀陶瓷兩側的(de)🍉氣體中㊙️分别存(cun)🌈在着不🔞同的氧(yǎng)分壓(即💜氧濃度(dù))時，二氧化锆陶(táo)瓷内部将産生(shēng)一系🚶‍♀️列的反應(yīng)❓，和氧離子☂️的遷(qian)移。這時通過二(èr)氧化锆兩側的(de)引出電極，可測(ce)👅到穩定的毫伏(fú)級信号，我們稱(cheng)🔞之爲氧電勢。它(ta)服從能斯特(Nernst)方(fang)程：式中🈲E爲氧傳(chuán)感器輸出的氧(yǎng)電勢(mv)，Tk爲爐内的(de)絕對溫度（K），P1和P2分(fen)🔞别爲二氧化锆(gào)兩側氣體的氧(yǎng)🐆分壓。實際🍉應用(yòng)時，将二氧化锆(gao)的一側通入已(yi)🚶‍♀️知氧濃度的氣(qì)本（通常爲空氣(qì)），我們稱之爲參(cān)🌂比氣。另一側則(zé)是被測氣體，就(jiu)是我們✊要檢測(cè)的爐内的氣氛(fen)，詳見圖1。氧傳感(gan)器輸出的⛹🏻‍♀️信号(hao)✌️就是氧電勢信(xìn)号，通過能斯特(te)✨方程我們就可(ke)以得到被測爐(lú)氣氛中的氧分(fèn)壓和氧電勢的(de)關系。參比氣爲(wei)空氣時，可表示(shì)爲：式中E爲氧傳(chuan)感器輸出氧電(dian)勢；Tk爲爐🔱内的絕(jué)對溫度；P02爲爐内(nei)的氧分壓。我們(men)的氧傳感器産(chan)品帶有自加熱(rè)裝置，一般溫度(dù)保證在700℃，這樣TK數(shù)值基本是恒定(dìng)的，從而通過上(shàng)式可以直接測(cè)量出爐内氧分(fen)🌈壓濃度。 工程應(ying)用中采用标準(zhǔn)氣體來标定氧(yang)傳感器輸出氧(yang)電勢E和氧分壓(yā)濃度PO2的對應關(guān)系，這種方法也(yě)♊是目前公認💃的(de)最準确、最直接(jiē)的标定方法。

第(di)二部分 HMP系列氧(yǎng)傳感器
一．HMP氧傳(chuán)感器基本結構(gòu)：
HMP氧傳感器的核(hé)心部件采用進(jin)口氧化锆氧傳(chuan)感器（詳見圖2），該(gai)氧化锆氧傳感(gan)器自帶智能加(jiā)熱裝置，提供穩(wěn)壓恒🚩定控制信(xìn)号即可快速達(da)到使用溫度，并(bìng)保證傳感器在(zài)該恒定溫度下(xià)連續、穩定工作(zuo)。安裝該探頭需(xu)要調整引導闆(pǎn)方向🤟，盡量使引(yin)❄️導闆正對氣流(liu)方向，這樣才能(neng)形成💃對檢測氣(qì)氛的氣體自導(dao)流。進口氧化🙇🏻锆(gào)氧傳感器典型(xíng)性能特性如下(xia)：零點誤差：￡±0.2mv ；交流(liu)🆚電阻（1500赫茲）：（700℃）￡100 千歐(ou)；（1100℃）￡ 5 千歐。響應時間(jian)（700-1300℃）：￡1秒
二．HMP氧傳感器(qi)采樣、維護方式(shi)：　　
HMP氧傳感器采用(yòng)氣氛自導流方(fāng)式，導入被檢測(cè)氣氛，考🐉慮工程(chéng)現場的環境因(yīn)數，設計有吹掃(sǎo)清除通道🈲，可方(fāng)便地對采🔞樣引(yǐn)導管道進行吹(chui)掃工作，以避免(mian)爐内或管道内(nei)的灰塵、煤灰、油(you)雜質等🍓等堵塞(sāi)采樣管，請參考(kao)圖3。
三．技術性能(neng)：
使用溫度：室溫(wen)～1100℃； 氧電勢顯示範(fan)圍：－50～1240mV；氧電勢輸出(chu)精度：±0.5mV； 響應時🚶間(jian)：≤1秒；正常使用使(shi)用壽命：≥18個月。　　

第(di)三部分 氧傳感(gan)器的安裝
合理(lǐ)的安裝是保證(zheng)氧傳感器可靠(kào)運行的關鍵，許(xu)多使㊙️用問題均(jun)由于氧傳感器(qi)安裝不當造成(cheng)的，希望用戶一(yī)定要特别注意(yì)這一點，安裝氧(yang)傳感器請盡量(liang)考慮氧傳感器(qi)的👈安裝要求：
一(yī)、采樣測量點：
确(que)定測量點是首(shǒu)要的工作。應遵(zūn)循如下幾項原(yuan)則📐：
（1） 選擇的測量(liàng)點要求能正确(què)反映所需要的(de)爐内氣氛，以保(bǎo)證🌈氧傳感器 輸(shū)出信号的真實(shí)性，盡量避開回(huí)風死角；
（2） 測量點(dian)不可太靠近燃(ran)燒點或噴頭等(děng)部位，這些部位(wèi)📞氣氛🔞處于劇烈(liè)反應中，會造成(cheng)氧傳感器檢測(ce)值劇烈波動失(shī)真🍓；也不要過于(yu)靠近風機等産(chan)氣設備，以免電(diàn)機的震動沖刷(shua)損壞傳感器；
（3） 避(bì)免放在可能碰(peng)撞的位置，以免(miǎn)碰撞損壞探頭(tóu)，保證❗傳感器的(de)安全；
二．氧傳感(gǎn)器的安裝、連接(jie)方式：
（1）HMP氧探頭的(de)安裝可采用水(shui)平或垂直方式(shi)，垂直安裝是比(bi)較理想的安裝(zhuāng)方式。不管采用(yong)何種方式，探頭(tou)采樣管引導闆(pan)的方向應該盡(jìn)量正對被測氣(qi)流的方向，在初(chū)始安裝的時🥵候(hou)可以通過了解(jie)工藝确定基本(běn)方向。最終确定(dìng)🈲比較好的引導(dao)方向🈲，需要在系(xi)統通電加熱探(tan)頭以後，旋💘轉采(cai)樣管方向，使用(yòng)數字💰萬用表觀(guān)察輸出氧電勢(shì)的波動情況來(lai)确定。
（2） 氧傳感器(qi)安裝所用接頭(tou)爲專用法蘭接(jiē)頭。如用戶有💰其(qi)它類型🔞的接頭(tou)，隻要安裝尺寸(cùn)相同，符合密封(fēng)❌要求也可替代(dài)本接頭。氧👨‍❤️‍👨傳感(gǎn)器的專用接頭(tou)上，按要求需要(yao)配裝石棉墊壓(yā)接，以确保密封(feng)，否則因爲💃🏻一般(bān)爐内爲負壓，該(gai)處法蘭接頭處(chù)漏氣會影響測(ce)量精度或造🏃‍♂️成(chéng)信号波動。
（3）氧傳(chuan)感器的信号引(yin)出線最好用屏(píng)蔽線，可以消除(chú)幹擾。最佳方🐪式(shi)是使用2根2芯電(diàn)纜，一根2芯屏蔽(bi)電纜接氧電勢(shi)🐆輸出信号，一根(gēn)2芯KVV控制電纜接(jie)探頭加熱連接(jie)端；如果現場條(tiáo)件不具備🐪可直(zhi)接使用一根4芯(xīn)KVV電纜連接探頭(tóu)氧電勢信号和(he)加熱端。航空插(chā)頭焊腳說明如(ru)下（見圖4）：1． 加熱控(kong)制信号連接探(tan)頭航插1、2腳，我們(men)已經引出紅、黃(huáng)兩種顔色線，控(kong)制線可直接焊(han)🤞接連接；2． 探🥵頭測(cè)量氧電勢輸出(chu)信号連接3、4腳，注(zhu)意該👈毫🏃‍♀️伏信号(hao)連接的正、負極(jí)，4腳白色線爲正(zhèng)、3腳黑色線爲負(fu)，信号線也可直(zhí)接與引出線對(dui)焊連接。（4）HMP氧🚩探頭(tou)✂️的标氣口一般(ban)檢📱測的時候封(feng)閉，隻是在标定(ding)氣體的時候使(shi)用；吹掃氣口連(lián)接🐅氣泵或者壓(yā)縮空氣管路，吹(chui)掃口進氣一般(ban)用一個電磁🌐閥(fa)等閥門控制，一(yī)定周期開㊙️啓一(yi)次，通入氣體吹(chuī)掃采樣✌️管，探頭(tóu)正常檢測時閥(fa)門關閉，不🐪能有(you)其他氣體進入(ru)采樣管。在此特(tè)别說明一點，使(shǐ)用廠方的壓縮(suo)空氣吹掃探頭(tou)必須保證壓縮(suo)空氣中不含有(yǒu)水份，即對所采(cǎi)用的壓縮空氣(qì)必須進行氣水(shui)分離💞處理。
　
第四(sì)部分 HMP氧傳感器(qi)的使用和維護(hu)
一．連接加熱控(kong)制：
特别提醒：隻(zhī)有在氧傳感器(qi)連接了加熱控(kong)制以後💰傳感器(qì)才♋能正常工作(zuo)，冷态下輸出的(de)是随機信号，不(bú)代表任何意義(yì)！HMP氧傳感器在接(jie)入加熱控制以(yǐ)後，在室溫條件(jiàn)下既可以🛀開始(shǐ)正常的氣氛檢(jiǎn)測。一般的探頭(tóu)調❌零就是在室(shi)溫下，加熱探頭(tou)以後通過對✨空(kōng)氣的測量，用數(shù)字萬用📞表測量(liang)此時🐉探頭輸出(chu)毫伏值，此數值(zhi)就是該探頭的(de)零位偏差數值(zhí)，在顯示儀表中(zhong)需要加入該零(líng)位偏差來修正(zhèng)儀表顯示的氧(yǎng)濃度。
二．新裝或(huo)更換氧傳感器(qì)時的注意事項(xiang)：
特别提醒：用戶(hù)新裝或更換氧(yang)傳感器時，均應(yīng)校正氧分析儀(yi)的氧濃度顯示(shì)值。不進行此項(xiang)工作，更換新的(de)傳感器後，氧分(fèn)析儀檢測的氧(yang)濃度可能會與(yu)實際濃度産生(shēng)㊙️偏差，從🔞而影響(xiǎng)生産。
氧濃度的(de)修正原理及方(fāng)法：
HMP氧傳感器直(zhí)接測量輸出的(de)是被測氣氛的(de)濃度與标㊙️準空(kōng)氣差電勢數值(zhí)，我們稱爲氧電(dian)勢，該電勢數值(zhí)在零點💘（即空氣(qì)測量）時不同的(de)探頭起始輸出(chu)電勢就存在偏(pian)差🌏，而輸出電勢(shi)經過模型轉換(huàn)輸出氧濃度時(shi)也🧑🏽‍🤝‍🧑🏻可能存在🧡誤(wù)差，因此在氧分(fèn)析儀中對探✊頭(tóu)信号進行标定(ding)修正就是很必(bì)要的工作，否則(ze)顯⛱️示氧濃度與(yu)實際被測氣氛(fen)的氧濃度就會(hui)存在較大偏差(cha)，滿足不了☁️現場(chǎng)生産的需要🤟，甚(shen)至誤導控制影(yǐng)響生産。
修正參(can)數時可以參考(kǎo)最後附表提供(gòng)的理論數值（該(gai)表爲純理論計(jì)算數值，工程應(yīng)考慮偏差），對應(ying)工程實際對🌈測(cè)量🐕系統🌐進行相(xiàng)應調校。具體的(de)修正一🏃🏻般通過(guo)标準氣體标定(ding)進行，方法是将(jiāng)計量核定确認(ren)的标準🤩氣體通(tong)過标氣口通✌️入(ru)探頭，測量此時(shí)輸出氧電勢及(jí)儀表顯示氧濃(nóng)度，儀表顯示氧(yang)濃度應該與标(biao)準氣體濃度相(xiang)同，存在偏差則(ze)修正儀表線性(xìng)參數；标準計量(liang)🌈要求最少使用(yòng)三種不同标準(zhǔn)氣體🙇‍♀️标定系統(tong)，這樣經㊙️過三次(cì)标定重複🈲修正(zheng)好系統💰線性，保(bǎo)證系統正常工(gōng)作。　　
三．積塵對氧(yang)傳感器的影響(xiang)及吹掃清除方(fāng)法：
由于氧傳感(gǎn)器是長期在線(xiàn)檢測測量的器(qi)件，鍋爐✌️等設備(bèi)（尤其是煤燃燒(shāo)爐或者燒粉窯(yáo)爐等）産生的粉(fěn)塵會堵塞導氣(qì)采樣管🈚道，造成(cheng)測量的氣氛數(shù)值失真甚🤩至無(wu)法👣測量氣氛，此(ci)時🈚必須定期對(dui)采樣管中的積(ji)塵進行吹掃處(chu)理，吹掃時間的(de)長短視積灰♈程(chéng)度确定，這種吹(chui)掃方法要求氧(yang)分析儀具有相(xiang)應功能或者配(pei)套使用氧傳感(gan)器的維護裝置(zhì)，如果用戶沒有(you)這些裝置隻能(neng)安裝手動閥門(men)控制壓縮空♍氣(qì)或氣泵定期通(tōng)入吹掃氣口對(duì)探頭進行除塵(chén)工✂️作，但此時必(bì)須注意以下情(qíng)況：
（1）由于在吹掃(sǎo)的過程中，氧傳(chuan)感器的氧電勢(shi)會下降，最低有(yǒu)🔆可能會降到1、2mv，這(zhe)時檢測的氧電(dian)勢不代表爐♌内(nèi)的氣氛，此點必(bi)須要注意；
（2）吹掃(sǎo)空氣的流量要(yao)保證能夠去除(chu)積灰，吹掃過程(cheng)中可注意氧傳(chuán)感器的氧電勢(shì)輸出值，如果氧(yǎng)電勢🔴值始終沒(mei)有下降，表明空(kong)氣流量太小，積(ji)塵沒有清理，應(ying)予以調節或者(zhe)檢查吹掃管道(dao)，可能吹掃管道(dao)已經堵死；
（3）吹掃(sao)口的通道是與(yu)爐内直接相通(tōng)的，每次在吹掃(sao)💰完畢後，應🙇‍♀️關閉(bi)閥門堵死吹掃(sǎo)孔，防止因爐内(nèi)負壓空氣進入(rù)，影響氧傳感器(qi)的檢測；
由于燒(shāo)碳黑工作在現(xiàn)場環境下較爲(wei)複雜，容易産✂️生(sheng)人爲誤操作。爲(wèi)了提高碳勢傳(chuán)感器檢測的準(zhǔn)确性和使用🍓壽(shou)命，降低人爲操(cao)作失誤，建議最(zui)好采用我公司(si)生産的專門爲(wei)我公司氧傳感(gan)器設計的HM-OS系㊙️列(liè)氧分析系統，該(gāi)系統儀表可🔞以(yǐ)提供定期吹掃(sǎo)功能，控制電磁(cí)閥定期通斷吹(chui)掃（詳細情況請(qǐng)參見有🙇‍♀️關資料(liào)或向我公司咨(zi)詢）。
特别提醒：在(zai)分析氧傳感器(qi)的好壞時應将(jiāng)其視爲一個單(dan)獨的檢測部件(jian)。在檢測氧傳感(gan)器的氧電勢時(shí)應把與氧傳感(gan)器連接的所有(you)導線斷開，用高(gao)内阻的數🔴字表(biao)在🌐氧傳感器的(de)輸🌐出端直🈲接檢(jiǎn)測氧電勢。通過(guò)檢測氧電勢，與(yu)正常使用時的(de)數值相比較。

四(si)．确保氧傳感器(qì)在保質期内正(zheng)常地爲您工作(zuò)：
氧傳感器是一(yi)種很精密的檢(jiǎn)測裝置，它的核(he)心部件爲陶瓷(ci)，而且長期在線(xian)工作，正确地使(shi)用和精心的維(wei)護對保證氧傳(chuán)感器正常工作(zuò)是非常必要的(de)。用戶應按照本(ben)說明書的要求(qiu)嚴格安裝，正确(que)使用和維護氧(yǎng)傳感器。如果氧(yǎng)傳感器出現故(gù)障，用戶無法自(zi)行解決時，請立(lì)即與我們聯系(xì)，我們将與您共(gong)同分析故障原(yuan)因，及時予以維(wéi)修。禁止用戶自(zì)行拆開氧傳感(gan)器，否則會造成(cheng)無法修複的損(sǔn)壞，并将使保質(zhì)期失效。

五．氧傳(chuan)感器的保修：
本(ben)公司對所有本(běn)公司銷售的氧(yǎng)傳感器均有一(yī)年免費保修期(qi)✔️，對于符合保修(xiū)條件的傳感器(qi)我們均予以免(mian)費維修⭕。對于因(yin)用戶沒有按照(zhao)本說明書的🏃要(yao)求安裝、使用和(he)維護而造成損(sun)壞的傳感器，本(běn)公司不承擔保(bao)修義務，隻負責(zé)有🔞償維修，視具(ju)體情況收取維(wéi)修費用。

對于出(chū)現以下故障的(de)傳感器，本公司(sī)将不負責免費(fèi)保修：
1． 因安裝不(bu)當、疏于維護或(huo)設備故障，造成(chéng)傳感器嚴🔴重🌈積(jī)碳，無法通過正(zhèng)常燒碳黑恢複(fu)的傳感器。
2． 沒有(yǒu)按照說明書的(de)要求安裝，造成(cheng)外電極管變形(xing)、腐蝕的傳感器(qi)。
3． 因保護不當，造(zao)成内部瓷管斷(duan)裂的傳感器。
4． 用(yòng)戶自行拆卸過(guò)的傳感器。
5． 其他(ta)因沒有按照本(běn)說明書要求安(ān)裝、使用或維護(hù)☀️，而💔造🔴成損壞的(de)傳感器。
特别提(ti)醒：我公司所有(you)發出的傳感器(qi)均有專門設計(jì)的包裝箱和可(ke)靠的保護填充(chong)減震物，通過正(zhèng)常運輸過程，包(bao)裝✍️箱完好的情(qíng)況下，傳感器不(bú)會産生損壞，請(qing)用戶在🔴搬運過(guo)程中一定要使(shǐ)用原包裝。當用(yòng)戶需要🏃🏻将損壞(huai)的傳感器發回(hui)本公司維修時(shí)，請⚽務必采用我(wo)✏️公司傳感器的(de)原包裝箱和原(yuán)填充減震物，可(kě)靠包裝好，不要(yào)采用其他的包(bāo)裝。請通過鐵路(lu)或航空😍發運，不(bú)要通過郵局發(fā)運！
如果因用戶(hù)搬運不當，或返(fan)修傳感器包裝(zhuāng)、發運不當，造🌈成(chéng)新購或返修傳(chuan)感器内部瓷管(guan)斷裂的，我們🌍将(jiang)不承擔⛹🏻‍♀️免費保(bǎo)修的義⭐務！
附表(biao)：700℃時氧毫伏與氧(yang)濃度（O2％）理論對應(ying)數值：
氧毫伏數(shù) O2％濃度 氧毫伏數(shù) O2％濃度 氧毫伏數(shù) O2％濃度 氧毫伏數(shù)🔞 O2％濃度
1 19.97 51 1.83 101 0.168 151 0.0154
2 19.04 52 1.74 102 0.160 152 0.0146
3 18.15 53 1.66 103 0.152 153 0.0140
4 17.30 54 1.59 104 0.145 154 0.0133
5 16.50 55 1.51 105 0.138 155 0.0127
6 15.73 56 1.44 106 0.132 156 0.0121
7 14.99 57 1.37 107 0.126 157 0.0115
8 14.29 58 1.31 108 0.120 158 0.0110
9 13.63 59 1.25 109 0.114 159 0.0105
10 12.99 60 1.19 110 0.109 160 0.0100
11 12.38 61 1.13 111 0.104 161 0.0095
12 11.80 62 1.08 112 0.099 162 0.0091
13 12.15 63 1.03 113 0.094 163 0.0087
14 10.73 64 0.98 114 0.090 164 0.0083
15 12.15 65 0.94 115 0.086 165 0.0079
16 9.75 66 0.89 116 0.082 166 0.0075
17 9.30 67 0.85 117 0.078 167 0.0071
18 8.86 68 0.81 118 0.074 168 0.0068
19 8.45 69 0.77 119 0.071 169 0.0065
20 8.05 70 0.74 120 0.068 170 0.0062
21 7.68 71 0.70 121 0.064 171 0.0059
22 7.32 72 0.67 122 0.061 172 0.0056
23 6.98 73 0.64 123 0.059 173 0.0054
24 6.65 74 0.61 124 0.056 174 0.0051
25 6.34 75 0.58 125 0.053 175 0.0049
26 6.05 76 0.55 126 0.051 176 0.0046
27 5.76 77 0.53 127 0.048 177 0.0044
28 5.49 78 0.50 128 0.046 178 0.0042
29 5.24 79 0.48 129 0.044 179 0.0040
30 4.99 80 0.46 130 0.042 180 0.0038
31 4.76 81 0.44 131 0.040 181 0.0037
32 4.54 82 0.42 132 0.038 182 0.0035
33 4.33 83 0.40 133 0.036 183 0.0033
34 4.12 84 0.38 134 0.035 184 0.0032
35 3.93 85 0.36 135 0.033 185 0.0030
36 3.75 86 0.34 136 0.031 186 0.0029
37 3.57 87 0.33 137 0.030 187 0.0027
38 3.41 88 0.31 138 0.029 188 0.0026
39 3.25 89 0.30 139 0.027 189 0.0025
40 3.10 90 0.28 140 0.026 190 0.0024
41 2.95 91 0.27 141 0.025 191 0.0023
42 2.81 92 0.26 142 0.024 192 0.0022
43 2.68 93 0.25 143 0.023 193 0.0021
44 2.56 94 0.23 144 0.021 194 0.0020
45 2.44 95 0.22 145 0.020 195 0.0019
46 2.32 96 0.21 146 0.020 196 0.0018
47 2.22 97 0.20 147 0.019 197 0.0017
48 2.11 98 0.19 148 0.018 198 0.0016
49 2.01 99 0.18 149 0.017 199 0.0015
50 1.92 100