第一部分 氧化(huà)锆氧傳感器工(gong)作原理
一、産品(pǐn)簡介：
氧化锆氧(yǎng)傳感器是利用(yong)氧化锆陶瓷敏(min)感元件測量各(ge)類加熱🥵爐或排(pai)氣管道中的氧(yang)電勢，由化學平(píng)🈲衡原理計算出(chu)對應的氧🌈濃度(dù)，達到監測和控(kong)制爐内燃燒😘空(kōng)然比，保證産品(pin)質量💃及尾氣排(pái)放達标的測量(liang)元件，廣泛應用(yong)💋于各類煤燃燒(shao)、油燃燒、氣燃燒(shao)等爐體的氣🏒氛(fēn)控制。它是目前(qián)最佳的燃燒氣(qì)氛測量方式，具(ju)有結🌈構簡單、響(xiǎng)應迅速、維護容(róng)易、使用方便、測(cè)量準确等優點(diǎn)。運用該傳感器(qì)進行燃燒氣氛(fen)測量和控制既(ji)能穩🌂定和提高(gāo)産品質量，又可(ke)縮短生産周期(qī)，節約能源。
二、氧(yang)傳感器工作原(yuán)理：
氧傳感器是(shi)利用穩定的二(èr)氧化锆陶瓷在(zài)650℃以上的環境中(zhōng)産生的氧離子(zi)導電特性而設(shè)計的。在一定的(de)溫😄度條件下，如(rú)果在二氧化锆(gao)塊狀陶瓷兩側(ce)的氣體中分别(bié)存在着不同的(de)氧分壓(即⭐氧濃(nóng)度)時，二氧化锆(gào)陶瓷内部将産(chan)生一系列的反(fan)應，和氧離子的(de)遷移。這時通過(guò)二氧化锆兩側(ce)的引出電極，可(ke)測♻️到穩定的毫(háo)🍉伏級信号，我們(men)稱🤞之爲氧電勢(shi)。它服從‼️能斯特(te)(Nernst)方程：式中✂️E爲氧(yǎng)傳感器輸出的(de)氧電勢(mv)，Tk爲爐内(nèi)的絕對溫度（K），P1和(hé)P2分别爲二氧化(huà)锆兩側📞氣體的(de)氧分壓。實際應(yīng)用時，将二氧化(huà)锆的一側通入(rù)已💃🏻知氧濃度的(de)氣本（通常爲空(kong)氣），我們稱之爲(wèi)參📱比氣。另一⛷️側(cè)則是被測🔅氣體(tǐ)，就是我🏃🏻‍♂️們要檢(jiǎn)測的爐内的氣(qì)氛，詳見圖1。氧傳(chuán)感器輸出的信(xin)号就是氧電勢(shi)信号，通過能斯(si)特方程我們就(jiù)可以得到被測(ce)爐氣氛中的👨‍❤️‍👨氧(yǎng)分壓和氧電勢(shì)的關系。參比氣(qi)爲🌏空氣時，可表(biao)示🥵爲：式中E爲氧(yǎng)傳感器輸出氧(yang)電勢；Tk爲爐内的(de)絕對溫度；P02爲爐(lú)内的氧分壓。我(wǒ)們的氧傳感器(qi)産💰品帶有自加(jia)熱裝置，一般溫(wēn)度保證在700℃，這樣(yang)TK數值基本是恒(héng)定的，從而通過(guo)上式可以直接(jie)測量出爐内氧(yǎng)分壓濃度。 工程(cheng)應用中采用标(biāo)準氣體來标定(dìng)氧傳感器輸🔞出(chū)氧電勢E和氧分(fèn)壓濃度PO2的對應(yīng)關系，這種方法(fǎ)也是目前公認(ren)的最準确、最直(zhi)接的标定方法(fa)🆚。

第二部分 HMP系列(liè)氧傳感器
一．HMP氧(yǎng)傳感器基本結(jie)構：
HMP氧傳感器的(de)核心部件采用(yong)進口氧化锆氧(yang)傳感器（詳見圖(tu)2），該氧化锆氧傳(chuan)感器自帶智能(neng)加熱裝置，提供(gong)穩壓恒⛷️定控制(zhi)信🌈号即可快速(su)達到使用溫度(du)，并保證傳♌感器(qì)在該恒定溫度(dù)下連續、穩定工(gong)作。安裝該探頭(tou)需✏️要調整引導(dǎo)闆方向，盡量使(shi)引導闆正對氣(qì)流方向，這樣才(cái)能形成🍓對檢測(ce)氣氛的氣體自(zi)導流。進口氧化(huà)锆氧傳感器典(diǎn)型性能特性如(rú)下：零點誤差：￡±0.2mv ；交(jiao)流電阻（1500赫茲）：（700℃）￡100 千(qian)歐；（1100℃）￡ 5 千歐。響應時(shi)間（700-1300℃）：￡1秒
二．HMP氧傳感(gan)器采樣、維護方(fāng)式：　　
HMP氧傳感器采(cǎi)用氣氛自導流(liu)方式，導入被檢(jian)測氣氛，考㊙️慮工(gōng)程現場的環境(jìng)因數，設計有吹(chuī)掃清除通道，可(ke)方便地對采樣(yang)引導管道進行(háng)吹掃工作，以避(bì)免爐内或管道(dào)内的灰塵、煤灰(huī)、油雜質等等堵(dǔ)塞采樣管，請參(can)考圖3。
三．技術性(xìng)能：
使用溫度：室(shì)溫～1100℃； 氧電勢顯示(shì)範圍：－50～1240mV；氧電勢輸(shu)出精度：±0.5mV； 響應時(shi)間：≤1秒；正常使用(yòng)使用壽命：≥18個月(yue)。　　

第三部分 氧傳(chuán)感器的安裝
合(he)理的安裝是保(bao)證氧傳感器可(ke)靠運行的關鍵(jiàn)，許多使用問題(tí)均由于氧傳感(gǎn)器安裝不當造(zào)成的，希❄️望用戶(hu)一定要📧特别注(zhù)意這一點，安裝(zhuāng)氧傳感器請盡(jìn)量考慮氧傳感(gǎn)器的安裝要求(qiu)：
一、采樣測量點(diǎn)：
确定測量點是(shi)首要的工作。應(yīng)遵循如下幾項(xiang)原則📱：
（1） 選擇的測(cè)量點要求能正(zhèng)确反映所需要(yào)的爐内氣氛⭐，以(yi)保證氧傳感器(qi) 輸出信号的真(zhēn)實性，盡量避開(kāi)❤️回風✊死角；
（2） 測量(liàng)點不可太靠近(jin)燃燒點或噴頭(tóu)等部位，這些部(bu)位氣氛處于👅劇(jù)烈反應中，會造(zao)成氧傳感器檢(jiǎn)測值劇烈波動(dòng)失真；也不要過(guò)于靠近風機等(děng)産氣設備，以免(mian)電機的震🈚動沖(chong)刷損壞傳✂️感器(qi)；
（3） 避免放在可能(néng)碰撞的位置，以(yǐ)免碰撞損壞探(tàn)頭，保證傳感器(qì)的安全；
二．氧傳(chuán)感器的安裝、連(lián)接方式：
（1）HMP氧探頭(tóu)的安裝可采用(yòng)水平或垂直方(fāng)式，垂直安裝🔞是(shi)比🛀較理想🔞的安(ān)裝方式。不管采(cai)用何種方式，探(tàn)頭采樣💋管引導(dao)闆的方向應該(gai)盡量正對被測(ce)氣流的方向，在(zai)初始安裝的時(shí)候可以通過了(le)解工藝确定基(jī)本方向。最終确(què)定比較好的引(yǐn)導方向，需要在(zai)系🤩統通電加熱(re)探頭以後，旋轉(zhuǎn)采樣管方向，使(shǐ)用數字萬用表(biao)觀察輸出氧電(dian)勢的波動情況(kuàng)來确定。
（2） 氧傳感(gǎn)器安裝所用接(jiē)頭爲專用法蘭(lan)接頭。如用戶有(yǒu)其它類型🔴的接(jiē)頭，隻要安裝尺(chǐ)寸相同，符合密(mi)封要求👄也可替(tì)代本接🌈頭。氧傳(chuan)感器的專用接(jiē)頭上，按要求需(xu)要配裝石棉墊(niàn)壓接，以🍓确保密(mì)封，否則因爲一(yi)般爐内爲負壓(ya)，該處法蘭接頭(tou)處漏氣會影響(xiǎng)測量精度或造(zào)成信号波動。
（3）氧(yǎng)傳感器的信号(hào)引出線最好用(yong)屏蔽線，可以消(xiao)除🏃🏻‍♂️幹擾。最佳🏃方(fang)式是使用2根2芯(xīn)電纜，一根2芯屏(píng)蔽電纜🔅接氧電(dian)勢輸出信号，一(yī)根2芯KVV控制電纜(lan)接探頭加熱連(lian)接端；如果現場(chang)條件不具備可(ke)直接使用一根(gen)4芯KVV電纜連接探(tan)頭氧電🔞勢信号(hao)和🆚加熱端。航空(kong)插頭焊🔞腳說明(ming)如下（見圖4）：1． 加熱(rè)控制信号連接(jie)🚶‍♀️探頭航插1、2腳🐪，我(wo)們已經引出紅(hong)、黃兩種顔色線(xian)，控制線可直🈲接(jiē)焊💔接連接；2． 探頭(tou)測量氧電勢輸(shu)出信号連接3、4腳(jiao)，注意該毫伏信(xin)号連接的正、負(fu)極，4腳白色線爲(wèi)正☔、3腳黑色線爲(wèi)負，信号線也可(ke)直接與引出線(xiàn)對焊連接。（4）HMP氧探(tan)頭👌的标氣口一(yī)般檢測的時候(hou)封閉，隻是在✌️标(biāo)定氣體🏃‍♀️的時候(hou)使用；吹掃氣口(kou)連接氣泵或者(zhě)壓縮空氣管路(lù)，吹掃口進氣一(yi)般用一個電磁(cí)閥等閥門控制(zhi)，一定周期開啓(qǐ)一次，通入氣體(tǐ)吹掃❓采樣⁉️管，探(tàn)頭正常檢測時(shí)閥門關閉，不能(neng)有其他氣體‼️進(jìn)入采樣管❗。在此(cǐ)特别說明一點(dian)，使用廠方的壓(ya)縮空氣吹掃探(tan)頭必須保證壓(ya)縮空氣中不含(hán)有水份，即對所(suǒ)采用的壓縮空(kong)氣必🧑🏾‍🤝‍🧑🏼須進行氣(qi)水分離處理。
　
第(di)四部分 HMP氧傳感(gan)器的使用和維(wei)護
一．連接加熱(re)控制：
特别提醒(xǐng)：隻有在氧傳感(gan)器連接了加熱(rè)控制以後傳感(gǎn)🈲器才能正常工(gong)作，冷态下輸出(chū)的是随機信号(hao)，不代表任何意(yi)義！HMP氧傳感器在(zài)接入加熱控制(zhi)以後，在室溫條(tiao)件下既可以👌開(kai)始正常的氣🈲氛(fen)檢測。一般的探(tan)頭調零就是在(zai)🤩室溫下，加熱探(tàn)頭以後通過對(duì)😍空氣的測量，用(yong)數字萬用表測(ce)量此時探頭輸(shu)出毫伏值，此數(shù)值就是該探頭(tóu)的零位偏差數(shù)值，在顯示儀表(biao)中需🔞要加入該(gai)零位偏差來修(xiu)正儀表顯示的(de)氧濃度。
二．新裝(zhuāng)或更換氧傳感(gǎn)器時的注意事(shi)項：
特别提醒：用(yong)戶新裝或更換(huàn)氧傳感器時，均(jun)應校正氧🔴分析(xi)儀的氧濃度顯(xiǎn)示值。不進行此(ci)項工作，更換🌍新(xīn)的⚽傳感器後，氧(yǎng)分💋析儀♈檢測的(de)氧濃度可能會(huì)與實際濃度産(chan)生㊙️偏差，從而影(ying)響生産。
氧濃度(dù)的修正原理及(ji)方法：
HMP氧傳感器(qi)直接測量輸出(chū)的是被測氣氛(fēn)的濃度與标準(zhun)空氣差電勢數(shù)值，我們稱爲氧(yǎng)電勢，該電勢數(shù)👉值在零點（即空(kōng)♈氣測量）時♌不同(tóng)的探頭起始輸(shu)出電勢就存❤️在(zài)偏差，而輸出電(diàn)勢經過模型轉(zhuan)換輸出氧濃度(du)時也可能存在(zai)誤差，因此在氧(yǎng)分析儀中對探(tan)頭信号進行📞标(biao)定修正就是很(hen)必要的工作，否(fǒu)則顯示氧濃度(du)與實際被測氣(qì)氛的氧濃度就(jiu)會存🏃🏻在較大偏(piān)差，滿足不了現(xian)場生産的需要(yao)，甚至誤導控制(zhì)影❓響生産。
修正(zheng)參數時可以參(can)考最後附表提(tí)供的理論數值(zhi)🈚（該表爲♻️純✔️理論(lùn)計算數值，工程(cheng)應考慮偏差），對(duì)應工程實際對(duì)測量系統進行(háng)⭕相應調校。具體(tǐ)的修正一📱般通(tōng)過标準氣🌏體标(biao)定進行，方⭐法是(shi)将👌計量核定确(que)認的标準㊙️氣體(ti)通過🌈标氣口通(tong)入探頭，測量此(ci)時輸出氧電勢(shì)及儀表顯示氧(yang)濃度，儀表顯示(shì)氧濃度應該與(yǔ)标準氣💁體♋濃度(dù)相同，存在🌂偏差(chà)則修正儀表線(xiàn)性參數；标準計(jì)量要求最少使(shi)用三種不同标(biao)準氣體标定系(xì)統，這樣經🔱過三(san)次标定重複修(xiū)正好系統線性(xìng)，保證系統正常(cháng)工作。　　
三．積塵對(duì)氧傳感器的影(yǐng)響及吹掃清除(chú)方法：
由于氧傳(chuán)感器是長期在(zai)線檢測測量的(de)器件，鍋爐等設(shè)備（尤其💋是煤燃(rán)燒爐或者燒粉(fen)窯爐等）産生的(de)粉塵會堵塞導(dǎo)氣采樣管道，造(zao)成測量的氣氛(fēn)數值失真甚🧡至(zhì)無法測量氣氛(fen)，此時必須定期(qi)對采樣管中的(de)積塵進行吹掃(sǎo)處理，吹掃🔴時間(jian)的長短視積灰(huī)🏃‍♀️程度确定，這種(zhong)吹掃方法要求(qiú)氧分析儀具有(you)相應功能或者(zhě)配♋套使用氧傳(chuán)感器🌈的維護裝(zhuang)置，如果用戶沒(méi)有這些裝置隻(zhi)能安裝手動閥(fa)門控制壓縮空(kōng)氣🐆或氣泵定期(qī)通入吹掃氣口(kǒu)對探頭進行除(chu)塵工✉️作，但此時(shí)必須注意以下(xia)情況：
（1）由于在吹(chui)掃的過程中，氧(yang)傳感器的氧電(diàn)勢會下降💞，最低(di)有㊙️可❤️能會降到(dào)1、2mv，這時檢測的氧(yǎng)電勢不代表爐(lu)内的✂️氣氛💋，此點(dian)必須要注💚意；
（2）吹(chuī)掃空氣的流量(liang)要保證能夠去(qù)除積灰，吹掃過(guò)程中可注意氧(yang)傳感器的氧電(diàn)勢輸出值，如果(guǒ)氧電勢值始🧑🏾‍🤝‍🧑🏼終(zhong)沒💋有下降，表明(ming)空氣流量太小(xiao)，積塵沒有清理(lǐ)，應予以調節或(huo)者檢查吹掃管(guan)道，可能吹掃管(guan)道已經堵死🧑🏾‍🤝‍🧑🏼；
（3）吹(chuī)掃口的通道是(shì)與爐内直接相(xiang)通的，每次在吹(chuī)掃😘完畢㊙️後，應關(guan)閉閥門堵死吹(chui)掃孔，防止因爐(lú)内負壓空氣進(jìn)入，影響氧傳感(gǎn)器的檢測；
由于(yú)燒碳黑工作在(zai)現場環境下較(jiào)爲複雜，容易産(chan)生人爲誤操作(zuò)。爲了提高碳勢(shi)傳感器檢測的(de)準确性和❗使用(yong)壽命，降低💋人爲(wei)操作失誤，建議(yi)最好采用我公(gong)司生産的專門(mén)爲我公司氧傳(chuan)感器設計的HM-OS系(xì)列氧分析系統(tǒng)，該系統儀表可(kě)以提供定期吹(chuī)掃功能，控制電(diàn)磁閥定期通斷(duan)吹掃（詳細情況(kuàng)請參見有關資(zi)料或向我公司(si)咨詢）。
特别提醒(xǐng)：在分析氧傳感(gan)器的好壞時應(yīng)将其視爲一個(ge)☂️單獨✏️的🈲檢測部(bù)件。在檢測氧傳(chuan)感器的氧電勢(shì)時應🏃🏻把與氧傳(chuán)感器連接的所(suǒ)有導線斷開，用(yòng)高内阻的數字(zì)表在氧傳感🈲器(qi)的輸🌈出端直接(jie)檢測氧電勢。通(tōng)過檢測氧電勢(shi)，與正常使用時(shí)的數值相比較(jiào)。

四．确保氧傳感(gǎn)器在保質期内(nèi)正常地爲您工(gong)作：
氧傳感器是(shì)一種很精密的(de)檢測裝置，它的(de)核心部件爲陶(tao)瓷，而且長期在(zài)線工作，正确地(dì)使用和精心的(de)維護對保證氧(yang)傳感器正常工(gong)作是非常必要(yao)的。用戶應按照(zhao)本說明書的要(yao)求嚴格安裝，正(zhèng)确使用和維護(hù)氧傳感器。如果(guǒ)氧傳感器出現(xiàn)故障，用戶無法(fǎ)自行解決時，請(qing)立即與我們聯(lian)系，我們将與您(nín)共同分析故障(zhang)原因，及時予以(yi)維修。禁止用戶(hù)自行拆開氧傳(chuán)感器，否則會造(zào)成無法修複的(de)損壞，并将使保(bǎo)質期失效。

五．氧(yǎng)傳感器的保修(xiū)：
本公司對所有(you)本公司銷售的(de)氧傳感器均有(you)一年免費保修(xiū)期，對于符合保(bao)修條件的傳感(gan)器我們均予以(yi)免費維修。對于(yu)因用戶沒有按(an)照本說明書的(de)🤞要求安裝、使用(yòng)和維護而造成(chéng)損壞的傳感器(qi)，本公司不承擔(dān)保修義務，隻負(fu)責有償維修，視(shì)具體情況收取(qu)維修費用。

對于(yu)出現以下故障(zhang)的傳感器，本公(gōng)司将不負責免(mian)費保修：
1． 因安裝(zhuang)不當、疏于維護(hu)或設備故障，造(zào)成傳感器嚴重(zhong)積碳，無法通過(guò)正常燒碳黑恢(huī)複的傳感器。
2． 沒(méi)有按照說明書(shū)的要求安裝，造(zao)成外電極管變(bian)形、腐👈蝕的傳感(gan)器。
3． 因保護不當(dang)，造成内部瓷管(guan)斷裂的傳感器(qi)。
4． 用戶自行拆卸(xiè)過的傳感器。
5． 其(qi)他因沒有按照(zhào)本說明書要求(qiú)安裝、使用或維(wei)護，而造👣成損壞(huai)的傳感器。
特别(bié)提醒：我公司所(suǒ)有發出的傳感(gan)器均有專門設(shè)計的包裝🧑🏽‍🤝‍🧑🏻箱和(hé)可靠的保護填(tián)充減震物，通過(guò)正常運輸過程(chéng)✊，包裝箱完好的(de)情況下，傳感器(qi)不會産生損壞(huai)，請用戶在搬運(yun)過程中一定要(yào)使🚶‍♀️用原包裝。當(dang)用戶需要将損(sǔn)壞的傳感器發(fa)回本公司維修(xiū)時，請💁務必采用(yong)我公司傳感器(qi)的原包裝箱🤩和(he)原填充減震物(wu)，可靠包裝😍好，不(bú)要采用其他的(de)包裝。請通🤟過鐵(tiě)路或航空發運(yun)，不要通過郵局(ju)發運！
如果因用(yong)戶搬運不當，或(huò)返修傳感器包(bāo)裝、發運不當，造(zao)❓成新購或返修(xiū)傳感器内部瓷(ci)管斷裂的，我們(men)🚶将不承擔免費(fèi)保修的義務！
附(fù)表：700℃時氧毫伏與(yu)氧濃度（O2％）理論對(dui)應數值：
氧毫伏(fu)數 O2％濃度 氧毫伏(fu)數 O2％濃度 氧毫伏(fú)數 O2％濃度 氧毫💰伏(fu)☔數 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 12.16 63 1.03 113 0.094 163 0.0087
14 10.73 64 0.98 114 0.090 164 0.0083
15 12.16 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