第一部分 氧化锆(gào)氧傳感器工作原(yuán)理
一、産品簡介：
氧(yang)化锆氧傳感器是(shi)利用氧化锆陶瓷(cí)敏感元件測✌️量各(gè)類加♉熱爐或排氣(qi)管道中的氧電勢(shi)，由化學平👣衡原理(lǐ)計算出✨對應的氧(yang)✌️濃度，達到監測和(hé)控制爐内燃燒空(kong)然比，保證産品質(zhì)量及尾氣排放達(da)标的✂️測量元件㊙️，廣(guǎng)泛應用于各類煤(méi)👈燃燒、油燃燒、氣燃(rán)燒等爐體的氣氛(fēn)控制。它是目前最(zui)佳的燃燒氣氛測(cè)量方式，具有結構(gòu)簡單、響應迅速、維(wei)護容易、使🏃用方便(bian)、測量準确等優點(diǎn)。運用該傳感器進(jìn)行燃燒氣氛測😄量(liang)和控制既能穩定(dìng)和提高産品質量(liang)，又可縮短生産周(zhou)期☂️，節約能源。
二、氧(yang)傳感器工作原理(li)：
氧傳感器是利用(yòng)穩定的二氧化锆(gao)陶瓷在650℃以上的環(huán)境中♈産生的氧離(li)子導電特性而設(shè)計的。在一定的溫(wen)度條件下，如果在(zài)二氧化锆塊狀陶(táo)瓷兩側的👣氣體中(zhong)分别存在着不同(tong)的氧分壓(即氧濃(nóng)度)時，二氧化锆陶(tao)瓷内部将🐉産生一(yi)系列的反應，和氧(yang)離子☂️的遷移。這時(shi)通過二氧化🏃锆兩(liang)側的引出電極，可(ke)測到穩定的毫伏(fu)級信号，我們稱之(zhi)爲氧電勢。它服從(cong)能斯特(Nernst)方程：式中(zhōng)E爲氧傳🤞感器輸出(chū)🆚的氧電勢(mv)，Tk爲爐内(nèi)的絕對溫度（K），P1和P2分(fen)别爲二氧化锆兩(liang)🈲側氣體的氧分壓(yā)。實際應用時，将二(er)氧化锆的一側通(tong)入已知氧㊙️濃度的(de)氣本（通常⛷️爲空氣(qi)🈲），我們稱之爲參比(bǐ)氣。另一側則是被(bèi)測💃氣體，就是我們(men)🏃‍♂️要檢測的爐内的(de)氣氛，詳見圖1。氧傳(chuan)感器輸出的信号(hào)就⭐是氧電勢信号(hao)，通過能斯特方程(cheng)我們就可以得到(dao)被測爐氣氛中的(de)氧分壓和氧電勢(shì)的關系。參比氣爲(wèi)空氣時，可表🔴示爲(wei)：式中E爲氧傳感器(qi)輸出氧電💋勢；Tk爲爐(lu)内的絕對溫度；P02爲(wei)爐内的氧分壓。我(wo)們⛷️的氧傳感器産(chǎn)品帶有自加熱裝(zhuang)置，一般溫度保證(zheng)💚在700℃，這樣TK數值基本(ben)是恒定的，從而通(tōng)過上式可以直接(jie)測量出爐⛹🏻‍♀️内氧分(fen)☎️壓濃度。 工程應用(yòng)中采用标準氣體(ti)來标定氧傳感器(qi)輸📐出氧電勢E和氧(yang)分壓濃度PO2的對應(ying)關系，這種方法也(yě)是目前公認的最(zui)準确、最直接🌏的标(biāo)定方法。

第二部分(fèn) HMP系列氧傳感器
一(yī)．HMP氧傳感器基本結(jié)構：
HMP氧傳感器的核(hé)心部件采用進口(kou)氧化锆氧傳感器(qi)（詳見♍圖2），該氧化锆(gao)氧傳感器自帶智(zhi)能加熱裝置，提👄供(gong)穩壓恒定控㊙️制信(xìn)号即可快速達到(dao)使用溫度，并保證(zhèng)傳🔱感器在🔅該恒定(ding)溫度下連續、穩定(dìng)工作。安裝該探頭(tou)需要調整引導闆(pan)方向，盡量使引導(dǎo)闆正對氣流方向(xiang)，這樣才能形成對(duì)檢測氣氛的氣體(tǐ)自導流。進口氧化(huà)锆氧傳感器典型(xíng)性能特性如下：零(ling)點誤差：￡±0.2mv ；交流電阻(zu)（1500赫☎️茲）：（700℃）￡100 千歐；（1100℃）￡ 5 千歐。響(xiǎng)應時間（700-1300℃）：￡1秒
二．HMP氧傳(chuán)感器采樣、維護方(fang)式：　　
HMP氧傳感器采用(yòng)氣氛自導流方式(shi)，導入被檢測氣氛(fēn)，考慮💃🏻工程現場的(de)環境因數，設計有(you)吹掃清除通道，可(ke)方便地🈲對采🌈樣引(yin)導管道進行吹掃(sǎo)工作，以避免爐内(nèi)或管道内的灰塵(chén)、煤灰、油🐉雜質等等(děng)堵塞采樣😘管，請參(cān)考圖3。
三．技術性能(neng)：
使用溫度：室溫～1100℃； 氧(yǎng)電勢顯示範圍：－50～1240mV；氧(yǎng)電勢輸出精度：±0.5mV； 響(xiang)應時間：≤1秒；正常使(shi)用使用壽命：≥18個月(yuè)。　　

第三部分 氧傳感(gan)器的安裝
合理的(de)安裝是保證氧傳(chuán)感器可靠運行的(de)關鍵，許多使用問(wen)題均由于氧傳感(gan)器安裝不當造成(chéng)的，希🐇望用戶一🍉定(dìng)要特别注意這一(yi)點，安裝氧傳感器(qi)請盡量考慮氧傳(chuán)感器的安裝要😍求(qiú)：
一、采樣測量點：
确(què)定測量點是首要(yao)的工作。應遵循如(rú)下幾項原則：
（1） 選擇(zé)的測量點要求能(néng)正确反映所需要(yao)的爐内氣♊氛，以保(bǎo)證✊氧傳感器 輸出(chū)信号的真實性，盡(jin)量避開回風死角(jiǎo)；
（2） 測量點不可太靠(kào)近燃燒點或噴頭(tóu)等部位，這些部位(wèi)氣🤞氛處于劇烈反(fan)應中，會造成氧傳(chuan)感器檢測值劇烈(liè)波動失真；也不要(yào)過于靠近風機等(děng)産氣設備✉️，以免電(diàn)機的震💞動沖刷損(sǔn)壞傳🏃🏻‍♂️感器；
（3） 避免放(fàng)在可能碰撞的位(wèi)置，以免碰撞損壞(huai)探頭，保證傳🔞感器(qi)的安全；
二．氧傳感(gan)器的安裝、連接方(fang)式：
（1）HMP氧探頭的安裝(zhuāng)可采用水平或垂(chui)直方式，垂直安裝(zhuang)是🌈比較理想的安(ān)裝方式。不管采用(yòng)何種方式，探頭采(cǎi)樣🛀🏻管引🔞導闆的方(fang)向應該盡量正對(dui)被測氣流的方向(xiang)，在初始安裝的時(shi)候可以💯通過了解(jiě)工藝确定基本方(fāng)向。最終确定比較(jiao)好的引導方向，需(xu)要在系統通電加(jiā)熱探頭以後，旋轉(zhuan)采樣管方向，使用(yong)數字👄萬用表觀察(cha)輸出氧電勢的波(bō)動情況來确定。
（2） 氧(yǎng)傳感器安裝所用(yong)接頭爲專用法蘭(lán)接頭。如用戶有其(qí)💛它🏃‍♂️類🌏型的接頭，隻(zhī)要安裝尺寸相同(tong)，符合密封要求也(ye)可替代本接頭。氧(yang)傳感器的專用接(jie)頭上，按要求需要(yào)配裝石棉墊壓接(jie)，以确保密封，否則(zé)因爲一般爐内爲(wèi)負壓，該處法蘭接(jiē)頭處漏氣會影響(xiang)測量精度或造成(chéng)信号波動。
（3）氧傳感(gan)器的信号引出線(xian)最好用屏蔽線，可(ke)以消除幹擾。最☂️佳(jiā)方式是使用2根2芯(xīn)電纜，一根2芯屏蔽(bi)電纜接氧電勢輸(shu)出信号🍓，一根2芯KVV控(kòng)制電纜接探頭加(jia)熱連接端；如果現(xian)場條件不具備⛱️可(ke)直接✌️使用一根4芯(xin)🔴KVV電纜連接探頭氧(yǎng)電勢信号和加熱(rè)端。航空插頭焊腳(jiao)說明如下（見圖4）：1． 加(jia)熱控制信号連接(jie)探頭航插1、2腳，我們(men)已經引出紅、黃兩(liang)種顔色線，控制線(xian)可直接焊接連接(jie)；2． 探頭測量氧電勢(shì)輸出信号連接3、4腳(jiao)，注意該毫🏃🏻伏信号(hao)連接的正、負極，4腳(jiao)白色線爲正、3腳黑(hei)色線爲負，信号🔞線(xian)也可直接與引出(chū)線對焊連接。（4）HMP氧👣探(tàn)頭的标氣口一般(ban)檢測的時候封閉(bì)，隻是在标定氣體(ti)💃的時候使用；吹掃(sǎo)氣口連接氣泵或(huo)者壓縮空氣管☂️路(lu)，吹掃口進氣一般(bān)用一個電♋磁閥等(deng)閥門控制，一定周(zhou)期開啓一次，通入(ru)氣體吹掃采樣管(guǎn)，探頭正常檢測時(shí)閥門關閉，不能有(you)其他氣體進入采(cai)樣管🙇🏻。在🔞此特别說(shuō)明一點，使用廠方(fang)的壓縮空🌈氣吹掃(sao)探頭必須保證壓(ya)縮空氣中不🔞含有(you)水份，即對🐪所采用(yòng)的🈚壓縮空氣必須(xu)進行氣水🏃分離處(chù)理。
　
第四部分 HMP氧傳(chuán)感器的使用和維(wéi)護
一．連接加熱控(kong)制：
特别提醒：隻有(yǒu)在氧傳感器連接(jie)了加熱控制以後(hou)傳㊙️感器才🚶能正常(chang)工作，冷态下輸出(chū)的是随機信号，不(bu)代表任😄何意義！HMP氧(yang)🐪傳感器在接入加(jiā)熱控制以後，在室(shì)溫條件下既可以(yi)開始正常的氣氛(fen)檢測。一般的探頭(tóu)調零就是在室溫(wen)下，加🌈熱探頭以後(hòu)通過對🌍空氣的測(ce)量，用數字萬用☎️表(biǎo)測量此時探頭輸(shū)出毫🏃‍♂️伏值，此數值(zhí)就是該探頭的零(ling)‼️位偏差數值，在顯(xiǎn)示儀表中需要加(jia)入該零位偏差來(lái)修正儀表顯示的(de)㊙️氧濃度。
二．新裝或(huò)更換氧傳感器時(shí)的注意事項：
特别(bié)提醒：用戶新裝或(huò)更換氧傳感器時(shí)，均應校正氧分析(xi)儀的🐅氧濃度顯示(shì)值。不進行此項工(gong)作，更換新的傳感(gan)😍器後，氧分析儀檢(jiǎn)測的氧濃度可能(néng)會與實際濃度産(chǎn)生🙇🏻偏差，從而影響(xiang)生産。
氧濃度的修(xiū)正原理及方法：
HMP氧(yǎng)傳感器直接測量(liàng)輸出的是被測氣(qì)氛的濃度與标準(zhun)空氣差電勢數值(zhi)，我們稱爲氧電勢(shi)，該電勢數✨值在零(líng)點（即空🧡氣測㊙️量）時(shí)不同的探頭起始(shǐ)輸出電勢就存👄在(zài)偏差🛀🏻，而輸出電勢(shi)經過模型轉換輸(shū)出氧🚶‍♀️濃度時也可(kě)能存在誤差，因此(cǐ)在氧分析儀中對(dui)探頭信号進行标(biao)定修正就是很必(bi)要的工作，否則顯(xiǎn)示氧濃度與實際(ji)被測氣氛的氧濃(nong)度就會存在較大(dà)偏差，滿足不了現(xian)場生産的需要，甚(shen)至誤導控制影響(xiǎng)生産。
修正參數時(shi)可以參考最後附(fu)表提供的理論數(shù)值♋（該表爲純理論(lùn)計算數值，工程應(yīng)考慮偏差），對應工(gōng)程實🥵際對測量系(xì)統進行相應調校(xiào)。具體的修正一般(bān)通過标準氣體标(biao)定進行，方法是将(jiāng)計量核定确認的(de)标準氣體通過标(biāo)氣口通入探頭，測(cè)量此時輸出氧電(dian)勢及儀表顯示氧(yang)濃度，儀表顯㊙️示氧(yang)濃度應💘該與标準(zhǔn)氣體濃度相同，存(cun)在偏差則修正儀(yí)🌈表線性參數；标準(zhǔn)計量要求最少使(shi)用三種不同标準(zhun)氣體标定系統，這(zhe)樣經過三次标定(ding)重複修正好系統(tong)線性，保證系統正(zheng)常工作。　　
三．積塵對(duì)氧傳感器的影響(xiǎng)及吹掃清除方法(fǎ)：
由于氧傳感器是(shì)長期在線檢測測(cè)量的器件，鍋爐等(děng)設備（尤🌈其🌂是煤燃(rán)燒爐或者燒粉窯(yao)爐等）産生的粉塵(chen)會堵塞導氣采🌍樣(yàng)管道，造成測量的(de)氣氛數值失真甚(shen)🌂至無法😄測量氣🔆氛(fēn)，此時必須定期對(dui)采樣管🈚中的積塵(chén)進行吹掃處理，吹(chuī)掃時間的長短視(shi)積灰程度确定，這(zhe)❓種吹掃方法要求(qiu)氧分析儀具有相(xiàng)應🙇‍♀️功能或者配套(tào)使用氧傳感器的(de)維護裝置，如🐉果用(yòng)💋戶沒有這些裝置(zhì)隻能安⛹🏻‍♀️裝手動閥(fá)門控制壓縮空🐇氣(qi)🈲或氣泵定期通入(ru)吹掃氣口對探頭(tóu)‼️進行除塵工作，但(dàn)此時必須注意以(yǐ)下情況：
（1）由于在吹(chuī)掃的過程中，氧傳(chuan)感器的氧電勢會(hui)下降，最低有可能(neng)♈會降到1、2mv，這時檢測(cè)的氧電勢不代表(biao)爐内的氣氛，此點(dian)必須要注意；
（2）吹掃(sao)空氣的流量要保(bǎo)證能夠去除積灰(hui)，吹掃過程中可注(zhù)意氧傳感器的氧(yǎng)電勢輸出值，如果(guo)氧電勢值始終沒(mei)有下降，表明空氣(qì)流量太小，積塵沒(mei)有清理，應予以調(diào)節或者檢查吹掃(sao)管道，可能吹掃管(guan)道已經堵死；
（3）吹掃(sǎo)口的通道是與爐(lu)内直接相通的，每(mei)次在吹掃完畢🔞後(hòu)⚽，應關閉閥門堵死(si)吹掃孔，防止因爐(lu)内負壓空氣進入(ru)，影響氧傳感器的(de)檢測；
由于燒碳黑(hei)工作在現場環境(jing)下較爲複雜，容易(yi)産生人🙇‍♀️爲誤操❗作(zuò)。爲了提高碳勢傳(chuan)感器檢測的準确(que)🍉性和使用壽命，降(jiang)低人爲操作失誤(wu)，建議最好采用🛀🏻我(wǒ)公司生産的專門(mén)爲👌我公司氧傳感(gan)器設計的HM-OS系列氧(yǎng)分析系統，該系統(tǒng)儀表可以提供定(ding)期吹掃功💚能，控制(zhì)電磁閥定期通斷(duàn)吹掃（詳細情況請(qǐng)參見有🐅關資料或(huò)向我公司咨詢）。
特(te)别提醒：在分析氧(yang)傳感器的好壞時(shí)應将其視爲一個(ge)單🈚獨的檢測部件(jiàn)。在檢測氧傳感器(qì)的氧電勢時應把(ba)與氧傳感器連接(jiē)的所有導線斷開(kāi)，用高内❗阻的數字(zi)表在氧傳感器的(de)輸出端直接檢測(ce)氧電📱勢。通過檢測(cè)氧電勢，與正常使(shǐ)用時的數值相比(bǐ)較。

四．确保氧傳感(gǎn)器在保質期内正(zhèng)常地爲您工作：
氧(yang)傳感器是一種很(hen)精密的檢測裝置(zhi)，它的核心部件爲(wei)陶瓷，而且長期在(zai)線工作，正确地使(shǐ)用和精心的維護(hù)對保證氧傳感器(qì)正常工作是非常(cháng)必要的。用戶應按(àn)照本說明書的要(yào)求嚴格安裝，正确(que)使用和維護氧傳(chuan)感器。如果氧傳感(gǎn)器出現故障，用戶(hù)無法自行解決時(shi)，請立即與我們聯(lian)系，我們将與您共(gòng)同分析故障原因(yin)，及時予以維修。禁(jìn)止用戶自行拆開(kāi)氧傳感器，否則會(huì)造成無法修複的(de)損壞，并将使保質(zhì)期失效。

五．氧傳感(gǎn)器的保修：
本公司(si)對所有本公司銷(xiao)售的氧傳感器均(jun)有一年🔅免🏃🏻費保修(xiu)期，對于符合保修(xiū)條件的傳感器我(wǒ)們均予以免費💃🏻維(wéi)修。對于因用戶沒(mei)有按照本說明書(shu)的要求安裝、使用(yòng)和維護而造成損(sǔn)壞的傳感器，本公(gōng)❗司不承擔保修義(yì)務，隻負責有償維(wei)修，視具體情況收(shou)取維修費用。

對于(yú)出現以下故障的(de)傳感器，本公司将(jiāng)不負責免費🙇🏻保修(xiū)：
1． 因安裝不當、疏于(yu)維護或設備故障(zhàng)，造成傳感器嚴重(zhòng)積碳，無法通過正(zhèng)常燒碳黑恢複的(de)傳感器。
2． 沒有按照(zhào)說明書的要求安(ān)裝，造成外電極管(guǎn)變形、腐蝕的傳感(gǎn)器。
3． 因保護不當，造(zao)成内部瓷管斷裂(lie)的傳感器。
4． 用戶自(zi)行拆卸過的傳感(gan)器。
5． 其他因沒有按(an)照本說明書要求(qiu)安裝、使用或維護(hu)，而造成損♋壞的傳(chuán)感器。
特别提醒：我(wo)公司所有發出的(de)傳感器均有專門(mén)設✏️計的🏃🏻包裝箱和(hé)可靠的保護填充(chong)減震物，通過正常(cháng)運輸過程，包裝箱(xiāng)完好的📧情況下，傳(chuán)感器不會産生損(sǔn)壞，請🎯用戶在搬運(yun)過程中一定要使(shǐ)用原包裝。當👨‍❤️‍👨用戶(hù)需要将損壞的傳(chuán)感器發回本公司(sī)維修時，請務必采(cai)用我公司傳感器(qì)的原包裝箱和原(yuán)填充減震物，可靠(kao)包裝好，不要采用(yong)其他的包裝。請通(tong)過鐵路或航空✍️發(fa)運，不⛱️要通過郵局(jú)發運♻️！
如果因用戶(hù)搬運不當，或返修(xiū)傳感器包裝、發運(yùn)不🥰當💋，造成🛀新購或(huo)返修傳感器内部(bù)瓷管斷裂的，我們(men)将不承擔免費保(bǎo)修的義🙇🏻務！
附表：700℃時(shi)氧毫伏與氧濃度(dù)（O2％）理論對應數值：
氧(yang)毫伏數 O2％濃度 氧毫(hao)伏數 O2％濃度 氧毫伏(fu)數 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