第一(yī)部分 氧化锆氧傳(chuan)感器工作原理
一(yī)、産品簡介：
氧化锆(gào)氧傳感器是利用(yòng)氧化锆陶瓷敏感(gan)元件測量各類加(jiā)🔴熱爐或排氣管道(dao)中的氧電勢，由化(huà)學平衡原理計算(suàn)出對應的氧濃度(du)，達到監測和控制(zhi)爐内燃燒空然比(bǐ)，保證産品質量及(jí)尾氣排放達标的(de)🌏測量元件，廣泛應(ying)用于各類煤燃燒(shao)、油燃🐇燒、氣燃燒等(deng)爐體的氣氛控制(zhì)。它是目前最佳的(de)燃燒氣氛測量方(fang)式，具有♉結🌏構簡單(dān)、響應迅速、維護容(róng)易、使用方便、測量(liàng)準确等優點。運用(yòng)☂️該傳感器進行燃(ran)燒氣氛🔴測✔️量和控(kòng)制既能穩🏒定和提(tí)高産品質量，又可(kě)縮短生産周期，節(jiē)約能源。
二、氧傳感(gǎn)器工作原理：
氧傳(chuan)感器是利用穩定(ding)的二氧化锆陶瓷(ci)在650℃以上的環境中(zhōng)産生的氧離子導(dao)電特性而設計的(de)。在一定的溫度條(tiáo)件下，如果在二氧(yang)化锆塊狀陶瓷兩(liang)側的氣體中☎️分别(bié)存♋在着不同的氧(yang)分壓(即氧濃度)時(shi)，二氧化锆陶瓷内(nei)部将産生一系列(lie)的反應，和氧離子(zǐ)的遷移。這時通過(guo)二氧化锆兩側的(de)引㊙️出電極，可測到(dao)穩定的毫伏⛹🏻‍♀️級信(xìn)号，我們稱之爲氧(yǎng)電勢。它服從能斯(sī)特(Nernst)方程：式中E爲氧(yang)傳感器輸出的氧(yang)電勢(mv)，Tk爲爐内的絕(jué)對溫度（K），P1和P2分别爲(wèi)二氧化锆兩側氣(qi)體的氧分壓。實際(ji)應用時，将二氧化(huà)锆的一側通入已(yǐ)知氧✊濃度的氣本(ben)（通常爲空氣），我們(men)稱之爲參比氣。另(lìng)一側則是被測氣(qì)體，就是我們要檢(jian)測的爐内的氣氛(fēn)，詳見圖1。氧傳感器(qi)輸出的信号👈就🐇是(shi)氧電勢信号，通過(guo)能斯特方程我們(men)就可以得到被測(cè)爐氣氛中的氧分(fen)壓和氧電勢的關(guān)系。參比氣爲空氣(qi)時，可表示爲：式中(zhōng)E爲氧傳感器輸出(chū)氧電勢；Tk爲爐内的(de)絕對溫度；P02爲爐内(nèi)的氧分壓。我們💔的(de)氧傳感器産品帶(dài)有自加熱裝置，一(yī)👣般溫度保證在700℃，這(zhè)樣TK數值基本是恒(héng)定的，從而通過上(shang)式可以直接測量(liang)出爐内氧分壓濃(nóng)度。 工程應用中采(cǎi)用标準氣體來标(biāo)定氧傳感器輸出(chu)氧電勢E和氧分壓(ya)濃度PO2的對應關系(xì)，這種方⛷️法也是目(mù)前公認的最準确(que)、最直接💜的标定方(fang)法。

第二部分 HMP系列(lie)氧傳感器
一．HMP氧傳(chuan)感器基本結構：
HMP氧(yǎng)傳感器的核心部(bù)件采用進口氧化(huà)锆氧傳感器（詳見(jian)圖2），該氧♉化锆氧傳(chuan)感器自帶智能加(jia)熱裝置，提供穩壓(ya)恒定控🌈制信👄号即(ji)可快速達到使用(yòng)溫度，并保證傳感(gan)器在該恒定溫度(du)下連續、穩定工作(zuo)。安裝該探頭需要(yao)調整引導闆方向(xiang)🔞，盡量使引⛱️導闆正(zheng)對氣流方向，這樣(yang)才能形成對檢測(ce)氣氛🈲的氣體自導(dao)流。進口氧化锆氧(yang)傳感器典型性能(neng)特性如下：零點誤(wu)差：￡±0.2mv ；交流電阻（1500赫茲(zi)）：（700℃）￡100 千歐；（1100℃）￡ 5 千歐。響應時(shi)間（700-1300℃）：￡1秒
二．HMP氧傳感器(qi)采樣、維護方式：　　
HMP氧(yang)傳感器采用氣氛(fēn)自導流方式，導入(ru)被檢測氣氛💁，考慮(lü)工程現場的環境(jìng)因數，設計有吹掃(sǎo)清除通道，可方便(biàn)地對采樣引導管(guan)道進行吹掃工作(zuò)，以避免🔴爐内或管(guan)道内😄的灰塵、煤灰(huī)、油雜質等等堵塞(sai)采樣管，請參考🚶圖(tú)3。
三．技術性能：
使用(yòng)溫度：室溫～1100℃； 氧電勢(shi)顯示範圍：－50～1240mV；氧電勢(shi)輸出精度：±0.5mV； 響應時(shí)間：≤1秒😍；正常使用使(shi)用壽命：≥18個月。　　

第三(san)部分 氧傳感器的(de)安裝
合理的安裝(zhuāng)是保證氧傳感器(qi)可靠運行的關鍵(jian)，許多使用問題均(jun)由于氧傳感器安(ān)裝不當造成的，希(xi)望用戶一定要特(te)别🏃🏻‍♂️注意這一點，安(an)裝氧傳感器請🈲盡(jìn)量考慮氧傳感器(qì)的安裝要求：
一、采(cǎi)樣測量點：
确定測(ce)量點是首要的工(gōng)作。應遵循如下幾(jǐ)項原則：
（1） 選擇的測(cè)量點要求能正确(que)反映所需要的爐(lu)内氣🔞氛，以☀️保🚩證💰氧(yang)傳感器 輸出信号(hao)的真實性，盡量避(bi)開回風🔱死角；
（2） 測量(liàng)點不可太靠近燃(ran)燒點或噴頭等部(bù)位，這些部位氣氛(fen)處于劇烈反應中(zhong)，會造成氧傳感器(qi)檢測值🚩劇烈波動(dong)失真；也不🔆要過于(yu)靠近風機等産氣(qi)設備，以免電機的(de)震動沖刷⚽損壞傳(chuan)感器；
（3） 避免放在可(ke)能碰撞的位置，以(yǐ)免碰撞損壞探頭(tóu)，保證傳感器的安(ān)全；
二．氧傳感器的(de)安裝、連接方式：
（1）HMP氧(yǎng)探頭的安裝可采(cai)用水平或垂直方(fāng)式，垂直安裝是✂️比(bǐ)較理想的安裝方(fang)式。不管采用何種(zhong)方式，探頭🥵采樣管(guan)引導闆的方向應(ying)該盡量正對被測(ce)氣流的方向，在初(chū)始安裝的時候可(ke)以通過了解工藝(yi)确定基本方向🛀。最(zuì)終确定比較好的(de)引導方向，需要在(zài)系統通電加熱🐇探(tàn)頭以後，旋轉采樣(yàng)管方向，使用數字(zi)萬用表觀察輸出(chū)氧電勢的波動情(qing)況來确定🏃🏻。
（2） 氧傳感(gǎn)器安裝所用接頭(tou)爲專用法蘭接頭(tóu)。如用戶🈲有🌈其它類(lèi)型的接頭，隻要安(ān)裝尺寸相同，符合(hé)密封🛀要求也可替(ti)代本接頭。氧💘傳感(gan)器的專用接頭上(shàng)，按✔️要求需🌈要配裝(zhuang)石棉墊🏃🏻‍♂️壓接，以确(què)保密封，否則因爲(wei)一般爐内💰爲負壓(yā)，該😄處法蘭接頭處(chu)漏氣會影響測量(liàng)精度或造成信号(hao)波動。
（3）氧傳感器的(de)信号引出線最好(hao)用屏蔽線，可以消(xiāo)除幹擾。最🔴佳方式(shì)是使用2根2芯電纜(lǎn)，一根2芯屏蔽電纜(lan)接氧電勢輸出信(xìn)号，一根2芯KVV控制電(diàn)纜接探頭加熱連(lian)接端；如果現場條(tiáo)件不具備可直接(jie)使用一根4芯⛹🏻‍♀️KVV電纜(lan)連接探頭氧電勢(shì)信号和🌂加熱端。航(hang)空插頭焊🌍腳說明(míng)如下（見圖4）：1． 加熱控(kong)🔞制信号連接探頭(tou)航插1、2腳🈲，我們已經(jing)引出👨‍❤️‍👨紅、黃兩種顔(yá)色線，控制線可直(zhi)接焊接連接；2． 探頭(tóu)測量👉氧電勢輸出(chū)信号連接3、4腳，注意(yì)該💰毫伏信号連接(jiē)的正、負極，4腳白色(sè)線爲正、3腳黑色線(xiàn)爲負，信号線也可(ke)直接與引出線對(duì)焊連接。（4）HMP氧探頭的(de)标氣口一般檢測(cè)的時候封閉，隻是(shì)在🌍标定氣體🚶的時(shí)候使用；吹掃氣口(kǒu)連接氣泵或者壓(ya)縮空氣管路，吹掃(sǎo)口進氣一般用一(yī)個電磁閥等閥門(men)控制，一定周期開(kāi)🌐啓一次，通入氣體(tǐ)吹掃采樣管，探頭(tou)正常檢測時閥門(men)關閉，不能有其他(ta)氣體進入采樣管(guǎn)。在♈此特别說明一(yī)點，使⁉️用廠方的壓(ya)縮空氣吹掃探頭(tou)🌈必須保證壓縮空(kong)氣中不🈚含有水份(fen)，即對✏️所采用的🙇🏻壓(ya)縮空氣必須進行(háng)氣水分離🧡處理。
　
第(dì)四部分 HMP氧傳感器(qi)的使用和維護
一(yi)．連接加熱控制：
特(tè)别提醒：隻有在氧(yǎng)傳感器連接了加(jiā)熱控制以後🈲傳感(gǎn)🏃器才能🤩正常工作(zuò)，冷态下輸出的是(shì)随機信号㊙️，不代表(biao)任何意義！HMP氧✊傳感(gǎn)器在接入加熱控(kong)制以後，在室溫條(tiao)件下既可以開始(shi)正常的氣🈲氛檢測(ce)。一般的探頭調零(líng)就是在室溫下，加(jiā)熱探頭以🤟後通過(guò)對🍉空氣的測量，用(yong)數字萬用表測量(liang)此時探頭輸出毫(háo)🚩伏值，此數值☀️就是(shi)該探頭的零位偏(pian)差數值，在顯示儀(yí)表中需要加入⛱️該(gāi)零位偏差來修正(zheng)儀表顯示的氧濃(nóng)度。
二．新裝或更換(huan)氧傳感器時的注(zhù)意事項：
特别提醒(xǐng)：用戶新裝或更換(huan)氧傳感器時，均應(ying)校正氧💃分🐕析儀💯的(de)氧濃度顯示值。不(bú)進行此項工作，更(gèng)換新的傳感器後(hòu)，氧分析儀檢測的(de)氧濃度可能會與(yǔ)實際濃度産生偏(pian)差，從而影響生産(chan)。
氧濃度的修正原(yuan)理及方法：
HMP氧傳感(gan)器直接測量輸出(chū)的是被測氣氛的(de)濃度與标準空氣(qì)差⭐電勢數值，我們(men)稱爲氧電勢，該電(dian)勢數值在🔞零點（即(jí)空🐪氣測量）時不同(tóng)的探頭起始輸出(chū)電勢就存✏️在偏差(chà)⚽，而輸出電勢經過(guo)模型轉換輸出氧(yang)濃度時也可能存(cun)在誤差，因此在氧(yǎng)分析儀中對探頭(tou)信号進行标定修(xiu)正就🌈是很必要的(de)工作，否則顯示氧(yang)濃度與實際被測(ce)氣氛的❄️氧濃度就(jiù)會存在較大偏差(chà)，滿足不了現場生(sheng)産的需要，甚至誤(wù)導控制影響生産(chan)。
修正參數時可以(yi)參考最後附表提(tí)供的理論數值🔞（該(gāi)⛷️表爲純理論計算(suan)數值，工程應考慮(lǜ)偏差），對應工程實(shí)際對測量☁️系統進(jìn)行相應調校。具體(ti)的修正一🚶‍♀️般通過(guo)🔞标準氣體标定進(jin)行，方法是将計量(liang)核定确♌認的标準(zhun)氣體通過♊标氣口(kǒu)通入探頭，測量此(ci)時輸出氧電勢及(jí)儀表顯示氧濃度(du)，儀表顯示氧濃度(du)應⭕該與标準氣體(ti)濃度相同，存在偏(pian)差則修正儀表線(xian)性參數；标準計量(liang)要求最少使用三(sān)種不同标準氣✂️體(tǐ)标定系統，這樣經(jing)💃過三次标定重複(fu)修正好系統線性(xing)，保證系統正常工(gōng)作。　　
三．積塵對氧傳(chuán)感器的影響及吹(chuī)掃清除方法：
由于(yu)氧傳感器是長期(qī)在線檢測測量的(de)器件，鍋爐等✉️設備(bèi)（尤其是煤燃燒爐(lú)或者燒粉窯爐等(děng)）産生的粉塵會堵(du)塞導氣采樣管道(dao)，造成測量的氣氛(fēn)數值👣失真甚至無(wú)法👄測量氣氛，此時(shí)必須定期對采樣(yàng)管中的積塵進行(hang)吹掃處理，吹掃時(shí)間的長短視積灰(huī)🏃‍♂️程度确定，這種吹(chuī)掃方法要求氧分(fen)析☁️儀具有相應功(gōng)能或者配套🆚使用(yòng)氧傳感器的維護(hu)裝置，如果用😄戶沒(mei)有這些裝置🐪隻能(neng)安裝手動閥⚽門控(kong)制壓縮空氣🍉或氣(qì)泵定期通入吹掃(sǎo)氣口對探頭進行(hang)除塵工作，但此時(shi)必須注意以下情(qíng)況🔞：
（1）由于在吹掃的(de)過程中，氧傳感器(qì)的氧電勢會下降(jiàng)，最低有可能會降(jiàng)到1、2mv，這時檢測的氧(yang)電勢不代表爐内(nèi)的氣氛，此點必須(xū)要注意；
（2）吹掃空氣(qì)的流量要保證能(néng)夠去除積灰，吹掃(sǎo)過程中可注🔆意氧(yǎng)傳感器的氧電勢(shi)輸出值，如果氧電(diàn)勢值始終沒有下(xia)降，表💁明空氣流量(liàng)太小，積塵沒有清(qīng)理，應予以調節或(huò)者檢查吹掃管道(dào)，可能吹掃管道已(yi)經堵死；
（3）吹掃口的(de)通道是與爐内直(zhi)接相通的，每次在(zài)吹掃完💰畢後🐕，應關(guān)閉閥門堵死吹掃(sao)孔，防止因爐内負(fù)壓空氣進入，影響(xiang)氧傳感器🎯的檢測(ce)；
由于燒碳黑工作(zuò)在現場環境下較(jiao)爲複雜，容易産生(shēng)💃人爲誤操作。爲了(le)提高碳勢傳感器(qì)檢測的準确性和(he)使用壽命，降低人(rén)爲🔅操作失誤，建議(yi)最好采用我公司(sī)生産的專門爲我(wǒ)公司氧傳感器設(she)計的HM-OS系列氧分析(xī)系統，該系統儀表(biǎo)可以提供定期吹(chuī)掃功能，控制電磁(cí)閥定期通斷㊙️吹掃(sǎo)（詳細情況請參見(jiàn)有關資料或向我(wo)公司咨詢）。
特别提(ti)醒：在分析氧傳感(gǎn)器的好壞時應将(jiang)其視爲一個單📱獨(du)的✨檢測部件。在檢(jian)測氧傳感器的氧(yang)電勢時應把與氧(yang)傳感器連接的所(suo)有導線斷開，用高(gāo)内阻的數字表在(zai)氧傳感器的輸㊙️出(chū)端直接檢測氧電(diàn)勢。通過檢測氧電(diàn)勢，與正常使♻️用時(shi)的數值相比較💰。

四(si)．确保氧傳感器在(zài)保質期内正常地(dì)爲您工作：
氧傳感(gan)器是一種很精密(mi)的檢測裝置，它的(de)核心部件爲陶瓷(ci)，而且長期在線工(gōng)作，正确地使用和(hé)精心的維護對保(bǎo)證氧傳感器正常(chang)工作是非常必要(yào)的。用戶應按照本(běn)說明書的要求嚴(yan)格安裝，正确使用(yong)和維護氧傳感器(qì)。如果氧傳感器出(chu)現故障，用戶無法(fa)自行解決時，請立(lì)即與我們聯系，我(wǒ)們将與您共同分(fen)析故障原因，及時(shí)予以維修。禁止用(yong)戶自行拆開氧傳(chuan)感器，否則會造成(chéng)無法修複的損壞(huài)，并将使保質期失(shi)效。

五．氧傳感器的(de)保修：
本公司對所(suo)有本公司銷售的(de)氧傳感器均有一(yi)年免費保🔞修🌈期🏃，對(duì)于符合保修條件(jian)的傳感器我們均(jun1)予以免費維修🈲。對(dui)于因用戶沒有按(àn)照本說明書的要(yào)求安裝、使用和維(wei)護而造成損壞的(de)傳感器，本公司不(bu)承擔🆚保修義務，隻(zhī)負責有償維修，視(shì)☎️具體情況收取維(wei)修費用。

對于出現(xiàn)以下故障的傳感(gǎn)器，本公司将不負(fu)責免費保修：
1． 因安(an)裝不當、疏于維護(hù)或設備故障，造成(chéng)傳感器嚴重積碳(tàn)，無🏃‍♀️法通過正常燒(shāo)碳黑恢複的傳感(gan)器。
2． 沒有按照說明(míng)書的要求安裝，造(zao)成外電極管變形(xíng)、腐🥵蝕的傳感器。
3． 因(yīn)保護不當，造成内(nèi)部瓷管斷裂的傳(chuán)感器。
4． 用戶自行拆(chāi)卸過的傳感器。
5． 其(qí)他因沒有按照本(ben)說明書要求安裝(zhuāng)、使用或維護，而❗造(zào)成🈲損壞的傳感器(qi)。
特别提醒：我公司(sī)所有發出的傳感(gan)器均有專門設計(jì)🙇🏻的包裝箱💃🏻和可靠(kào)的保護填充減震(zhen)物，通過正常運輸(shū)過程，包裝箱完好(hǎo)的情況下，傳感器(qì)不會産生損壞，請(qing)用戶在搬運過程(cheng)中一定要使用原(yuán)包裝。當☀️用戶需要(yao)🐪将損壞的♍傳感器(qì)發🔞回本公司維修(xiu)時，請務必采用我(wǒ)公司傳感器的原(yuan)包裝箱和原填充(chong)減👄震物，可靠包裝(zhuang)💋好，不要采用其他(ta)的包裝。請通過鐵(tie)㊙️路或航空發運，不(bú)要通過⭕郵局發運(yun)！
如果因用戶搬運(yun)不當，或返修傳感(gǎn)器包裝、發運不當(dāng)，造成🔴新⭐購或返修(xiū)傳感器内部瓷管(guǎn)斷裂的，我們将不(bu)承擔免費保修的(de)義務！
附表：700℃時氧毫(háo)伏與氧濃度（O2％）理論(lùn)對應數值：
氧毫伏(fu)數 O2％濃度 氧毫伏數(shu) O2％濃度 氧毫伏數 O2％濃(nong)度 氧毫伏數 O2％濃度(dù)
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