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(yang)傳感器是利用(yòng)氧化锆陶瓷敏(min)感元件測量各(gè)類加熱爐或排(pai)氣管道中的氧(yang)電勢，由化學平(ping)衡原🌏理計算出(chu)對應☔的氧🐉濃度(dù)，達到監測和控(kòng)制爐内燃燒空(kong)然比，保證産🈲品(pǐn)質量及尾氣排(pai)放達标的測量(liàng)元件📐，廣泛應用(yòng)于各類煤燃燒(shao)、油燃燒、氣燃燒(shāo)☁️等爐體的氣☀️氛(fen)控制。它是目前(qián)最佳的💋燃燒氣(qi)氛測量方式，具(jù)有結構簡單、響(xiǎng)應迅😍速、維護容(rong)易、使用方便、測(ce)量準确等優點(diǎn)。運用該傳感器(qi)🚶‍♀️進行燃燒氣氛(fēn)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(yuan)理：
氧傳感器是(shì)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(zǐ)導電特性而設(she)計的。在一定的(de)溫度條件下，如(rú)果‼️在二氧化锆(gào)塊狀陶瓷兩側(cè)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(gao)陶瓷内部将🐇産(chan)生一系列的反(fǎn)應，和氧離子的(de)遷移。這時通過(guò)二氧化👈锆兩側(cè)的引出電極，可(ke)測🙇🏻到穩定的毫(hao)🔞伏級信号，我們(men)稱💁之爲氧電勢(shi)。它服從能斯特(tè)(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(hua)锆兩側氣體的(de)氧分壓。實際應(ying)用時，将二氧化(huà)锆的一側通入(ru)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(ce)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(chuan)感器輸出的信(xin)号就是氧電勢(shì)信号，通過能斯(si)特方程我們就(jiu)可以得到被測(cè)爐👌氣氛中的氧(yang)分壓和氧電勢(shì)的關系。參比氣(qì)爲空氣時，可表(biǎo)示爲：式中E爲氧(yang)傳感器🥵輸出氧(yǎng)電勢；Tk爲爐内的(de)絕對溫♍度；P02爲爐(lu)内的氧分壓。我(wǒ)們的氧傳感器(qi)産㊙️品帶有自加(jiā)熱裝置，一🌂般溫(wēn)度保證在700℃，這樣(yàng)TK數值基本是恒(heng)定♈的，從而通過(guo)上式可以直接(jiē)測量出爐内氧(yang)分壓濃度。 工程(chéng)應用中采用标(biao)準氣體來标定(dìng)氧傳感器輸✌️出(chu)氧電勢E和氧分(fen)壓🌈濃度PO2的對應(ying)關系，這種方法(fa)也是目前公認(rèn)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(yǎng)傳感器（詳見圖(tú)2），該氧化锆氧傳(chuán)感器自帶智能(neng)加熱裝置，提供(gòng)穩壓恒定控制(zhi)信号即可快速(su)達到使用溫度(dù)，并保證傳感器(qì)在該恒定溫度(du)下連續、穩定工(gong)作。安裝🥵該探頭(tóu)需要調整引♊導(dao)闆方向，盡量使(shǐ)引導闆正對氣(qi)流方向，這樣才(cái)能形成對檢測(cè)氣氛💃🏻的氣體自(zì)導☂️流。進口氧化(huà)锆⛹🏻‍♀️氧傳感器典(dian)型性能特性如(ru)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(gǎn)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(jiǎn)測氣氛，考慮⭕工(gōng)程現場的環境(jing)因數，設計有吹(chuī)掃清除通道，可(kě)方便地對采樣(yàng)引導管道進行(háng)吹掃工作，以避(bì)免爐内或管道(dao)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(shi)溫～1100℃； 氧電勢顯示(shì)範圍：－50～1240mV；氧電勢輸(shū)出精度：±0.5mV； 響應時(shí)♍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(bǎo)證氧傳感器可(ke)靠運行的關鍵(jian)，許🚩多使用問☔題(tí)均由于氧傳感(gan)器安裝不當造(zào)成的，希⛹🏻‍♀️望用戶(hù)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(gan)器的安裝要求(qiu)：
一、采樣測量點(dian)：
确定測量點是(shi)首要的工作。應(ying)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(yao)的爐内氣氛，以(yi)保🚶‍♀️證氧傳感器(qi) 輸出信号的真(zhen)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(tou)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(guo)于靠近風機等(deng)産氣設備，以免(miǎn)電機的震動沖(chong)刷💔損壞傳⭐感器(qi)；
（3） 避免放在可能(neng)碰撞的位置，以(yǐ)免碰撞損壞探(tan)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(fang)式，垂直安裝是(shì)比📐較理想的安(ān)裝方式。不管采(cǎi)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(zài)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(que)定比較好的🍓引(yin)導方向，需要在(zài)系統通電加熱(rè)⭐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(diàn)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(chi)寸相同，符合密(mi)封要求🌈也可替(tì)代本接頭。氧傳(chuán)感器的專用接(jie)頭上，按♌要求需(xu)要配裝石棉墊(nian)壓接，以确保密(mi)🌈封，否則因爲一(yi)般爐内✍️爲負壓(ya)，該處法蘭接頭(tóu)處漏氣會影響(xiǎng)測量精度或造(zao)成信号波動。
（3）氧(yǎng)傳感器的信号(hào)引出線最好用(yòng)屏蔽線，可以消(xiāo)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(diàn)勢輸出💜信号，一(yi)根🔅2芯KVV控制電纜(lan)接探頭加熱連(lián)接端；如果現場(chang)條件🎯不具備可(kě)直接💛使用一根(gen)4芯KVV電纜連接探(tan)頭氧電勢信号(hào)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(jie)焊接連接；2． 探頭(tóu)測量🍓氧電勢輸(shu)出信号連接3、4腳(jiǎo)，注意該🛀🏻毫伏信(xìn)号連接的正✊、負(fu)極，4腳白色線爲(wei)正、3腳黑色線爲(wei)負，信号線也可(ke)直接與引出🔴線(xiàn)對焊連接。（4）HMP氧❗探(tàn)頭的标氣口一(yi)般檢😍測的時候(hou)封閉，隻是在标(biao)定氣體🚩的時候(hou)使用；吹掃氣口(kou)連🌈接氣泵或者(zhe)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(qi)一次，通入氣體(tǐ)吹掃采樣管，探(tan)頭正常檢測時(shí)閥門關閉，不能(neng)有其他氣體進(jin)入采樣管🐆。在此(ci)特别說明一點(diǎn)，使用廠方的壓(ya)縮空氣吹掃探(tan)頭必須保證壓(yā)🥰縮空氣中不含(han)有水份，即對⭐所(suǒ)采用的壓縮空(kōng)氣必須進行氣(qì)水分離處理。
　
第(di)四部分 HMP氧傳感(gǎn)器的使用和維(wei)護
一．連接加熱(rè)控制：
特别提醒(xing)：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(gōng)作，冷态下輸出(chū)的是随機信号(hao)，不代表任何意(yì)義！HMP氧傳感器在(zai)接入加熱控制(zhì)以後，在室溫條(tiao)件下🔴既可以開(kāi)始正常的氣♊氛(fēn)檢測。一般的探(tan)頭調零就是在(zài)室溫下，加熱探(tan)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(shu)值就是該探頭(tou)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(xiū)正儀表顯示的(de)氧濃度。
二．新裝(zhuāng)或更換氧傳感(gan)器時的注意事(shì)項：
特别提醒：用(yòng)戶新裝或更換(huan)氧傳感器時，均(jun1)應校正氧分析(xi)儀的⛱️氧濃度顯(xian)示值。不進行此(cǐ)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(yǐng)響🍓生産。
氧濃度(du)的修正原理及(ji)方法：
HMP氧傳感器(qì)直接測量輸出(chū)的是被測氣氛(fen)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(tong)的探頭起始輸(shu)出電勢就存🔴在(zai)偏差，而輸出電(diàn)勢經💞過模型🌍轉(zhuǎn)換輸出氧🌂濃度(dù)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(hěn)必要的工作，否(fou)則顯示氧濃度(dù)與實際被測氣(qi)氛的氧濃度就(jiu)會存在較大偏(pian)差，滿足不了現(xian)場生産的需要(yào)，甚至誤導控制(zhì)🎯影✨響生産。
修正(zhèng)參數時可以參(can)考最後附表提(tí)供的理論數值(zhí)（該表♈爲🏒純理論(lùn)計算數值，工程(cheng)應考慮偏差），對(dui)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(tōng)♍入探頭，測量此(cǐ)時輸🌍出氧電勢(shi)及儀表顯示氧(yang)濃度，儀表顯示(shì)氧濃度應該與(yu)标準氣體濃度(du)相同，存在偏差(cha)則修正儀表線(xiàn)性參數；标🔞準計(ji)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(xing)，保證系統正常(cháng)工⛷️作。　　
三．積塵對(duì)氧傳感器的影(ying)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(ran)燒爐或者燒粉(fěn)窯爐等）産生的(de)粉塵會堵塞導(dao)氣采樣管👄道，造(zao)成測量的氣氛(fen)數值失真甚至(zhi)無法測量氣氛(fen)，此時必須定期(qī)對采樣管中的(de)積塵進行吹掃(sǎo)處理，吹掃時間(jiān)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(chuan)感器☎️的維護裝(zhuāng)置，如果用戶沒(mei)有這💋些裝置隻(zhī)能安裝手動閥(fá)👈門控制壓縮空(kōng)氣或氣泵定期(qi)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(xià)情況：
（1）由于在吹(chui)掃的過程中，氧(yǎng)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(lú)🐕内的氣氛，此點(dian)必須要注意；
（2）吹(chui)掃空氣的流量(liang)要保證能夠去(qu)除積灰，吹掃過(guò)程中可注意氧(yǎng)㊙️傳感器的氧電(diàn)勢輸出值，如果(guo)氧電勢值始終(zhong)沒有下降，表明(míng)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(guǎn)道🔅已經堵死；
（3）吹(chuī)掃口的通道是(shi)與爐内直接相(xiàng)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(yu)燒碳黑工作在(zài)現場環境下較(jiào)爲複雜，容易産(chǎn)生人爲誤操作(zuò)。爲了提高碳勢(shì)傳感器檢測的(de)準确性和使用(yòng)壽命☂️，降低人爲(wèi)操作失誤，建議(yi)最好采用我公(gōng)司生産的專門(men)爲我公司氧傳(chuan)感器設計的HM-OS系(xi)💚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(dian)磁閥定期通斷(duàn)吹掃（詳細情況(kuang)請參見有✉️關資(zi)料或向我公司(sī)咨詢）。
特别提醒(xing)：在分析氧傳感(gǎn)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(suo)有導線斷開，用(yòng)高内阻的數字(zi)表在氧傳感器(qi)的輸🌈出端直接(jiē)檢測氧電勢。通(tōng)過檢測氧電勢(shì)🏃🏻‍♂️，與正常使用時(shí)的數值相比較(jiao)🈲。

四．确保氧傳感(gǎn)器在保質期内(nei)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(táo)瓷，而且長期在(zai)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(zhào)本說明書的要(yao)求嚴格安裝，正(zheng)确使用和維護(hu)氧傳感器。如果(guo)氧傳感器出現(xian)故障，用戶無法(fa)自行解決時，請(qǐng)立即與我們聯(lian)系，我們将與您(nin)共同分析故障(zhàng)原因，及時予以(yi)維修。禁止用戶(hù)自行拆開氧傳(chuan)感器，否則會造(zao)成無法修複的(de)損壞，并将使保(bǎo)質期失效。

五．氧(yang)傳感器的保修(xiū)：
本公司對所有(yǒu)本公司銷售的(de)氧傳感器均有(yǒu)一年免費保修(xiū)期，對于符合保(bǎo)修條件的傳感(gǎn)器我們均予以(yǐ)免費維修。對于(yú)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(fù)責有償維修，視(shì)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼具體情況收取(qǔ)維修費用。

對于(yú)出現以下故障(zhang)的傳感器，本公(gōng)司将不負責免(miǎn)費保修：
1． 因安裝(zhuang)不當、疏于維護(hu)或設備故障，造(zao)成傳感器嚴重(zhong)積碳，無法通過(guò)正常燒碳黑恢(hui)複的傳感器。
2． 沒(méi)有按照說明書(shu)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(dāng)，造成内部瓷管(guǎn)斷裂的傳感器(qì)。
4． 用戶自行拆卸(xie)過的傳感器。
5． 其(qi)他因沒有按照(zhao)本說明書要求(qiu)安裝、使用或維(wéi)護，而造成損壞(huài)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(he)可靠的保護填(tián)充減震物，通過(guò)正常💚運輸過程(cheng)，包裝箱完好的(de)情況下，傳感器(qi)不會産生損壞(huài)，請用戶在☀️搬運(yun)過程中一定要(yao)使用原包裝。當(dang)用戶需要将損(sun)壞的傳感器發(fa)回本公司維修(xiu)時，請務必采用(yòng)我公司傳感器(qì)的原包裝箱和(hé)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(yùn)，不要通過郵局(jú)發運！
如果因用(yòng)戶搬運不當，或(huò)返修傳感器包(bao)裝、發運不當，造(zào)成新購或返修(xiū)傳感器内部瓷(cí)管斷裂的，我們(men)将不承擔🔴免費(fei)保修🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的義務！
附(fu)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(fú)數 O2％濃度 氧毫伏(fú)數 O2％濃度 氧毫👣伏(fú)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