第一部分 氧(yǎng)化锆氧傳感器(qì)工作原理
一、産(chan)品簡介：
氧化锆(gào)氧傳感器是利(lì)用氧化锆陶瓷(cí)敏感元件測量(liang)各類加🌈熱爐或(huò)排氣管道中的(de)氧電勢，由化學(xue)平衡原理計算(suàn)出對應的氧濃(nóng)度，達到監測和(he)控制爐内燃燒(shao)㊙️空然比🌈，保證産(chan)品質量及尾氣(qì)排放達标的♈測(ce)量元件，廣泛應(yīng)用于各類煤燃(rán)燒、油燃🚩燒、氣燃(rán)燒等爐體的氣(qì)氛控制。它是目(mu)前最佳的燃燒(shāo)氣氛測量方式(shi)，具有結構簡單(dān)、響應迅速、維護(hù)容易、使用方便(bian)、測量準确等優(yōu)點。運用🌈該傳感(gǎn)器🌐進行燃燒氣(qi)氛測量和控制(zhì)既能穩定和提(ti)高産品質🌈量，又(you)可縮短生産周(zhōu)期，節約能源。
二(er)、氧傳感器工作(zuo)原理：
氧傳感器(qì)是利用穩定的(de)二氧化锆陶瓷(ci)在650℃以上的環🍓境(jing)中産生✨的氧離(lí)子導電特性而(er)設計的。在一定(ding)🚶‍♀️的溫度條件下(xia)，如果在二⛹🏻‍♀️氧化(hua)锆塊狀陶瓷兩(liǎng)側的氣體中分(fen)别存在着不同(tong)的氧分壓(即🌈氧(yǎng)濃度)時，二氧化(huà)锆陶瓷内部将(jiāng)産生一系列的(de)反應，和氧離子(zǐ)🈚的遷移。這時通(tōng)過二氧化锆兩(liǎng)側的引出電極(ji)，可測到穩定的(de)毫🐅伏級信号，我(wo)們稱之爲氧電(diàn)勢。它服從能斯(si)特(Nernst)方程：式中E爲(wei)氧傳感器輸出(chu)的氧電勢(mv)，Tk爲爐(lú)内🌏的絕對溫度(du)（K），P1和P2分🤟别爲二氧(yǎng)化锆兩👄側☂️氣體(ti)的氧分壓。實際(jì)應用時，将二氧(yǎng)化锆的一側通(tōng)入已知氧㊙️濃度(dù)的氣本（通常爲(wèi)空氣），我們稱之(zhi)爲參💰比氣。另一(yi)☔側則是被測氣(qi)體，就是我們要(yào)檢測的爐内的(de)氣氛，詳見圖1。氧(yang)傳感器輸出的(de)信号就是氧電(diàn)勢信号，通過能(néng)斯特方程我們(men)就可以得到被(bei)測爐氣氛中的(de)氧分壓和氧電(dian)勢的關系。參比(bǐ)氣爲空氣時，可(kě)表🔱示爲：式中E爲(wèi)氧傳感器輸出(chū)氧電勢；Tk爲爐内(nèi)的絕對溫度；P02爲(wèi)爐内的氧分壓(yā)。我們的氧傳感(gǎn)器産品帶有自(zì)加熱裝置，一般(bān)溫度保證在700℃，這(zhè)樣TK數值基本是(shi)恒定的，從而通(tong)過上式可以直(zhi)接測量出爐内(nèi)氧分壓濃度。 工(gōng)程應🚩用中采用(yong)标準氣✉️體來标(biao)定氧傳感器輸(shū)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出氧電勢E和氧(yǎng)分壓濃度PO2的對(dui)應關系，這種方(fāng)法也是目前公(gōng)認的最準确、最(zuì)直接的标定方(fang)法。

第二部分 HMP系(xì)列氧傳感器
一(yī)．HMP氧傳感器基本(ben)結構：
HMP氧傳感器(qì)的核心部件采(cǎi)用進口氧化锆(gào)氧傳感器（詳📧見(jiàn)圖2），該氧化锆氧(yang)傳感器自帶智(zhì)能加熱裝置，提(tí)供穩壓恒定控(kong)制信号即🔞可快(kuai)速達到使用溫(wen)度，并保證傳感(gan)器在該恒定溫(wen)度下連續、穩定(ding)工作。安裝該探(tàn)頭需🤩要調整引(yin)導闆方向✍️，盡量(liàng)使引⭐導闆正對(duì)🐇氣流方向，這樣(yàng)才能形成對檢(jian)測氣氛的氣體(tǐ)自導流。進口氧(yang)化锆氧傳感器(qi)典型性能特性(xing)如下：零點誤差(chà)：￡±0.2mv ；交流電阻（1500赫茲(zī)）：（700℃）￡100 千歐；（1100℃）￡ 5 千歐。響應(yīng)時間（700-1300℃）：￡1秒
二．HMP氧傳(chuán)感器采樣、維護(hu)方式：　　
HMP氧傳感器(qì)采用氣氛自導(dao)流方式，導入被(bei)檢測氣氛，考慮(lü)工程現🌈場的環(huán)境因數，設計有(you)吹掃清除通道(dao)，可方便地對采(cǎi)樣引導管道進(jìn)行吹掃工作，以(yǐ)避免爐内或管(guǎn)道内的灰塵、煤(méi)灰、油🌈雜質等等(deng)堵塞采樣管，請(qǐng)參考圖3。
三．技術(shu)性能：
使用溫度(dù)：室溫～1100℃； 氧電勢顯(xiǎn)示範圍：－50～1240mV；氧電勢(shì)輸出精度：±0.5mV； 響應(ying)時🐉間：≤1秒；正常使(shǐ)用使用壽命：≥18個(gè)月。　　

第三部分 氧(yǎng)傳感器的安裝(zhuang)
合理的安裝是(shi)保證氧傳感器(qi)可靠運行的關(guan)鍵，許多使用問(wen)題均由于氧傳(chuán)感器安裝不當(dāng)造成的，希望用(yong)戶一🌐定要特别(bié)注意這一點，安(an)裝氧傳感器請(qǐng)盡量考慮氧傳(chuán)感器的安裝要(yào)求：
一、采樣測量(liàng)點：
确定測量點(dian)是首要的工作(zuò)。應遵循如下幾(jǐ)項原則🌈：
（1） 選擇的(de)測量點要求能(néng)正确反映所需(xū)要的爐内氣氛(fen)，以💛保證氧傳感(gan)器 輸出信号的(de)真實性，盡量避(bi)開回風⁉️死角；
（2） 測(ce)量點不可太靠(kào)近燃燒點或噴(pen)頭等部位，這些(xie)部位氣氛處于(yú)劇烈反應中，會(huì)造成氧傳感器(qi)檢測值🏃劇烈波(bo)動失真；也不要(yao)過于靠近風機(jī)等産氣設備，以(yǐ)免電機的震動(dòng)沖刷損壞傳感(gan)器；
（3） 避免放在可(kě)能碰撞的位置(zhì)，以免碰撞損壞(huài)探頭，保❄️證🧑🏽‍🤝‍🧑🏻傳感(gǎn)器的安全；
二．氧(yang)傳感器的安裝(zhuang)、連接方式：
（1）HMP氧探(tan)頭的安裝可采(cǎi)用水平或垂直(zhí)方式，垂直安裝(zhuāng)是比較理想的(de)安裝方式。不管(guǎn)采用何種方式(shi)，探頭采樣管引(yǐn)導闆的方向應(ying)該盡量正對被(bei)測氣流的📐方向(xiàng)，在初始安💛裝的(de)時🔴候可以通過(guò)了解工藝确定(dìng)基本方向。最終(zhōng)确定比較好的(de)引導方向🈲，需要(yao)在系⭐統通電加(jia)熱探頭以後，旋(xuan)💚轉采樣管方向(xiang)，使用數字萬用(yòng)表觀察輸出氧(yǎng)電勢的波動情(qing)況來确定。
（2） 氧傳(chuán)感器安裝所用(yong)接頭爲專用法(fǎ)蘭接頭。如用戶(hu)有其它類型的(de)接頭，隻要安裝(zhuang)尺寸相同，符合(hé)密封要求也可(ke)🛀🏻替代本接頭。氧(yang)傳感器的專用(yòng)接頭上，按要求(qiú)需要配裝石棉(mián)墊壓接，以确保(bǎo)密封，否則因爲(wei)一般爐内爲負(fù)壓，該處法蘭接(jiē)頭處漏氣會影(yǐng)響測量精度或(huò)造成信号波動(dòng)。
（3）氧傳感器的信(xin)号引出線最好(hǎo)用屏蔽線，可以(yi)消除幹擾。最佳(jiā)方🙇🏻式是使用2根(gēn)2芯電纜，一根2芯(xin)屏蔽電纜接氧(yang)電勢輸出信号(hào)，一根2芯KVV控制電(dian)纜接探頭加熱(re)連接端；如果現(xian)場條件不具備(bei)可直接使用一(yi)根4芯KVV電纜連接(jie)探頭氧電勢信(xìn)号和加熱端。航(háng)✔️空插頭焊腳說(shuō)明如下（見圖4）：1． 加(jia)熱控制信号連(lian)接探頭航插1、2腳(jiǎo)，我們已經引出(chu)紅、黃兩種顔色(se)線，控制線可直(zhi)接焊接連接；2． 探(tàn)☂️頭測量⁉️氧電勢(shì)輸出信号連接(jiē)3、4腳，注意該毫伏(fú)信号連接的正(zheng)⛷️、負極，4腳白色線(xiàn)爲正、3腳黑色線(xian)爲負，信号線也(yě)可直接與引出(chu)線對焊連接。（4）HMP氧(yǎng)探頭的标氣口(kǒu)一般檢🐉測的時(shi)㊙️候封閉，隻是在(zài)标定氣體🔞的時(shi)候使用⭕；吹掃氣(qì)口連接氣泵或(huò)者壓縮空氣管(guan)路，吹掃口進氣(qi)一般用一個電(diàn)磁🐇閥等閥門控(kòng)制，一定周期開(kāi)啓一次，通入氣(qì)體吹掃采樣🚶管(guǎn)，探頭正常檢測(cè)時閥門關閉，不(bu)能有其他氣體(ti)進入采樣管👄。在(zai)此特别說明一(yī)點，使用廠方的(de)壓縮空氣吹掃(sǎo)探頭必須保證(zhèng)壓縮空氣中不(bú)含有水份，即對(dui)所采用的壓縮(suo)空氣必🈲須進行(háng)氣水分離✍️處理(li)。
　
第四部分 HMP氧傳(chuán)感器的使用和(hé)維護
一．連接加(jia)熱控制：
特别提(ti)醒：隻有在氧傳(chuán)感器連接了加(jiā)熱控制以後傳(chuán)感器才能👨‍❤️‍👨正常(chang)工作，冷态下輸(shu)出的是随機信(xìn)号，不代表任何(hé)意⛹🏻‍♀️義！HMP氧傳感💋器(qi)在接入加熱控(kong)制以後，在室溫(wen)條件下既可以(yi)開始正常的氣(qì)氛檢測。一般的(de)探頭調零就是(shi)在室溫下，加👄熱(rè)探頭以後通過(guò)對✨空氣的測量(liàng)，用數字萬用😘表(biǎo)測量此時探頭(tóu)輸出毫伏值，此(ci)數值👌就是該探(tan)頭的零位偏差(cha)數值，在🔱顯示儀(yí)表中需要加入(ru)該零位偏差來(lai)修🤩正儀表顯示(shi)的氧👉濃度。
二．新(xīn)裝或更換氧傳(chuán)感器時的注意(yì)事項：
特别提醒(xing)：用戶新裝或更(gèng)換氧傳感器時(shi)，均應校正氧分(fen)📱析💚儀的氧濃度(dù)顯示值。不進行(háng)此項工作，更換(huan)新的📐傳感💞器後(hou)，氧分析儀檢測(cè)的氧濃度可能(neng)會與實際濃度(du)産生💞偏差，從而(er)影響生産。
氧濃(nong)度的修正原理(li)及方法：
HMP氧傳感(gan)器直接測量輸(shū)出的是被測氣(qi)氛的濃度與标(biāo)準空氣差電勢(shì)數值，我們稱爲(wei)氧電勢，該電勢(shì)數值在零點（即(ji)空氣測量）時不(bú)同的探頭起始(shi)輸出電勢就存(cún)☂️在偏差，而輸出(chu)電勢經過模型(xing)轉換輸出氧濃(nong)度時也可能存(cún)在♌誤差，因此在(zài)氧分析儀中對(dui)探🙇🏻頭信号進行(háng)标定修正就是(shì)很必要的工作(zuò)，否則顯☀️示氧濃(nóng)度與實際被測(cè)氣氛的♍氧濃度(dù)就會存在較大(dà)偏差，滿足不了(le)現場生産的需(xu)要，甚至誤導控(kong)制影響生産。
修(xiū)正參數時可以(yǐ)參考最後附表(biao)提供的理論數(shu)值（該表🔆爲純🈲理(li)論計算數值，工(gōng)程應考慮偏差(chà)），對應工程實際(jì)對測量系統進(jin)行相應調校。具(ju)體的修正一般(bān)通過💋标準氣體(tǐ)标定進行，方🐇法(fǎ)是将計量核定(ding)确認的标準氣(qi)體通過标氣口(kou)通入探頭，測量(liang)此時輸出氧電(dian)勢及儀表顯示(shi)氧🈚濃度，儀表顯(xiǎn)示氧濃度應‼️該(gāi)與标準氣體濃(nóng)度相同，存在偏(piān)差則修正儀表(biǎo)線性參數；标準(zhun)計量要求最少(shao)使用三種不同(tóng)标準氣體标定(dìng)系統，這樣經過(guò)三次标定重複(fu)修正好系統線(xian)性，保證系統正(zhèng)常工作。　　
三．積塵(chén)對氧傳感器的(de)影響及吹掃清(qing)除方法：
由于氧(yǎng)傳感器是長期(qi)在線檢測測量(liàng)的器件，鍋爐等(děng)☂️設備（尤其是煤(méi)燃燒爐或者燒(shāo)粉窯爐等）産生(sheng)的粉塵會堵塞(sai)導氣采樣管道(dào)，造成測量的氣(qi)氛數值失真甚(shen)至無法測量氣(qi)💁氛，此時必須定(ding)期對采樣管中(zhōng)的積塵進行吹(chuī)掃處理，吹掃✌️時(shi)間的長短視積(ji)灰程度确定，這(zhe)⭕種吹掃方法☎️要(yào)求氧分析🔞儀具(jù)有相應🐉功能或(huò)者配套使用氧(yang)傳感器的維護(hù)裝置，如果用戶(hu)沒有這些裝置(zhì)隻能安🆚裝手動(dòng)閥門控制壓縮(suo)空🔞氣或氣泵定(dìng)期通入吹掃氣(qì)口對探頭進行(háng)除塵工作，但此(cǐ)時必須注意以(yǐ)📧下情況：
（1）由于在(zai)吹掃的過程中(zhōng)，氧傳感器的氧(yǎng)電勢會下降，最(zuì)🏃🏻低有可能會降(jiàng)到1、2mv，這時檢測的(de)氧電勢不代表(biao)爐内的♊氣氛，此(cǐ)點🏃必須要注意(yi)；
（2）吹掃空氣的流(liu)量要保證能夠(gou)去除積灰，吹掃(sǎo)過程中可注意(yì)🚶氧🌈傳感器的氧(yang)電勢輸出值，如(rú)果氧電勢🏃🏻‍♂️值始(shi)終沒有下降，表(biao)明空氣流量太(tài)小，積塵沒有清(qing)理，應予以調節(jiē)或者檢查吹掃(sao)管道，可能吹掃(sao)管道已經堵死(si)；
（3）吹掃口的通道(dao)是與爐内直接(jie)相通的，每次在(zài)吹掃完畢🈚後，應(ying)關閉閥門堵死(sǐ)吹掃孔，防止因(yīn)爐内負壓空氣(qi)🔅進入，影響氧傳(chuan)感器的檢測；
由(yóu)于燒碳黑工作(zuò)在現場環境下(xia)較爲複雜，容易(yi)産生人爲誤操(cāo)⛱️作。爲了提高碳(tàn)勢傳感器檢測(cè)的準确性和使(shǐ)用壽命，降低人(rén)爲操作失誤，建(jian)議最好采用我(wǒ)公司生産的專(zhuan)門爲我公司氧(yang)傳感器設計的(de)HM-OS系列氧分析系(xi)統，該系統儀表(biǎo)可以提供定期(qi)吹掃功🈲能，控制(zhì)電磁閥定期通(tong)斷㊙️吹掃（詳細情(qíng)況請參見有關(guān)資料或向我⚽公(gong)司咨詢）。
特别提(ti)醒：在分析氧傳(chuán)感器的好壞時(shí)應将其視爲✨一(yi)個單獨的檢測(ce)部件。在檢測氧(yang)傳感器的氧電(dian)勢⛹🏻‍♀️時應把與氧(yang)傳感器連接的(de)所有導線斷開(kai)，用高内阻的數(shu)字表在氧傳感(gǎn)器的輸出端直(zhi)接檢測氧電勢(shi)。通過檢💃測氧電(diàn)勢，與正常使用(yong)時的數值相比(bi)較🌈。

四．确保氧傳(chuán)感器在保質期(qi)内正常地爲您(nin)工作：
氧傳感器(qì)是一種很精密(mi)的檢測裝置，它(ta)的核心部件爲(wei)陶瓷，而且長期(qi)在線工作，正确(què)地使用和精心(xin)的維護對保證(zhèng)氧傳感器正常(chang)工作是非常必(bi)要的。用戶應按(an)照本說明書的(de)要求嚴格安裝(zhuāng)，正确使用和維(wéi)護氧傳感器。如(ru)果氧傳感器出(chū)現故障，用戶無(wú)法自行解決時(shi)，請立即與我們(men)聯系，我們将與(yǔ)您共同分析故(gù)障原因，及時予(yǔ)以維修。禁止用(yòng)戶自行拆開氧(yǎng)傳感器，否則會(hui)造成無法修複(fu)的損壞，并将使(shi)保質期失效。

五(wǔ)．氧傳感器的保(bao)修：
本公司對所(suo)有本公司銷售(shou)的氧傳感器均(jun1)有一年🈲免費保(bao)🚶修期，對于符合(hé)保修條件的傳(chuán)感器我們均🐉予(yǔ)以免費維修☂️。對(duì)于因用戶沒有(you)按照本說明書(shu)的要求安🏃🏻‍♂️裝、使(shǐ)用和維護而造(zao)成損壞的✌️傳感(gǎn)器，本公😍司不承(chéng)擔保修義務，隻(zhi)負責有🐕償維修(xiū)，視⛱️具體情況收(shōu)取維修費用。

對(duì)于出現以下故(gù)障的傳感器，本(běn)公司将不負責(zé)免費保修✏️：
1． 因安(ān)裝不當、疏于維(wei)護或設備故障(zhang)，造成傳感器嚴(yán)重積碳，無法💔通(tong)過正常燒碳黑(hēi)恢複的傳感器(qì)。
2． 沒有按照說明(ming)書的要求安裝(zhuang)，造成外電極管(guan)變形、腐蝕的傳(chuan)💃感器。
3． 因保護不(bu)當，造成内部瓷(ci)管斷裂的傳感(gan)器。
4． 用戶自行拆(chāi)卸過的傳感器(qì)。
5． 其他因沒有按(àn)照本說明書要(yao)求安裝、使用或(huò)維護，而👌造成損(sǔn)壞🌈的傳感器。
特(tè)别提醒：我公司(sī)所有發出的傳(chuán)感器均有專門(mén)設計的包裝箱(xiang)和可靠的保護(hù)填充減震物，通(tōng)過正常運輸過(guo)程，包裝箱完好(hǎo)的💃🏻情況下，傳感(gǎn)器不會産生損(sǔn)壞，請✉️用戶在搬(ban)運過程中一定(dìng)要使用原包裝(zhuang)。當用戶需要♻️将(jiang)損壞的傳感器(qì)發🔞回本公司維(wéi)修時，請務必采(cǎi)用我公司傳感(gǎn)器的原包裝箱(xiang)⚽和原填充減♌震(zhèn)物，可靠包裝好(hao)，不要采用其他(ta)的包裝。請通過(guo)鐵路或航空發(fā)運，不要通過🔴郵(you)局發運！
如果因(yīn)用戶搬運不當(dang)，或返修傳感器(qi)包裝、發運不當(dāng)，造成新購或返(fǎn)修傳感器内部(bu)瓷管斷裂的，我(wo)們📱将不承擔免(miǎn)費保修的義務(wù)！
附表：700℃時氧毫伏(fu)與氧濃度（O2％）理論(lun)對應數值：
氧毫(hao)伏數 O2％濃度 氧毫(hao)伏數 O2％濃度 氧毫(hao)伏數 O2％濃度 氧毫(hao)伏🈲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