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英國CITY 氣體傳感器煙氣傳感器氧氣傳感器定電位傳感器質(zhì)量流量傳感器可以測煙道煙氣

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產(chǎn)品簡介

CITY氣體傳感器英國CITY氧氣傳感器概況所有的氧氣傳感器都是自身供電,有限擴(kuò)散,其金屬-空氣型電池由空氣陰極,陽極和電解液組成

詳細(xì)介紹

CITY氣體傳感器

英國 CITY 氧氣傳感器概況

所有的氧氣傳感器都是自身供電,有限擴(kuò)散,其金屬-空氣型電池由空氣陰極,陽極和電解液組成。

圖片1.jpg 圖片2.jpg 圖片3.jpg

圖片4.jpg

氧氣傳感器簡單來說是一個(gè)密封容器(金屬的或塑料的容器),它里面包含有兩個(gè)電極：陰極是涂有活性催化劑的一片PTFE(聚四氟乙烯),陽極是一個(gè)鉛塊。這個(gè)密封容器只在頂部有一個(gè)毛細(xì)微孔,允許氧氣通過進(jìn)入工作電極。兩個(gè)電極通過集電器被連接到傳感器表面突出的兩個(gè)引腳,而傳感器通過這兩個(gè)觸角被連接到所應(yīng)用的設(shè)備上。傳感器內(nèi)充滿電解質(zhì)溶液,使不同種離子得以在電極之間交換(參見圖1)。

Figure 1 - Schematic of oxygen sensor.

進(jìn)入傳感器的氧氣的流速取決于傳感器頂部的毛細(xì)微孔的大小。當(dāng)氧氣到達(dá)工作電極時(shí), 它立刻被還原釋放出氫氧根離子：

O2 + 2H2O + 4e- " type=" x0000_t75">4OH-

這些氫氧根離子通過電解質(zhì)到達(dá)陽極(鉛),與鉛發(fā)生氧化反應(yīng),生成對應(yīng)的金屬氧化物。2Pb + 4OH- " type=" x0000_t75">2PbO + 2H2O + 4e-

上述兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生生成電流,電流大小相應(yīng)地取決于氧氣反應(yīng)速度(法拉第定律),可外接一只已知電阻來測量產(chǎn)生的電勢差,這樣就可以準(zhǔn)確測量出氧氣的濃度。電化學(xué)反應(yīng)中,鉛極參與到氧化反應(yīng)中,使得這些傳感器具有一定的使用期限,一旦所有可利用的鉛被氧化,傳感器將停止運(yùn)作。通常氧氣傳感器的使用壽命為1-2 年,但也可以通過增加陽極鉛的含量或限制接觸陽極的氧氣量來延長傳感器的使用壽命。

毛細(xì)微孔氧傳感器和分壓氧傳感器

城市技術(shù)生產(chǎn)的氧氣傳感器根據(jù)進(jìn)入傳感器的氧氣的擴(kuò)散方式的不同分為兩種,一種是在傳感器頂部設(shè)有一毛細(xì)微孔,而另一種設(shè)有一層固體薄膜允許氣體通過。細(xì)孔傳感器測量的是氧氣濃度,而固體薄膜傳感器測量的是氧氣的分壓。

細(xì)孔傳感器產(chǎn)生的電流反映的是被測氧氣的體積百分比濃度,與氣體總壓力無關(guān)。但當(dāng)氧氣壓力瞬間發(fā)生變化時(shí),傳感器會產(chǎn)生一個(gè)瞬間電流,如果沒有控制好就會出現(xiàn)問題。同樣的問題在傳感器受到重復(fù)壓力脈沖時(shí)也會出現(xiàn),例如進(jìn)入傳感器的氣體是抽運(yùn)式的。對這個(gè)現(xiàn)象的解釋如下所示：

壓力瞬變

當(dāng)細(xì)孔氧氣傳感器遇到急劇增壓或減壓,氣體將被迫通過細(xì)孔柵板(大流量)。氣體的增加(或減少)產(chǎn)生了一個(gè)瞬變電流信號。一旦情況重新穩(wěn)定不再有壓力脈沖,瞬變即告結(jié)束。此類瞬變可以通過儀器報(bào)警,這樣CityTech 就可以努力尋求解決方案以減小壓力影響。

所有城市技術(shù)的細(xì)孔氧氣傳感器都采用了抗大流量機(jī)制,見圖2。根本上來說,可以增加一個(gè)PTFE 抗大流量薄膜來減弱壓力變化帶來的瞬變影響。這層薄膜用一個(gè)金屬蓋或塑料蓋緊緊固定在細(xì)孔上,這個(gè)設(shè)計(jì)可以很大程度上減少信號的瞬間變化影響。

Figure 2 - Bulk Flow Membrane on Capillary Sensor

但某些壓力變化產(chǎn)生的瞬變力量超過了這種設(shè)計(jì)允許的范圍,特別是使用抽取式儀器對傳感器輸送氣體的設(shè)備。某些泵產(chǎn)生的氣體對CiTiceL 氧傳感器造成持續(xù)的壓力脈沖, 人為地增強(qiáng)了信號。在這種情況下,有必要在傳感器外設(shè)計(jì)一個(gè)氣體膨脹室減小對傳感器的壓力脈沖。

部分分壓型氧傳感器

毛細(xì)微孔控制氣體擴(kuò)散并不是控制氧氣進(jìn)入傳感器的方法,我們還可以使用一個(gè)非常薄的塑料薄膜覆蓋在傳感器頂部,使氧氣分子分散之后再能進(jìn)入傳感器

Figure 3 - Solid Membrane (partial pressure) oxygen sensor

氧氣進(jìn)入工作電極的流量由通過薄膜的氧氣的分壓決定。這意味著,傳感器的輸出信號與與混合氣體中氧氣的分壓是成比例的。大氣壓的變化將導(dǎo)致傳感器輸出電流的相應(yīng)變化。如果使用抽取式氣體輸送,在設(shè)備的設(shè)計(jì)階段就必須確保脈沖作用力不會對傳感器造成影響。

城市技術(shù)生產(chǎn)兩種部分分壓氧傳感器,AO2/AO3(汽車)和MOX(醫(yī)療),為固體薄膜式,響應(yīng)關(guān)系呈線性,量程為 0-99%。

線性關(guān)系

從細(xì)孔氧氣傳感器傳出的信號是非線性的,與氧濃度(c)有如下關(guān)系： Signal = constant ＊ ln [ 1/(1-C) ]

實(shí)際上,傳感器的輸出呈線性上升,直至氧氣濃度超過 30%時(shí)才出現(xiàn)偏差,給測量帶來困難。而分壓傳感器的線性輸出可以達(dá)到 99% 氧氣(或 1.0 氧氣濃度百分比)。

溫度細(xì)孔和薄膜氧氣傳感器對對溫度的變動都是敏感的,但敏感程度不同。

溫度對細(xì)孔氧氣傳感器的影響相對較小,通常溫度從+20°C 到–20°C 會導(dǎo)致輸出信號損失10%。相對的,溫度對薄膜氧氣傳感器的影響要大得多,氣體擴(kuò)散通過薄膜是一個(gè)活動的過程,通常10°C 的溫度變化就會導(dǎo)致傳感器信號輸出加倍。薄膜氧氣傳感器要求溫度的相對穩(wěn)定,因而許多CiTiceLs?產(chǎn)品帶有內(nèi)置熱敏電阻。

英國CITY氧氣傳感器典型應(yīng)用：

氣體 - 氧氣應(yīng)用 - 工業(yè)安全選擇 - 0-30%;

系列氣體類型產(chǎn)品名稱			使用壽命＊		量程	產(chǎn)品描述
四系O2 4OX-1			空氣中1年		0-30%	微型傳感器,塑料容器
四系O2 4OX-2			空氣中2年		0-30%	微型傳感器,塑料容器
七系O2 7OX-V			空氣中2年		0-30%	微型傳感器 – 塑料罐。用于環(huán)境
七系O2 T7OX-V			空氣中2年		0-25%	微型傳感器,塑料容器,帶傳輸板
氣體 -氧氣應(yīng)用 -排放
系列氣體類型產(chǎn)品名稱			使用壽命＊		量程	產(chǎn)品描述
CiTiceL?O 2FO 2			空氣中2年		0-30%	塑料容器傳感器
CiTiceL?O 2FO-N 2			空氣中2年		0-30%	塑料容器裝傳感器帶細(xì)管頭
五系O2 5FO			空氣中2年		0-30%	廢氣傳感器
氣體 -氧氣應(yīng)用 -車輛
系列	氣體類型	產(chǎn)品名稱	使用壽命＊	量程	產(chǎn)品描述
AutoO2?	O2	AO2	空氣中2年	0-99%	汽車傳感器(內(nèi)置熱敏電阻),通過 BAR97和 PTB 認(rèn)證
AutoO2?	O2	AO3	空氣中2年	0-99%	汽車傳感器,含0.141"微型電話插口,通過 BAR97和PTB 認(rèn)證