德國MZD 氧氣傳感器(氧化鋯)

原理

       氧化鋯（ZrO2）是摻雜一定比例的氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）、氧化釔（Y2O3）等低價金屬氧化物作為穩定劑的陶瓷，具有高溫導電性、 具有離子導電性能的導體，成為氧化鋯固體電解質。 在一定溫度下，當氧化鋯管兩側氣體中的氧含量不同時，就形成了典型的氧濃差電池。

       氧化鋯管整體呈管狀，中間由氧化鋯材料隔開，氧化鋯兩側各燒結一層多孔金屬作為電極（通常采用Pt作為電極材料）。 在一定溫度（600℃~1400℃）下，含氧量較高一側的氧分子被吸附在電極上，使該側的電極帶正電，成為氧濃差電池的正極或負極。 在鉑的催化作用下，發生還原反應并獲得電子，形成氧離子。 氧離子通過氧化鋯晶體中的孔遷移到氧含量較低的另一側，使該電極帶負電，成為氧濃差電池的負極或陰極。 在鉑電極處，電子丟失并形成氧分子。 由于正電荷和負電荷的積累，在兩個電極上產生一定的電勢，該電勢與氧化鋯兩種被測氣體中氧含量濃度的差異有關，根據能斯特方程：

E=(RT/4F)*Ln(P0/P)

       這里

E-----氧濃差電勢(mV)

R-----氣體常數8.3145 J/mol-K

T-----氧化鋯探頭工作溫度（K，絕-對溫度）=273.15+t（℃）

F-----法拉第常數，96485.3365（C/mol）

P0---參比氣體中的氧分壓

P-----樣氣中的氧分壓

       通過測量濃差電池電位E和氧化鋯探頭的絕-對溫度，可以計算出待測氣體中的氧分壓（P），從而計算出待測氣體中的氧濃度。

       氧化鋯法靈敏度高、響應時間快、線性范圍寬、重現性和穩定性好。 內部結構簡單，幾乎不受溫度、振動等外部環境條件的影響，幾乎不需要維護。 但氧化鋯法不適合測量還原性氣體或還原性氣體含量高的氣體樣品中的氧濃度，因為氧濃度受待測氣體中還原性氣體的影響，導致測量結果較低。 傳感器的使用壽命通常為 5 年或更長，通常用于測量 ppm、空氣濃度 (20.64%) 的氧含量。

       迄今為止，我們的傳感器已交付給73個國家的工業設施和研究機構的2000多家客戶。 我們還可以提供具有世界優勢地位的催化惰性電位氧測量電池，它結合了經典高溫固體電解質傳感器和冷電化學氧傳感器（克拉克電池）的優點。

特點

• 無漂移、免維護、無需校準*

• 范圍：0 ~ 10ppm/30%（根據要求可達 100 vol%）

• 快速響應：T90<0.5s

• 高準確度和重復性：準確度<3%FS，重復性<±0.1%FS

• 樣氣溫度：<300℃（可選，700~1400℃）

• 工作溫度：700~800°C

• 氣體壓力：<2bar（可真空）

• 流量：5~10l/h，max.10m/s

• 預熱時間：5 分鐘

• 堅固耐用的設計

• 長壽命氧化鋯傳感器

*對于真空應用，需要校準

主要應用

1、惰性氣體微量氧含量測量、電子半導體工業、空分、鋼鐵冶金、化肥、化工、焊接保護等。

2、煙氣含氧量測量，電廠、石化煉油、化工、鋼鐵冶金、水泥建材、鍋爐等。

應用行業

• ASU（空氣分離裝置）

• 化學、制藥行業

• 石油石化行業

• 冶金行業

• 玻璃制造

• 半導體行業

• 食品和飲料行業

• 核、熱處理、焊接防護

• 環境區域監測

• 麻醉、呼吸和產前護理

德國MZD 氧氣傳感器(氧化鋯)