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[技术]氧传感器实际应用中的问题及解决方法 

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文章出处:上仪营销中心技术部 [2007/10/29]
责任编辑:上仪营销中心技术部
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 电化学氧传感器在其实际应用中存在着气候影响、寿命与可*性以及残余电流等问题,针对这些具体问题,我们在实际运用中采取了不同的方法加以解决。
    1、气候对氧传感器的影响在正常情况下,气候条件的变化(温度、湿度和气压的波动)会对氧传感器性能的稳定性产生不同程度的影响。温度的变化会对透氧膜的透氧率产生影响,从而影响扩散电流。用热敏电阻补偿可以抵偿一部分温度波动而产生的偏差,使之变为原来的1/2~1/3。还有些氧传感器表面的透气膜粘附水气的能力强,其透氧量会随湿度升高而减少,造成氧传感器性能降低,所以选择氧传感器的透气膜时,应选择对水气的粘附力不强,对水气的粘附性也较稳定的透气膜。大气压波动会同步地引起传感器性能波动,目前许多国家正在研究消除大气压波动对氧传感器性能影响的方法,方法之一是利用池壁来安装压力缓冲器,这种压力缓冲器实质上是一张不透气的膜,利用这张膜的缓冲性可减少大气压波动对氧传感器性能的影响。
    2、化学氧传感器的寿命与可*性
    由于受电极结构、电解质材料及生产工艺的影响,电化学式氧传感器的可*性偏低,满足不了使用要求,为客观反映电化学式氧传感器保持其性能指标的能力,分析和评价电化学式氧传感器的可*性,建立传感器可*度随时间变化规律模型及特征参数间关系就具有重要意义。做法之一就是从同批产品中随机抽样,先进行使用寿命试验,再根据试验数据进行寿命分布模型统计推断和失效分析。失效分析的主要指标是灵敏度、测量范围和测量精度。按企业标准Q/UN2585—298规定,氧传感器测量精度<±1%时,灵敏度变化及测量范围的变化都能由测量精度反映出来。所以寿命试验中的检测参数确定为测量精度,若传感器的测量精度超出±1%,即判为该传感器失效。
    3、残余电流问题
    当气样的含氧量为零时,传感器的扩散电流并不为零,这个电流我们称之为残余电流或漏电流(Ic)。在传感器状态为新且电解液纯洁时,Ic很小且可以忽略。但随着使用过程中传感器被杂质的感染及酸碱度的变化,Ic逐渐变大,这将对仪表的测量精度造成影响。因此,仪表设计中应设有残流校正(利用高纯氮气或氨气定期校正残流),使得仪表在使用过程中保证测量的高精度。
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