HC傳感器
測量范圍 ppm. 到 vol.-% (依據(jù)氣體)
· 無零點漂移
· 短的反應(yīng)時間 (幾秒)
· 無需參考氣體
· 無水汽交叉影響
· 連續(xù)測量
· 簡單、便宜的結(jié)構(gòu)
應(yīng)用領(lǐng)域
· 房間空氣(空氣污染, 空調(diào)檢測)
· 工作安全 (與某種標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng))
· 監(jiān)視熱處理設(shè)備的泄露氣體
· 過程 技術(shù)的氣體測量 (燃燒習(xí)慣, 熱處理工藝中監(jiān)視非燃燒物體的燃燒)
HC傳感器是建立在電動勢氧氣測量原理的基礎(chǔ)上工作的 ,它是來測 O2 在流體氣體來自與加熱過程中或者空氣中或者汽車尾氣裝置 (l-探頭). 不管如何,它已經(jīng)在各種情況下安全的使用了30多年了。
帶NERNSTian傳感器的習(xí)慣 (氧傳感器)
傳感器的主要部件是一個固態(tài)電解質(zhì),對于氧離子,它有一個很高的電導(dǎo)率,但是它的體積很小,這個離子游離在外界,當(dāng)它填補通過氧離子空穴時,便極易導(dǎo)電,這個孔穴的數(shù)量決定了導(dǎo)電的導(dǎo)電率。當(dāng)溫度達到600 °C時,導(dǎo)電氧離子的存在,并且傳感器有極高的靈敏性。
在氧傳感器內(nèi)(圖1),測量其他和參考氣體被固態(tài)電解液隔離開 (ZrO2/Y2O3). 一邊暴露在參考氣體中, 是作為氣體中的一種標(biāo)準(zhǔn)體積約. 21 vol. %,局部壓力pO2(1)是固定的 。一邊是測量氣體,局部壓力pO2(2) 是未知的。兩邊是固態(tài)電解質(zhì), 有多孔滲水的貴重金屬,在金屬兩邊的電壓可以測量 ,除了氧氣局部壓力的壓差, 電壓 Ueq 僅僅和溫度有關(guān), 這是熱態(tài) 方程決定的, 熱態(tài)方程的原理由NERNSF方程決定,所以,我們也把這個原理叫做 Nernst原理。
傳感器具有非NERNSTian習(xí)慣 (HC-傳感器)
Nernstian原理:僅僅適合充分高溫的條件下 ( 600 °C以上).隨著傳感器溫度的提高, increasingly kinetically determined processes occur, 導(dǎo)致了傳感器Nernst電壓不能又方程提供 . 對于烴氣來講,這是個事實,在還原性氣體中,它具有更比氧氣更強的在電極上的附著性, 因此比較測量氣體,氧氣的在測量氣體電極. 因為氧氣的濃度在相邊界是自動反應(yīng)的。 這種影響可以用來探測烴氣在空氣中甚至更低濃度的痕跡 。
空氣質(zhì)量傳感器由陶瓷管(直徑),多孔滲水的貴重金屬管電極組成,他們被內(nèi)外表面都被燒結(jié)過, 在管子的內(nèi),氣體通過多孔滲水的孔到達電極, 催化劑對所有的還原氣體產(chǎn)生了一個完全的氧化 ,僅僅有烴氣能這個電極。內(nèi)部電極因此對參考電極產(chǎn)生了一個恒定的電動勢,在管子的外部,測量氣體直接到達電極,在測量電極內(nèi),還原性氣體改變電極的電勢,如果這兩個電極被連接,就產(chǎn)生了電壓,電壓的大小依賴于空氣中的濃度。
傳感器對大多數(shù)還原性氣體是靈敏的。 但信號強度對不同物質(zhì)反應(yīng)不一,而且因為寬廣的探測用途,這個信號行為不能被描敘用一個普通的計算等式,所以對于定量測量,每種氣體的校驗曲線必須一一修正, 傳感器的信號,在實際操作中,等于來自與各個信號的總和。傳感器的校驗曲線是非線性的,但他們有些邏輯關(guān)系, 在低濃度的條件下,大于探測極限的條件下,靈敏度是最高的, 信號的組成的靈敏性可以被各種工作溫度和探頭材料所改變,這樣,在烴氣的混合氣體中,單個成分的測量為了保險起見而禁止。