氧傳感器實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題及解決方法
電化學(xué)氧傳感器在其實(shí)際應(yīng)用中存在著氣候影響、壽命與可*性以及殘余電流等問(wèn)題 ，針對(duì)這些具體問(wèn)題，我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中采取了不同的方法加以解決。
1 、氣候?qū)ρ鮽鞲衅鞯挠绊? 在正常情況下，氣候條件的變化 ( 溫度、濕度和氣壓的波動(dòng) ) 會(huì)對(duì)氧傳感器性能的穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響。溫度的變化會(huì)對(duì)透氧膜的透氧率產(chǎn)生影響，從而影響擴(kuò)散電流。用熱敏電阻補(bǔ)償可以抵償一部分溫度波動(dòng)而產(chǎn)生的偏差，使之變?yōu)樵瓉?lái)的 1/2 ～ 1/3 。還有些氧傳感器表面的透氣膜粘附水氣的能力強(qiáng)，其透氧量會(huì)隨濕度升高而減少，造成氧傳感器 性能降低， 所以選擇氧傳感器的透氣膜時(shí)，應(yīng)選擇對(duì)水氣的粘附力不強(qiáng)，對(duì)水氣的粘附性也較穩(wěn)定的透氣膜。大氣壓波動(dòng)會(huì)同步地引起傳感器性能波動(dòng)，目前許多國(guó)家正在研究消除大氣壓波動(dòng)對(duì)氧傳感器性能影響的方法，方法之一是利用池壁來(lái)安裝壓力緩沖器，這種壓力緩沖器實(shí)質(zhì)上是一張不透氣的膜，利用這張膜的緩沖性可減少大氣壓波動(dòng)對(duì)氧傳感器性能的影響。
2 、化學(xué)氧傳感器的壽命與可*性
由于受電極結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)材料及生產(chǎn)工藝的影響，電化學(xué)式氧傳感器的可*性偏低，滿(mǎn)足不了使用要求，為客觀反映電化學(xué)式氧傳感器保持其性能指標(biāo)的能力，分析和評(píng)價(jià)電化學(xué)式氧傳感器的可*性，建立傳感器可*度隨時(shí)間變化規(guī)律模型及特征參數(shù)間關(guān)系就具有重要意義。做法之一就是從同批產(chǎn)品中隨機(jī)抽樣，先進(jìn)行使用壽命試驗(yàn)，再根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行壽命分布模型統(tǒng)計(jì)推斷和失效分析。失效分析的主要指標(biāo)是靈敏度、測(cè)量范圍和測(cè)量精度。按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q ／ UN2585 — 298 規(guī)定，氧傳感器測(cè)量精度＜ ± 1% 時(shí)，靈敏度變化及測(cè)量范圍的變化都能由測(cè)量精度反映出來(lái)。所以壽命試驗(yàn)中的檢測(cè)參數(shù)確定為測(cè)量精度，若傳感器的測(cè)量精度超出 ± 1% ，即判為該傳感器失效。
3 、殘余電流問(wèn)題
當(dāng)氣樣的含氧量為零時(shí)，傳感器的擴(kuò)散電流并不為零，這個(gè)電流我們稱(chēng)之為殘余電流或漏電流 ( I c ) 。在傳感器狀態(tài)為新且電解液純潔時(shí)， I c 很小且可以忽略。但隨著使用過(guò)程中傳感器被雜質(zhì)的感染及酸堿度的變化， I c 逐漸變大，這將對(duì)儀表的測(cè)量精度造成影響。因此，儀表設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)有殘流校正（利用高純氮?dú)饣虬睔舛ㄆ谛Ｕ龤埩鳎?，使得儀表在使用過(guò)程中保證測(cè)量的高精度。
1 、氣候?qū)ρ鮽鞲衅鞯挠绊? 在正常情況下，氣候條件的變化 ( 溫度、濕度和氣壓的波動(dòng) ) 會(huì)對(duì)氧傳感器性能的穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響。溫度的變化會(huì)對(duì)透氧膜的透氧率產(chǎn)生影響，從而影響擴(kuò)散電流。用熱敏電阻補(bǔ)償可以抵償一部分溫度波動(dòng)而產(chǎn)生的偏差，使之變?yōu)樵瓉?lái)的 1/2 ～ 1/3 。還有些氧傳感器表面的透氣膜粘附水氣的能力強(qiáng)，其透氧量會(huì)隨濕度升高而減少，造成氧傳感器 性能降低， 所以選擇氧傳感器的透氣膜時(shí)，應(yīng)選擇對(duì)水氣的粘附力不強(qiáng)，對(duì)水氣的粘附性也較穩(wěn)定的透氣膜。大氣壓波動(dòng)會(huì)同步地引起傳感器性能波動(dòng)，目前許多國(guó)家正在研究消除大氣壓波動(dòng)對(duì)氧傳感器性能影響的方法，方法之一是利用池壁來(lái)安裝壓力緩沖器，這種壓力緩沖器實(shí)質(zhì)上是一張不透氣的膜，利用這張膜的緩沖性可減少大氣壓波動(dòng)對(duì)氧傳感器性能的影響。
2 、化學(xué)氧傳感器的壽命與可*性
由于受電極結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)材料及生產(chǎn)工藝的影響，電化學(xué)式氧傳感器的可*性偏低，滿(mǎn)足不了使用要求，為客觀反映電化學(xué)式氧傳感器保持其性能指標(biāo)的能力，分析和評(píng)價(jià)電化學(xué)式氧傳感器的可*性，建立傳感器可*度隨時(shí)間變化規(guī)律模型及特征參數(shù)間關(guān)系就具有重要意義。做法之一就是從同批產(chǎn)品中隨機(jī)抽樣，先進(jìn)行使用壽命試驗(yàn)，再根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行壽命分布模型統(tǒng)計(jì)推斷和失效分析。失效分析的主要指標(biāo)是靈敏度、測(cè)量范圍和測(cè)量精度。按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q ／ UN2585 — 298 規(guī)定，氧傳感器測(cè)量精度＜ ± 1% 時(shí)，靈敏度變化及測(cè)量范圍的變化都能由測(cè)量精度反映出來(lái)。所以壽命試驗(yàn)中的檢測(cè)參數(shù)確定為測(cè)量精度，若傳感器的測(cè)量精度超出 ± 1% ，即判為該傳感器失效。
3 、殘余電流問(wèn)題
當(dāng)氣樣的含氧量為零時(shí)，傳感器的擴(kuò)散電流并不為零，這個(gè)電流我們稱(chēng)之為殘余電流或漏電流 ( I c ) 。在傳感器狀態(tài)為新且電解液純潔時(shí)， I c 很小且可以忽略。但隨著使用過(guò)程中傳感器被雜質(zhì)的感染及酸堿度的變化， I c 逐漸變大，這將對(duì)儀表的測(cè)量精度造成影響。因此，儀表設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)有殘流校正（利用高純氮?dú)饣虬睔舛ㄆ谛Ｕ龤埩鳎?，使得儀表在使用過(guò)程中保證測(cè)量的高精度。
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