可攜式氧化鋯氧氣傳感器的製作方法
2023-05-28 07:22:56
專利名稱：可攜式氧化鋯氧氣傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氧化鋯氧氣傳感器，屬於測量器件，用於測量氣體中的氧含量。
但是，現有的氧化鋯氧量測量裝置中，氧化鋯元件均為一端封閉的檢測管，實現直插式測量結構，如本申請人設計的申請號為95233969.2的氧化鋯氧量分析器探頭就屬較實用的一種，使用時，將探頭上的法蘭和煙道連接管與被測的煙道連接，通過加熱器和煙溫加熱，使氧化鋯元件加熱到750℃左右，此時，氧化鋯元件成為氧離子的良好導體，當其兩側的氧含量不同時，在內、外電極上將發生電極反應產生電位差，從而可通過變送器測量被測氣體中的氧含量。氧化鋯檢測管一端封閉，影響氣體的流動性，影響氣體與電極的接觸情況，使檢測結果的可靠性、準確性受到影響。
本實用新型所述的可攜式氧化鋯氧氣傳感器，包括外殼、氧化鋯元件、電加熱器和熱電偶，氧化鋯元件置於電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側依次為保溫隔熱材料層和外殼，氧化鋯元件上設測量電極，其氧化鋯元件為兩端開口的管狀結構，氧化鋯管的內、外壁上對應塗有內、外電極層，氧化鋯管中置有測溫熱電偶，在加熱空腔中，氧化鋯管內、外形成被測氣體和參比氣體的隔離通道，隔離通道的一端分別為被測氣體和參比氣體的進氣口，另一端為出氣口。
兩端開口的氧化鋯管，保證了氣體的良好流動性和氣體與電極的良好、充分接觸，加快了反映速度，增強了接觸的敏感性，保證了檢測結果的可靠性、準確性。
將出氣口設計為綜合負壓出氣口，簡化結構，負壓吸力和導向，保證了被測氣體和參比氣體的分別、順利流動。
將外殼設計為雙層外殼，兩層外殼間設空氣隔熱層。增加空氣隔熱層，增加熱阻，增強保溫隔熱效果，保證氧化鋯管的溫度穩定性，利於準確檢測，同時，避免外殼溫度較高，可以將產品做得緊湊、輕巧，便於攜帶。
在被測氣體和參比氣體的進氣口上分別連接有進氣管，在進氣管上設氣體節流器，便於控制被測氣體和參比氣體的流速和兩者的相對狀況，有利於獲得準確的檢測結果。
本實用新型作為氧氣檢測裝置的核心部分，可以封閉在瓷質殼體內，形成固體一體化結構。將本實用新型與氧量變送器、結果顯示器等組裝，可製成各種形式的檢測裝置。
本實用新型在使用時，可以通過連接管道如膠管將被測氣體和參比氣體分別輸送到各自的進氣口完成檢測，因此，本實用新型可以遠離被測設備，尤其是環境惡劣的場合，如濃煙、腐蝕性強或毒性大的氣體環境等。如果被測氣體懸浮顆粒多或腐蝕性嚴重，可以在被輸送至檢測前首先進行淨化處理，方便可行，又保護了檢測裝置。本實用新型適應性強，應用靈活方便，可以不受檢測環境和檢測氣體的限制，可以對各種氣體的氧量進行準確檢測。
由上看出，本實用新型結構簡單輕巧，便於攜帶，反映速度快，靈敏度高，測量準確，可廣泛應用於各個領域氣體中氧氣含量的測定，將被測氣體從檢測點抽出，可實現遠距離檢測，又可對在線檢測儀表進行檢查、試驗、調試、校正等，還可作為試驗室的專用儀器使用。
圖中1、參比氣體節流器 2、參比氣體進氣管 3、外殼 4、空氣隔熱層 5、內隔熱管 6、保溫材料層 7、負壓出氣口 8、被測氣體通道 9、參比氣體通道10、內電極 11、外電極 12、電極引線 13、熱電偶 14、氧化鋯管 15、電阻絲加熱體 16、熱電偶引線 17、被測氣體進氣管 18、被測氣體節流器。
如圖所示，本實用新型所述的可攜式氧化鋯氧氣傳感器，包括外殼3、氧化鋯元件、電加熱器和熱電偶13，氧化鋯元件置於電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側依次為保溫隔熱材料層6、內隔熱管5、空氣隔熱層4和外殼3，氧化鋯元件上設測量電極，其氧化鋯為兩端開口的管狀結構，氧化鋯管14的內、外壁上對應塗有環形內、外電極10、11，氧化鋯管14中置有測溫熱電偶13，在加熱空腔中，氧化鋯管14內、外形成被測氣體和參比氣體的隔離通道8、9，隔離通道的一端分別為被測氣體和參比氣體的進氣管17、2，進氣管17、2上分別設有氣體節流器18、1，另一端為綜合負壓出氣口7。
被測氣體與參比氣體的通道可以交換設計、調試、使用。
將本實用新型傳感器與氧量變送器連機可實現氧量的測定。使用時，將從檢測點抽出的被測氣體和參比氣體分別輸送至傳感器的被測氣體、參比氣體進氣口，調節氣體節流器至適宜流量，通過電加熱器加熱，使氧化鋯管加熱到750℃左右，當氧化鋯管內、外兩側氣體的氧含量不同時，使內、外電極間產生電動勢，從而可通過氧量變送器測量被測氣體的含氧量。
權利要求1.一種可攜式氧化鋯氧氣傳感器，包括外殼、氧化鋯元件、電加熱器和熱電偶，氧化鋯元件置於電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側依次為保溫隔熱材料層和外殼，氧化鋯元件上設測量電極，其特徵在於氧化鋯元件為兩端開口的管狀結構，氧化鋯管的內、外壁上對應塗有內、外電極層，氧化鋯管中置有測溫熱電偶，在加熱空腔中，氧化鋯管內、外形成被測氣體和參比氣體的隔離通道，隔離通道的一端分別為被測氣體和參比氣體的進氣口，另一端為出氣口。
2.根據權利要求1所述的氧化鋯氧氣傳感器，其特徵在於出氣口為綜合負壓出氣口。
3.根據權利要求1或2所述的氧化鋯氧氣傳感器，其特徵在於外殼為雙層外殼，兩層外殼間設空氣隔熱層。
4.根據權利要求3所述的氧化鋯氧氣傳感器，其特徵在於進氣口上連接有進氣管，進氣管上設有氣體節流器。
專利摘要本實用新型涉及一種可攜式氧化鋯氧氣傳感器，包括外殼、氧化鋯元件、電加熱器和熱電偶，氧化鋯元件置於電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側依次為保溫隔熱材料層和外殼，氧化鋯元件上設測量電極，其氧化鋯元件為兩端開口的管狀結構，氧化鋯管的內、外壁上對應塗有內、外電極層，氧化鋯管中置有測溫熱電偶，在加熱空腔中，氧化鋯管內、外形成被測氣體和參比氣體的隔離通道，隔離通道的一端分別為被測氣體和參比氣體的進氣口，另一端為出氣口。結構簡單輕巧，便於攜帶，反映速度快，靈敏度高，測量準確，可廣泛應用於各個領域氣體中氧氣含量的測定，適用於各種氣體，可實現遠距離檢測，直接將被測氣體從檢測點抽出，即可進行檢測。
文檔編號G01N27/409GK2594793SQ0321452
公開日2003年12月24日 申請日期2003年1月2日 優先權日2003年1月2日
發明者李京和, 李潔 申請人:李京和