有害废气惰性气体充气机中氧气传感器的重要作用

查看全部 · 发表于 2024-3-27 14:06:08

惰性气体充气机是用于充装氧气、氮气、氩气等惰性气体的装置。一般用于潜水、航空航天、矿山、石油等行业。充气时，氧含量是需要被检测和控制的。因为如果氧含量超标，会对人员和设备造成危险。因此，在惰性气体充气机中安装氧气传感器是必要的。

一、氧气传感器的基本原理
氧气传感器有多种类型，每种类型的氧气传感器都有优缺点。它们用于许多应用和行业。请注意，大多数氧气传感器设计用于测量0到25%的氧气浓度（按体积计）或可呼吸空气中的氧气。但是，也有专门的氧气传感器，可以测量100%的氧气。

氧气传感器的工作原理主要包括电化学、荧光氧和氧化锆等几种常见类型，它们各自有着不同的工作机制和特点。

电化学氧气传感器的工作原理基于被测气体在电极上发生氧化还原反应时产生的电流与气体浓度成正比的关系。典型的电化学传感器由传感电极（或工作电极）和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应，然后到达电极表面。传感电极可以采用氧化机理或还原机理，与被测气体发生反应，形成充分的电信号，同时防止电解质漏出传感器。通过测量电极间流动的电流，可以确定气体的浓度。

荧光氧传感器则利用了荧光物质与氧气之间的化学反应。激发光源照射荧光物质，使其电子跃迁到激发态。当氧气进入传感器时，与荧光物质发生反应，导致荧光强度发生变化。这种变化与氧气浓度成正比，因此可以通过测量荧光强度的变化来间接测量氧气浓度。

氧化锆氧气传感器的工作原理基于氧离子在固体电解质中的迁移。其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管，它是一种固态电解质。在一定温度下，由于两侧氧浓度不同，氧离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧，产生电势差。当混合气浓度变化时，氧传感器产生的电压也会发生变化，从而反映氧气的浓度。

二、氧气传感器在惰性气体充气机中的作用
氧气传感器是一种可以检测气体中氧含量的传感器。充装惰性气体时，氧含量需要保持在一个安全的范围内。氧气传感器可以实现对气体中氧含量的实时监测，确保氧含量不超标。
在惰性气体充气机系统中，氧气传感器一般会与控制系统进行链接。当氧含量超过预设值时，传感器会发出警报信号，控制系统会自动切断气体进入，从而保护人员和设备的安全。
三、氧气传感器的重要性
1.提高生产效率：通过实时监测氧气含量，氧气传感器可以帮助操作人员及时调整充气机的参数，确保充入的气体符合生产需求。这有助于减少生产过程中的停机时间，提高生产效率。
2.保障产品质量：在某些工业生产中，产品需要在特定的氧气含量下进行加工。氧气传感器能够确保充入的气体中的氧气含量保持在规定范围内，从而保障产品的质量。
3.安全防护：在某些情况下，过高的氧气含量可能引发火灾或爆炸。氧气传感器可以实时监测氧气含量，并在发现异常时及时发出警报，从而防止潜在的安全隐患。
四、结论
综上所述，氧气传感器在惰性气体充气机中发挥着至关重要的作用。通过实时监测氧气含量，它可以提高生产效率、保障产品质量并确保生产安全。随着科技的不断进步，未来氧气传感器将更加精确、可靠，为工业生产带来更大的便利和效益。工采网提供电化学氧气传感器、荧光氧传感器、氧化锆氧气传感器等多种类型氧气传感器供客户选择，具体传感器选型请咨询工采网FAE技术工程师。