氧化鋯氧氣傳感器的預期壽命是多久？如何延遲氧傳感器使用壽命呢？

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氧化鋯原理：


氧化鋯氧氣傳感器不直接測量氧氣濃度％Vol，而是測量單一氧氣氣體或混合氣體中的氧氣分壓。該氧化鋯氧氣傳感器內核元件由兩個相同的氧化鋯方片和三個鉑金環組成的夾心三明治形狀，由此形成一個密封的小空間。其中一個氧化鋯片兩邊是相反的電極，用作電化學的氧氣泵。另外一個氧化鋯片兩邊形成能斯特電壓。氧傳感器啟動后，小空間氧氣被抽空，此時壓力P2和其輸送的電流成正比。在另外一個氧化鋯片上電壓上升。電壓到設定的參考值后，泵電流會改變反轉，氧氣會再被抽入這個小空間。壓力P2上升到設定的參考值后，泵電流再改變電流方向。這個過程會不斷重復，泵電流反轉周期長短和氧氣壓力成正比，此原理可實現對氧氣分壓的檢測。對于這樣消除了對密封參考氣體的需求，使傳感器更加通用，可用于各種不同的氧氣壓力測量，再配合氧氣變送板OXY-LC一起工作，該氧氣傳感器能輸出氧分壓，氧濃度兩個參數值。


什么是氧化鋯氧氣傳感器？


氧化鋯氧氣傳感器不直接測量氧氣濃度％Vol，而是測量單一氧氣氣體或混合氣體中的氧氣分壓。該氧氣傳感器采用經過充分驗證的小型二氧化鋯基元件及其內核，由于其創新設計，不需要參考氣體。這個特點實現了傳感器在高溫、潮濕和氧氣壓力變動下穩定運行的功能。英國SST 氧化鋯氧氣傳感器系統 - O2S-FR-T2-18BM-C同時采用了這兩種原理。

然而如何使氧傳感器具有較長的使用壽命是我們經常被問到的問題？那么SST 氧化鋯氧氣傳感器的預期壽命是多久？如何延遲氧傳感器使用壽命呢？我們可以做很多事情，但更重要的是，我們可以盡量避免使用許多化學物質和氣體，以防止污染氧傳感器，并盡早更換氧傳感器。


1、清潔、干燥的空氣（例如飛機 OBIGGS）應用：10 年以上


2、天然氣燃燒（低硫）：5 年以上


3、生物質燃燒尾氣測量（木屑、顆粒等）：2 年以上


4、煤炭燃燒的煙氣測量（低硫）：2 年以上


5、堆肥發酵：1年以上


這些壽命是經驗值，不能完全保證。 如果氧氣傳感器受到物理損壞、被化學物質污染，或者加熱器電源不正確，則它們的使用壽命會縮短。在本文中，我們介紹 5 個非常簡單的步驟延長氧氣傳感器的使用壽命。


第 1 步：確保氧氣傳感器和變送板接線正確可靠


驗證氧氣傳感器單元是否安裝牢固并正確密封（如果合適）。確認O2氧傳感器和接線均未損壞、確保電纜無應變且未扭曲；所有螺絲端子都已正確擰緊。測試電源以確保它在連接到設備之前提供正確的接線盒電壓。


第 2 步：評估氧氣傳感器將被使用的環境


在溫暖、潮濕的環境中使用氧氣傳感器時，由于氧化鋯內核在 700°C ，因此不是問題。但當氧氣傳感器關機時，可能被腐蝕，因為加熱器和傳感元件上如果形成冷凝水，當傳感器重新通電時，冷凝水會蒸發，留下腐蝕性鹽分，這些鹽分會損壞加熱器和傳感元件。如圖所示，氧氣傳感器的外部正常，但是內核被腐蝕了。


第 3 步：避免將氧氣傳感器與硅膠一起使用


氣體中存在硅會損壞氧化鋯氧氣傳感器。 RTV 橡膠和密封劑的蒸汽（有機硅化合物）是罪魁禍首， 當加熱時，有機硅蒸汽會釋放到周圍的大氣中。 這些蒸汽到達傳感器時，部分燃燒，留下二氧化硅 (SiO2)。 這種 SiO2 堵塞了電極的孔隙和活性部分。 建議使用不含硅成分的氟橡膠，丁晴橡膠，聚四氟乙烯等密封。


第 4 步：防止可燃氣體和化學品損壞氧氣傳感器


可燃氣體


H2（氫氣）高達 2%；CO（一氧化碳）高達 2%；CH4（甲烷）高達 2.5%；NH3（氨）高達 1500 ppm；


重金屬


來自金屬的蒸氣，例如：鋅、鎘、鉛、鉍，這些將對鉑電極的催化性能產生影響。


鹵素和硫化合物


少量（< 100ppm）鹵素和/或硫化合物對氧傳感器的性能沒有影響。更高濃度的這些物質在冷凝環境中，會腐蝕傳感器部件并影響氧傳感器的使用壽命。氣體調查：


鹵素、氟、氯；HCL（氯化氫）、HF（氟化氫）SO2（二氧化硫）H2S（硫化氫）氟利昂氣體、CS2（二硫化碳）


第 5 步：避免在還原性氣體、細塵和強振動下長期使用
長時間暴露在還原性氣氛中會削弱鉑金電極的催化效果，在這種類型的氣氛中，氧氣隨著可燃氣體的燃燒而被消耗。 細小灰塵可能會導致多孔不銹鋼過濾器堵塞，并可能影響氧氣傳感器的響應速度。劇烈沖擊或振動可能會改變傳感器特性。