專利名稱：便攜式氧化鋯氧氣傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氧化鋯氧氣傳感器，屬于測量器件，用于測量氣體中的氧含量。
但是，現(xiàn)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(xiàn)直插式測量結(jié)構(gòu)，如本申請人設(shè)計的申請?zhí)枮?5233969.2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(dǎo)體，當(dāng)其兩側(cè)的氧含量不同時，在內(nèi)、外電極上將發(fā)生電極反應(yīng)產(chǎn)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(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性受到影響。
本實用新型所述的便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，氧化鋯元件置于電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側(cè)依次為保溫隔熱材料層和外殼，氧化鋯元件上設(shè)測量電極，其氧化鋯元件為兩端開口的管狀結(jié)構(gòu)，氧化鋯管的內(nèi)、外壁上對應(yīng)涂有內(nèi)、外電極層，氧化鋯管中置有測溫?zé)犭娕?，在加熱空腔中，氧化鋯管?nèi)、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(jìn)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(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性。
將出氣口設(shè)計為綜合負(fù)壓出氣口，簡化結(jié)構(gòu)，負(fù)壓吸力和導(dǎo)向，保證了被測氣體和參比氣體的分別、順利流動。
將外殼設(shè)計為雙層外殼，兩層外殼間設(shè)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(wěn)定性，利于準(zhǔn)確檢測，同時，避免外殼溫度較高，可以將產(chǎn)品做得緊湊、輕巧，便于攜帶。
在被測氣體和參比氣體的進(jìn)氣口上分別連接有進(jìn)氣管，在進(jìn)氣管上設(shè)氣體節(jié)流器，便于控制被測氣體和參比氣體的流速和兩者的相對狀況，有利于獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)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(zhì)殼體內(nèi)，形成固體一體化結(jié)構(gòu)。將本實用新型與氧量變送器、結(jié)果顯示器等組裝，可制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(jìn)氣口完成檢測，因此，本實用新型可以遠(yuǎn)離被測設(shè)備，尤其是環(huán)境惡劣的場合，如濃煙、腐蝕性強或毒性大的氣體環(huán)境等。如果被測氣體懸浮顆粒多或腐蝕性嚴(yán)重，可以在被輸送至檢測前首先進(jìn)行凈化處理，方便可行，又保護(hù)了檢測裝置。本實用新型適應(yīng)性強，應(yīng)用靈活方便，可以不受檢測環(huán)境和檢測氣體的限制，可以對各種氣體的氧量進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。
由上看出，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單輕巧，便于攜帶，反映速度快，靈敏度高，測量準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)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(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測，又可對在線檢測儀表進(jìn)行檢查、試驗、調(diào)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(jié)流器 2、參比氣體進(jìn)氣管 3、外殼 4、空氣隔熱層 5、內(nèi)隔熱管 6、保溫材料層 7、負(fù)壓出氣口 8、被測氣體通道 9、參比氣體通道10、內(nèi)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(jìn)氣管 18、被測氣體節(jié)流器。
如圖所示，本實用新型所述的便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，氧化鋯元件置于電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側(cè)依次為保溫隔熱材料層6、內(nèi)隔熱管5、空氣隔熱層4和外殼3，氧化鋯元件上設(shè)測量電極，其氧化鋯為兩端開口的管狀結(jié)構(gòu)，氧化鋯管14的內(nèi)、外壁上對應(yīng)涂有環(huán)形內(nèi)、外電極10、11，氧化鋯管14中置有測溫?zé)犭娕?3，在加熱空腔中，氧化鋯管14內(nèi)、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(jìn)氣管17、2，進(jìn)氣管17、2上分別設(shè)有氣體節(jié)流器18、1，另一端為綜合負(fù)壓出氣口7。
被測氣體與參比氣體的通道可以交換設(shè)計、調(diào)試、使用。
將本實用新型傳感器與氧量變送器連機可實現(xiàn)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(jìn)氣口，調(diào)節(jié)氣體節(jié)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(dāng)氧化鋯管內(nèi)、外兩側(cè)氣體的氧含量不同時，使內(nèi)、外電極間產(chǎn)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(quán)利要求1.一種便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，氧化鋯元件置于電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側(cè)依次為保溫隔熱材料層和外殼，氧化鋯元件上設(shè)測量電極，其特征在于氧化鋯元件為兩端開口的管狀結(jié)構(gòu)，氧化鋯管的內(nèi)、外壁上對應(yīng)涂有內(nèi)、外電極層，氧化鋯管中置有測溫?zé)犭娕?，在加熱空腔中，氧化鋯管?nèi)、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(jìn)氣口，另一端為出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋯氧氣傳感器，其特征在于出氣口為綜合負(fù)壓出氣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化鋯氧氣傳感器，其特征在于外殼為雙層外殼，兩層外殼間設(shè)空氣隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧化鋯氧氣傳感器，其特征在于進(jìn)氣口上連接有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管上設(shè)有氣體節(jié)流器。
專利摘要本實用新型涉及一種便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，氧化鋯元件置于電加熱器的加熱空腔中，電加熱器的外側(cè)依次為保溫隔熱材料層和外殼，氧化鋯元件上設(shè)測量電極，其氧化鋯元件為兩端開口的管狀結(jié)構(gòu)，氧化鋯管的內(nèi)、外壁上對應(yīng)涂有內(nèi)、外電極層，氧化鋯管中置有測溫?zé)犭娕?，在加熱空腔中，氧化鋯管?nèi)、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(jìn)氣口，另一端為出氣口。結(jié)構(gòu)簡單輕巧，便于攜帶，反映速度快，靈敏度高，測量準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域氣體中氧氣含量的測定，適用于各種氣體，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測，直接將被測氣體從檢測點抽出，即可進(jìn)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(yōu)先權(quán)日2003年1月2日
發(fā)明者李京和, 李潔 申請人:李京和