一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪，包括加热器和传感器，所述加热器位于传感器上方，所述传感器包括自上而下的抽吸单元、气体检测室、探测单元和基准氧气室，所述抽吸单元和探测单元各包括一对电极，该高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪还包括抽吸电流控制器，所述抽吸电流控制器通过基准电压接地，电流输出端分别与探测单元和抽吸单元电连接，所述探测单元还通过电阻连接基准电压。本实用新型专利技术使用陶瓷与活性炭为高分子基材进行过滤，有非常好的过滤效果，使用双探测头可以有效的延伸其探测范围，同时能实际减小线性重复误差从而提高测量精度。

A High Performance Zirconia Microoxygen Concentration Analyser

【技术实现步骤摘要】
一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪
本技术涉及微量型氧气浓度分析仪器，特别涉及一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪。
技术介绍
已知的工业气体中，最主要的活跃性气体是氧和氢，而实现对于氧气浓度上的控制，特别是要做到精确控制，越来越受到重视，也越来越困难，因为电子工业制品体积越来越小，越来越薄，食品、药品与生物医药的质量安全越来越高，全行业的精细化要求，高质量要求，高稳定性要求都在推动质量管理体系往更高规格不断发展，必须要对微量的氧气浓度进行足够精确的控制。目前国内与国际市场上的氧气浓度主要监测方式或检测原理以及产品性能，特点等分析如下：(1)、电化学式：测量范围0～100％，分别率高，单价便宜，初期检测精度高，但后期误差越来越大，且根据使用频率需不定期添加耗材，探头使用时间越接近最大使用寿命，精度越低且不具备可修复性，最后需要更换整个探头，维护成本高；(2)、顺磁式：测量范围0～100％，单价不高，但需要加装与处理装置以过滤抽样气体中的油、水、灰尘等杂质，且需严格防止安装位置发生任何振动，因为会削弱磁性材料的磁场强度，同时任何电气线路都不允许穿过这些敏感部分，以防电磁干扰和振动干扰，因此价格昂贵且维护成本高；(3)、激光式：测量范围50ppm～100％，50ppm以下的低浓度基本无法测量，适合高浓度测量，国外的技术虽然可以测到更低的浓度，但也仅限于军用，民用也很难测到10ppm以下，单价很高，TDLAS光谱吸收技术，原位安装，虽然省去了探头、采样管线和预处理系统，但含尘量大的地方激光的穿透性就会变弱从而使测量效果变差；至于另一种红外式的光检测法也只能检测高浓度气体，含尘量的大小也会对测量效果造成实质性的影响。(4)、氧化锆式：测量范围0～100％，探测范围宽，分别率高，可以实现从ppm到％之间所有的量程，精度不缺失，速度很快，维护成本低，是目前所有民用及工业应用中范围最广的一种测量方式，不管是手持式，离线式，在线式，特别是燃油车领域全部采用这种模式，但它的缺点是需要预热到700℃左右，这需要时间3分钟左右，同时不可遇水、油或腐蚀性气体。氧化锆式是目前市场上已有的能实现在线式，高精度的，甚至更高精度的最成熟的测量微量氧浓度的方式。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪。为实现上述目的，本技术的具体方案如下：一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪，包括加热器和传感器，所述加热器位于传感器上方，所述传感器包括自上而下的抽吸单元、气体检测室、探测单元和基准氧气室，所述抽吸单元和探测单元各包括一对电极，该分析仪还包括抽吸电流控制器，所述抽吸电流控制器通过基准电压接地，电流输出端分别与探测单元和抽吸单元电连接，所述探测单元还通过电阻连接基准电压。优选地，所述传感器还包括磁力泵。优选地，所述气体检测室两侧设有气体扩散孔。优选地，所述气体检测室中导入的抽样气体通过陶瓷过滤器和活性炭过滤器过滤。优选地，所述探测单元采用双探测头。优选地，所述加热器的加热温度为750～800℃。采用本技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)、改进了抽样气体的过滤方式，使用陶瓷与活性炭为高分子基材进行过滤，对油、水、油水混合物，特别是石墨烯烧成工艺所产生的粘稠状焦油有非常好的过滤效果；(2)、使用了双探测头可以有效的延伸其探测范围，同时能实际减小线性重复误差从而提高测量精度；(3)、通过优化并使用新的算法使其反应时间更快，预热在1分钟以内，除去预热时间，实际有效检测时间在1.5秒内。附图说明图1为本技术主视图；图2为本技术正视图；图3为本技术剖切示意图；图4为本技术A-A剖面示意图；图5为本技术B-B剖面示意图；图6为本技术氧气浓度与抽吸电流的关系图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术进一步说明。参照图1至图6，本技术提供一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪，包括加热器1和传感器2，所述加热器1位于传感器2上方，所述传感器2包括自上而下的抽吸单元202、气体检测室204、探测单元205和基准氧气室206，所述抽吸单元202和探测单元205各包括一对电极201，该分析仪还包括抽吸电流控制器207，所述抽吸电流控制器207通过基准电压接地，电流输出端分别与探测单元205和抽吸单元202电连接，所述探测单元205还通过电阻连接基准电压。所述传感器2还包括磁力泵。所述气体检测室204两侧设有气体扩散孔203。所述气体检测室204中导入的抽样气体通过陶瓷过滤器和活性炭过滤器过滤。所述探测单元205采用双探测头。所述加热器1的加热温度为750～800℃。本技术的工作原理为：(1)、探测单元205：在电极之间导入不同浓度的氧气，依据氧离子的传导性产生出电势，用磁力泵引导电流从电极之间通过，氧离子将向电流方向通过；由于电流从探测单元205的电极之间通过，促使气体检测室内的氧气向基准氧气室移动，使得基准氧气室的氧气浓度达到100％；在探测单元205的电极之间，由于气体检测室的氧气浓度和基准氧气室的浓度不同，依据下列公式的原理，可以产生电势：电势E＝-53.2×Log10(气体检测室氧气浓度/基准氧气室氧气浓度)，即450＝-53.2×Log10(X/100)，则X＝0.003ppm＝0％，在探测单元205部对这个电极之间产生的电势进行测定并向抽吸单元202传递信号使电力达到450mV，此时气体检测室内的氧气浓度为0％。(2)、抽吸单元202：用磁力泵引导电流从电极之间通过，使电流成比例分配，氧离子将向电流方向通过；抽吸单元202在接收到来自探测单元205的信号后，使电流在电极之间流动，促使气体检测室的氧气浓度逐渐变为0％，由于流动的电流与抽样中的氧气浓度成比例，因此通过测定电流可以对抽样气体中的氧气浓度进行测定。以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是在本技术的技术构思下，利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
均包括在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪，其特征在于，包括加热器和传感器，所述加热器位于传感器上方，所述传感器包括自上而下的抽吸单元、气体检测室、探测单元和基准氧气室，所述抽吸单元和探测单元各包括一对电极，该分析仪还包括抽吸电流控制器，所述抽吸电流控制器通过基准电压接地，电流输出端分别与探测单元和抽吸单元电连接，所述探测单元还通过电阻连接基准电压。

【技术特征摘要】
1.一种高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪，其特征在于，包括加热器和传感器，所述加热器位于传感器上方，所述传感器包括自上而下的抽吸单元、气体检测室、探测单元和基准氧气室，所述抽吸单元和探测单元各包括一对电极，该分析仪还包括抽吸电流控制器，所述抽吸电流控制器通过基准电压接地，电流输出端分别与探测单元和抽吸单元电连接，所述探测单元还通过电阻连接基准电压。2.根据权利要求1所述的高性能氧化锆式微量氧气浓度分析仪，其特征在于，所述传感器还包括磁力泵。...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂金文，陈华松，
申请(专利权)人：深圳全景宝通工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44